R&D daily

ぼちぼちと作業
I2Cを起動して、ジャイロが読めるのを確認。

プロセッサが予定と変わったので、なるべく低消費電流になるように、
デバイスも使わないときは、ペリフェラルごと停止するようにする。
個々のペリフェラルは、せいぜい0.1mAくらいのもんだけど、
CPU全体の消費電流は3mAくらいになるはずなので、まあ誤差というほどではない。
損はないし、色々ノウハウにもなるだろう。

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部品が届いていた。
0402メトリックのCR各種。
もうこれ、とんでもないな．．．

どうにも行き詰った感があるので、別案のバックアップに切り替える。
マニュアルをひっくり返したり、エラッタを探したりしたんだけど、この奇妙な症状は訳が分からない。

残念だけど、マイコンを換装する。使い慣れたSTM32F303へ。
ほぼピン互換なので、回路的には何もしなくても置き換え可能だ。

ペリフェラルは断然F3の方が多いので、タイマーなんかはL4よりもいい配置で使える。
Flash書き込みも純正ツールが使えるし。
張り替え作業すると、すぐに起動。

ただし、ADC周りは大幅に違うので、いろいろ手直し。
ADC設定そのままで使えるチャンネルのみ確認して、ひとまず今日は終了。

淡々と進める．．．つもりが、ADCで引っかかてしまい、進まなくなってしまった。
変換動作はしているっぽい（変換終了とかのフラグは立つ）が、レジスタを読みに行っても、オール０のままだ．．．
で、読み込むとフラグも読み込み済みになるので、読み込むレジスタを間違えているわけではなさそうだ。

うーん、嵌ったか．．．

stm32でADCではまったことはなかったんだが、油断したか。
しかし何とかしないと、先に進まない。

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ところで、今回、0603メトリックのCRを使ってみた感じだけど。
全く問題なく、実装できることが分かった。
ちょっとピンセットでつかみづらいくらい。

どうも食わず嫌いだったようだ。
以前、1005パッケージで苦労した辺りの記憶で、苦手意識になってたのかも。、

この分なら、さらに小さい0402メトリックも問題なく使えそうだ。
次回はこっちだな。

0603は、0.5mmピッチや0.65mmピッチの フラットパッケージとの相性もいいことが分かったし。
多分、0402はもっと相性が良くなりそう。

こうなってくると、ボトルネックは、プリント基板そのものになってくる。
趣味で使えるような値段の基板屋は、6mil辺りが設計の相場だけど。
このサイズの部品を効率よく使うためには、4milくらいの設計ルールと、ブラインドビアが欲しくなってくる。

しかし、マウスの基板のスタイルにマッチするかというと、なんだか微妙。

古来の電子工作的アプローチの出番かもしれない。
それならそれで楽しそうだ。

ぽっかりと空いてしまったので、ぼちぼちと進める。
基本的なインターフェースを実装している。

割り込みok。USART動いた。タイマーも設定通り動いているようだ。

USARTは、またしても、これでもかというくらい機能が追加されている。
F4に対しても、かなり増えている。
３２ビットのコンフィグレーションレジスタ３個のビットが、ほぼ埋まっている。
ざっと把握するだけでも大変だ。

ADCが動かないな。
あと、いくら4MHzで動いているとはいえ、ちょっと遅い気がする。
クロック設定を見直すかな。

一通り部品を付け終わったので、できるところからテスト。

反射光センサは今回初の組み合わせ。
この方面は部品のサイクルが速くて、新作のために探す度に新しいのが見つかる。
今回は、APDA3020SECKとPT26-21Cなんてのを選んでみた。

とりあえず実装して動かしてみると、ハーフに使う分にはそのまま使えそうかな？
ただし、ちょっと癖があるな。

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以前、pi:coのエキシビション杯があった時に、試走担当からの技術系プレゼンがあった。
その中で、こじまさんの反射光センサの話。
環境光の量によってセンサの出力が影響を受ける、との発表があった。
明るい環境の方が、センサ出力が大きくなる（早く立ち上がる）とのこと。
これがずっと気になっていた。

今回の組み合わせだと、いままで経験したことが無いくらいに、この傾向が出る。

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色々波形を見て感じたのが、おそらくフォトトランジスタの特性だろうな、という事。

フォトトランジスタもトランジスタであるので、感度よく素早く動作させるためには、
バイアス電流を流したい。（A級動作させたい）

でも、フォトトランジスタは、どうやってバイアスを掛ける？
昔の自分のマウスの回路だと、ベース端子付きフォトトランジスタ（TPS604とか）を使っていたので、程よいところにバイアスをかけて使っていたのだけれど。
ベース端子が無いと、バイアスも入力光で掛けるしかない。

で、あまりにも暗い環境だと、反射光の一部がバイアス分にまわってしまい、最終的なセンサ出力が下がってしまうようだ。

なので、この影響をなくすためには、バイアス用に小さな発光素子を受光部に向けておいて、適正なバイアスになるように、常時発光させておけばいいように思う。

．．．まあ普通はベース端子付きフォトトランジスタか、フォトダイオードをつかって、
電気的に回避するのが筋だと思うけど。

環境光がどの程度あるかは、発光前に計測する差分用のデータからわかるので、ソフトウエアで補正すれば実用になるような気がする。

ただし、実際の走行環境で使用に耐えるかどうかは、まだこれから。

本業が佳境、というか自分の分担が予定外のトラブルで、久しぶりに朝まで仕事。
結局分からず、ちょっと仮眠して見直したら、回路の見落としだった。
再現性はあるんだけど、挙動からは推測が難しくてあせった．．．

で、予定に間に合わせたんだけど、本体の方が（予定通り）遅延で、早くとも再来週以降とか。開けといた予定、どうすんの？

まあ、何となくみんなわかっているんだけど、良くないよな。

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これだけ本体の締め切り破りが常態化していると、みんなマヒしてしまって、
どうせ間に合わない、と思うようになる。

いくら締め切り死守、とか号令掛けたところで、見た目は立派なそもそもの計画が、実際は穴だらけで、かつ、遅延の事実を当日まで認めないのは、モラルの低下が著しい。

こっちはまあ、今更どうこう言うわけでなく、まあ淡々とやるだけだけど、
新人とか若手には悪影響大きいよなあ。

合理的？な言い訳が用意してあっても、人の気持ちは萎えるものだろ？
組織的には仕方が無かった、と言わせてもなあ。

こんなんで進めるなら、なにかと感情的なしこりが残る身内じゃなくて、
金銭で清算？できる外注に頼めばいいのにな、と思う。

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せめて予定通りに進んでない、って認めてくれれば、余暇とかも含めて、もっと有効に時間を使えるんだけどなあ．．．
見た目は綺麗な予定表が、実際は穴だらけってのは、管理的には認めるわけにはいかんのだろうなあ。

まあ、すべて含めて本業だから、仕方ないんだけどな　笑

ひとまず、目的のメインボードでも、フラッシュ書き込み出来ることを確認。

インターフェースが何もない．．．
コネクタは、JSTのSHだけど、ボードに対してずいぶん大きい。
なんとかしたいけど、こういう所を攻めすぎると、運用ではまるのは間違いない。

ちゃんと測ってみると、4MHzの内蔵MSIでの動作時で、960uAとなった。
まだほとんどのペリフェラルが止まったままだとは言え、これはいいかんじだ。

ちなみに、232cコンバーターあたりだと、省電力の物でも 3mAほどは消費する。

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ペリフェラルの初期設定をちまちまとやっている。
なにはともあれ、クロック回りと省電力設定をやり切っておかないと、ぜんぜん見当違いの事をやってました、となりかねない。

今度もまた、ずいぶん目新しい機能が追加されている。

以前使っていたstm32l151は、電源端子とVbatが分離していなかった。
駆動用のバッテリ交換をすると、バックアップドメインもクリアされてしまっていたが、
L433は、独立したピンでいい感じだ。

さらに新機能として、レジスタの設定で、電源ピンからVbatピンへ電流を流せるようだ。
Vbatにつながっているバッテリを、充電するための機能だそうだ。
しかも、そのラインの抵抗値が、1.5KΩと5kΩから選べるらしい。

２つあるSRAMのうち、アドレス上位のSRAM2は、スタンバイモードでも
メイン電源の一部を使って、バックアップ可能の様だ。
Vbat配下の、バックアップドメインの、バックアップレジスタとは別にだ。

あと、ポートのプルアップダウン設定が、GPIOからパワーコントロール機能に移動している。
設定が、スタンバイモードに入っても、保持されるようになった。
これはべんりだ。

他にも、たくさんありそうだが、順番にチェック中。

4MHzで起動しているんだけど、今の手元の環境でちょっと測ってみたら、消費電流が0mAと出てしまう．．．

．．．これはいい感じだ。

以前、stm32f2を初めてマウスに使おうとした時も、書き込みツールが対応してなくて
結局自分でｗｉｎアプリを作ったはず。
あの頃からすると、ずいぶんブートローダーもバージョンが上がっているようで。
改めてアプリケーションノートを見てみたりすると、基本コマンドは１バイトで、あとはデータだけとか、まあシンプルなもんだ。

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時間がもったいないので、あれこれ考えず、がりがり実装する。
いろんなものは、もう決め打ちで。
超特急で実装してテスト。

うーむ。
３回に２回は、失敗したりフリーズしたりするけど。
用意した割り込み入りのテストコードが走った。

シーケンスが終了すれば、ちゃんと書き込めては居るようだ。
よし、これでok。先に進む。

まあ、そのうち公式が対応するでしょう．．．
試しに、stm32f405のテストボードでも試してみると、こっちもちゃんと書ける。

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公式のアップデートは２年近く無いし、まあ自分用に作ってもいいかも。
某所のpythonツールで十分なんだけど、手元に環境が無いんだよなあ．．．

CPUボードをはんだ付けして、ヘッダーファイルを用意して、プロジェクトを作って、
コンパイルが通るようにして、オブジェクトが出来るところまできた。

さて書こうと思ったら、まさかのFLASH WRITER未対応。
STM32L4x6は対応しているのに。なんてことだ。

パラメータファイルの追加の方法がわからん．．．
しょうがないから、自力でライタ書くか？

こんなことばかりやってる気がする。

昨今の極小部品を載せた基板で、あとから回路の仕様変更or追加ができるようにする、
ってのは、うまく機能させるのはなかなか難しいですね。

基板がある程度大きければ、ユニバーサル部分をつくっておいて、追加回路はそこに積み上げる感じですか。
ユニバーサル部分があれば、チップ部品も結構行けますしね。

キモになりそうな回路のポイントは、テストパッド代わりに、ユニバーサル部分の外周に出しておいたりとか。
ユニバーサル部分を、元基板の両端に作っておいて、両側にピンヘッダーを付け、
２階建てにするとかですね．．．

仕様が決まってから、回路設計や基板設計をしたいのですが、ままならぬことが多くて。

（不本意ながら）こんなものを作っておくと、助かったりしています（自分が）
DIPの部品ストックも欠かせません。

IR LEDは普通パルス点灯なので、100mAはピークですよね。
駆動回路は、BasicMouseのセンサ回路相当でよいのでは。

3.3Vあれば、100mAピークはイケそうに思いますが。

そういえば大昔。ラインドライバが簡単に選べなかった頃は、CMOSロジックゲートを
いくつかパラに接続して、必要なドライブ能力を確保したりしてましたね。

LV541なんかを４パラで使うと、まあ、そこそこの能力と、スピードが確保できました。

今だと、74LVC3G17GFあたりを３パラで使えば、100mAには届きませんが、
まあまあいけるんじゃないんでしょうか。

CMOSゲートなら、パラ接続問題ないですし、
モータードライバーでもよければですが、動作速度は数段早いです。

勢いでビューワーを作ったので、色々見ている。

これは、時間の都合とかで、一度も実物を見たことは無いのだけれど。
改めて見てみると

これはひどいな．．．
マウスはともかく、人間のほうが折れそうだ。

なかなか効果的に思える。

アナログではなく、デジタルでしたか。

この出力では、ラインドライバと言われているもの
になるとおもいますが、
信号ラインはインピーダンスが規定されていて、
電源電圧が低いと、どのみち電流流せないので、
部品として存在しないのでは。

TLV4111とかでは、使えないですかね？

急に秋めいたけど、今日だけなのか。
どうにもせわしなく、ちょっと逃避行動。

これはこれで楽しい．．．

CPUボードのはんだ付け作業
CRは0603メトリックサイズ。

もはや、裸眼では、どこにCRが付いているのか判別不能だ。
でも、実体顕微鏡下でなら、なんてことない。

x10設定の倍率も、1608ではちょっと大きすぎるが、0603だと丁度良い。
1608だと、x5くらいが視野の関係でちょうどいいのだけど、
今、手元の環境では選べない。

とりあえず、作業は問題ないことは分かった。
付けるときのはんだの状態も目視できて、安心感もある。

一つ問題は、愛用のピンセットP-891の先端が、視野ではバールのようなサイズに見える。
もっと、凶悪に研いで尖らせないと、ピンセットの先端自身が邪魔で、
保持した部品が見えない。

このサイズだと、やすりで尖らせるもの大変そうだから、
オイルストーンでも買って来ようかな。

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これなら多分、もっと小さい部品でも、難なくつけられそう。
次は0402メトリック行ってみるか？

さて、stm32のフラッシュメモリ書き込みなんだけど。

書き込みポートは、それだけに使うだけじゃなくて、動作中のログを読み込んだり、
パラメータを設定したり、デバッグコマンドを仕込んだりと、いろいろ使いたい。

USBポートの頻繁な付け外しは、PCの不安定動作につながるのでやりたくない。

さらにマウスだと、接続のコネクタも減らしたいし、ピンも減らしたい、というわけで、
いまだに、シリアルポートから書き込んでいるのだけれど。

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この辺で、ちょっとしたコツというか、押さえておかないと微妙に苦労したりすることがある。
STM32F1なんかじゃ、まず大丈夫だけど、F4あたりだと．．．

BOOTピンを使って、書き込みモードに入れるんだけど、なかなか
ツールに応答してくれないことがあったりする。

うまく行くときは行くんだけど、ダメな時はずっとダメとか。
典型的な症状だが、苦労している人は色々いるようだ。

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書き込み用のシリアルポートは、USART1を使っていることが多いと思うけど、
USART3や、CAN、SPI、I2Cなんかも使えるようだ。
CANなんかはこの際、あんまり問題にならない。

この書き込みにつかなわい（つもりの）USART3の
ピン処理をミスって（放置して）いたりすると、よく嵌る。

書き込み用のシステムプログラムは、BOOTモードで起動すると、
USARTの各端子を初期化して、最初のキャラクタが来るのを待って、
キャラクタが来たポートを使って、書き込み動作に入る。

非同期シリアルのロジックは、０Vがマークだ。
USARTのRx端子を放置しておくと、だいたい０Vになっているものなので、
いきなりデータを受信（したことに）してしまう。

自分ではGPIOピンなんかで使うつもりでも、BOOTモード起動時はUSARTピンだ。
だもんで、いくらUSART1で書き込むつもりでも、USART3の端子を適切に処理してないと、
そっちが先にデータを受信したことになって、USART1からは書き込めなくなる。

まあ、たまたま運よく（？）USART3のRXピンの電圧が泳いでいると、
USART1の方を受け付けてくれたりするのだ。

これが、時々たまにうまく書き込める理由だったりする。

しかも、USART3のRXピンは、PB11とPC11、２つあって、
ご丁寧に両方有効にされていたりする。

余計なことを．．．．と思いながらも、BOOTモード時には、
Hレベルで固定されるようにプルアップとかをしておかないとうまく行かない。

またUSART1のRxピンも同じ理由で、RESET解除時には、必ずHレベルになってないと、
本来のシリアルデータが来る前に、書き込みシーケンスに入ってしまい、
書き込みが失敗するのだ。

その関連で、ボード外部にレベルコンバーターを付けて、
ロジックレベルで基板とつなげようとすると
パワーオンリセットでの書き込みが苦しくなって、
外部リセット信号が必要になったりする。

あれこれ悩んだけど、結局なるべく232Cレベルコンバーターは、
ボード上に乗せる、という方針でやっている。

stm32だけでなく、ルネサスなんかも、同じようなシーケンスで
はまるのは定番だ。

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まあ、苦労するのも楽しみだけど、モチベーションが枯れてしまうのもアレなので、
このあたりにひっそりと記しておくこととします。

そろそろ各位のメインボードも火入れの時期かと思います。
検討を祈ります。

海外との比較での話なら、（気持ちは）分からんでもないですね。
環境はそれぞれですからね。
なにか不満があれば、そういう所に気持ちが行ってしまうのが人間でしょうし。
（あいつみたいな、金持ちの家に生まれれば、音楽できたのに、とか）

逆に海外では食えない仕事でも、日本であれば生活できるものもあるので。

シビアですが、日本国内ですら、（研究職を含む）おなじ仕事をやったとしても、
立ち位置、所属で収入が何倍も違うのは、そういうもんだと思っています。

それについて不満を持つのは、いまさらな気がしますし、
運の部分も大きいので、こうすればいい、なんてものも無いような気がします。

研究職が待遇悪いとか、大学院出るか、とかの議論の前に。
実家や嫁さんの実家が資産家で、死ぬまで働かなくても食べてける、とかでないかぎり、
食い扶持を稼がなきゃいけないわけで。

力仕事をするのも、論文書くのも、まずは稼げるかどうかが、等しく問われているんじゃないかと思う。

食べることに足りてから、崇高な思想とかを論じるべきで。
食べられないことと、貴賤？をすり替えてはいかんと思うんだが。

あるいは、そういった大事なことを、どこからも示唆されることがなかった、という事実を表しているのか．．．

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自分が最初に入った会社を辞した一番の理由は、しばらく勤めて、このままでは、
家族もろとも食っていけなくなることが見えたからなんだけど。

もともと趣味みたいな会社で、給料出なくても働きたい？みたいなノリの所も
あったのだけど。
本当に薄給で、みんなどうやって暮らしているのかなあ、と思っていたら、
結構な確率で、社員の実家は資産家、なんて感じだった。

なるほどなあ。
でも自分の境遇ではそんなこと無理なので、スキルやキャリアを売り込んで、
収入を増やす戦略に切り替えた。

こんなところにいたから、死ぬまで何もしなくても食ってける人たちの例はたくさん見たし、
その思想、暮らしぶりも、色々見れた。

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いくら、崇高だろうがなんだろうが、買い手のつかない仕事をやっている以上は、
食えなくなるのは当然の事だと思うんだが。

昔（今でも？）で言えば、音楽をやりたい人間は、食えないことは織り込み済みで
食えなくても、割り切って、そのことには文句言わずやってきたと思うんだけど。

研究職が食えないのも、全く同じロジックだと思うんだけど、なんでこっちはみんな
文句たらたらなのか、いつも理解に苦しんでいる。
音楽に比べたら、崇高だとでも言うのが理由なのか。

自分も、学校行く費用は全額出してもらったが、だからこそ、高等教育は贅沢品だと思っている。

崇高なことをやっているから、食えて当然。食えないのは社会その他に問題がある、
とかの論調は、まあ甘えだな、と思ってしまう。

どうにもならなくなる前に、目を覚ますべき。
厳しいことを言うようだが、世のビジネスは厳しいことを隠していい気持にさせることで
稼いでいたりするからね。
食べたいだけ食べてダイエットとか．．．
そんな甘い話はないと思っても、嵌ってしまうひとは後をたたないのだ。

食えない学問をやる、やれるのは、一生、趣味でだけでも生きて行けるような
境遇の人にだけ許された贅沢だと思う。
でも古来から、そういう人が学問を繋いでいたのだと思う。


そして、贅沢品にカネを出すのは、企業や個人のパトロン、タニマチなのであって、
税金とか公金なんて、もってのほかだと思う。
そのこと自体は悪くないと思っても、必ず利権化して、結局怪しいことになるからだと思っている。

久しぶりに1005をはんだ付け。

ずっと、1608しか使ってなかったなあ。
昔、裸眼で作業していたころは、1608は余裕で、1005はちょっとしんどい感じだった。

今は、実体顕微鏡を導入しているので、裸眼の頃よりもはるかに
細かい作業が可能だ。
1005をはんだ付けするのも、昔の感覚で、3216をつけるくらいの感じ。
今回のハーフで使う予定の0603も、全く問題ないだろう。

見えるというだけで、もう全然違う世界だ。
如何に視覚によるフィードバックがかかっているかわかる。

腕に覚えのある向きも、実体顕微鏡おすすめである。
今は手ごろなものもあるし。

恒例のBBQ
今回も３０人ほど集まった。

全部血族の上に、ほぼ片翼限定。
実は反対側のウイングにも、負けないくらい頭数がいる。

田舎コミュニティパワーはすさまじい。

第２～４世代だが、第４世代もそろそろ育ってきているので、
第５世代の登場も近いかもしれぬ。

西に帰省中
前回外仕事から生活時間がくるっているが、まあそのままで。
久しぶりの休養にはなっている。

徒然と駄文。


最近、急にヨーロッパ方面で、内燃機関の自動車全廃、EVへの移行なんて
話が盛り上がっている。
多分に技術論ではないなあ、と思っているんだけど、世間の見方もまあ様々だ。

EVなんてある意味とっくに普及していて、実際なにがどうならないといけないか、なんて
知ってる人はみんな知ってる、と思ってるのだが．．．．
なんだか身の回りの業界でも、ぜんぜん興味が無いみたいだ。

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EVも内燃機関車両も同じかといえば、実際には大きく特性が違う。

でも、なるべくユーザーに抵抗感を持たせないためか、EVも内燃機関の車両のような
雰囲気で演出されている。

まあ、商売上はそういうもんかもしれないけど、このあたりが逆にEVの普及を
妨げているような気がする。

誤解というか、短期的で誤った印象誘導のおかげで、顧客はずっとEVに失望する
のを繰り返しているというか。

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ずっと思っていることだけど、実は内燃機関は自動車の動力源としては
あまり素性が良くない。
モーターと電池の方が特性的には、はるかに自動車に向いている。

でも、すべてのインフラや意識が、内燃機関の車両を前提にしていて、
なかなかそこに気づけない。

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EVはバッテリ性能が～と言われて久しいが、
実はすでに十分な電池の容量を持っているような気がする。

ただし、走行は２０～３０ｋｍ／ｈくらいで、の話だけど。

このくらいの速度なら、今のＥＶでも問題なく一回の充電で、
４～５００ｋｍくらい走れそうに思う。
でも普通の車のように６０～１００ｋｍ／ｈで巡行すると、この数分の一も走れない。
バッテリの時間率の問題が大きいように思う。

内燃機関はこの逆で、２０～３０ｋｍ／ｈでの走行では著しく燃費が悪く、
１００ｋｍ／ｈあたりで巡行すると、効率が良くなる。

うまくしたもので、内燃機関では効率の悪い所は、燃料の絶対的な使用量が少なくて、
心理的にあまり損をしている感じが無い。

ＥＶは、速度を上げるとどんどん効率が悪くなるように見えて、内燃機関でできることが
ＥＶでは出来ないように見えてしまう。

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バッテリの原理から言えば、時間率の問題からは逃げられないので、
高速域で、内燃機関とそん色ないところまで、性能を引き上げるためには、
低速では例えば、一回の充電で２０００ｋｍ以上走れるような性能を持つことに
なるんじゃないか、と思っている。

内燃機関の車両は、（色々な歴史的経緯のおかげで）一般道と高速道路を
わりとうまく使い分けられる。
というか、内燃機関の特性を生かすために、高速道路が発明されたともいえる。

高速道路を満足に走れるＥＶは、一般道ではとんでもない距離を
走れることになるけれど、商品として、そこまでのバッテリ性能を持たされるとは
とても思えない。

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高速道路、というものを廃止というか、過去の物とする決断ができるのなら、
ＥＶも普及するかもしれない。
でも。今まで通り高速道路も走りたい、というのであれば
まだまだ時間はかかるし、ＥＶは永劫に普及しないかも。

自動車というものは、今の原付くらいの速度域で走るもの、という
意識を作ることができれば、問題なくＥＶは普及する様な気がする。

移動時間は、今回は割と短め。
それでも飛んでる時間だけでも１１時間以上ある。
昔から、こういった移動時間は、格好のコーディングや設計の機会なのだが。
最近の飛行機は、PC用のコンセントがあるので、作業時間の制約は無い。

思い立って、シミュレータの機能追加。

特定の経路で、各パラメータがタイムに及ぼす影響を見れるようにしてみる。

まあ、大体経験則にそった傾向が出るようだ。

各コーナーの得手不得手が、結果にどの程度影響を及ぼすか、
及ぼしていたのか、検証できるようにしてみる。

JL009で、シカゴからでした。
多分、かなりのニアミスかと

ここからが、結構長いのだが。

777-300
いつもの

この角度から見ると、大きく見える。