R&D daily

仕事をやっていたんだけど。

よくよく見ると、周りは、特段自分が仕事しなくても生活できる
（実家が資産家とか）、ってのが沢山いた、って経験が。

本当に一生仕事しなくても食べていける
システムを持ってる人はたくさんいるし、

自分がそういう境遇にいないことを、
他者（国とか）のせいにしたりするのは、ばかばかしいと思う。

ツンデレは、美少女に限って受け付けてるんだけど。

マイクロマウスで、壁の有り無しや距離を計測するのに、
反射光を使ったセンサが使われている。
80年代には、すでに使われていたようだ。

定番回路として、森永さんのBasicMouseのものがよく引き合いに出される。
実際良くできた回路で、最初見たときは感銘をうけた。

ただ、どうも話題に出るのは発光部の方ばかりのように感じる。
発光側にもすばらしい工夫もあるのだけど、
やはり受光側の回路が秀逸だ。

まあ、部品点数が多いのは確かなんだけども。

近代のハーフサイズなどでは、受光部は素子と
負荷抵抗だけ、なんてのが一般化している。

まあそれでも動くんだけど、やっぱり妥協している
部分はあるわけで。
センサで苦労している部分は、そこなんじゃないかな
と思ったりしている。

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環境光の強さで、受光素子の応答が大幅に変わるのは
よく知られているけれど、
これをソフトウェアで補償するのは、かなり難しい。
結果、皆、走行直前に、センサ調整に励むようになる。

件の受光回路には、ピークホールド回路が含まれていて、
(おそらく)応答速度の変化に対して寛容な設計になっている。

ピークホールド回路に含まれるダイオードの
順方向電圧降下分を補償する回路にもなっていて、
色々工夫が仕込まれている。

回路的な解説は、発光部以外では見たことはないし
やはり、回路が(マウスとしては)複雑なのも相まって
敬遠されているのだろうか。

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昨今の小さな受光素子は、なかなか難物で
回路的な工夫を要求してくるような印象もあるし、
受光回路の解説も、あってもいいんじゃないかな、
とおもう。

唐突に、次から承認は手書きのサインではなくて、電子承認に切り替えます、とか。
おや、なんだかハイカラなことやるんだな、と思っていたら．．．

サーバーの共有フォルダの、自分の名前のフォルダを手動で監視して、
pdfファイルが書き込まれたら自分で開いて、
あらかじめ自筆のサインをスキャンして作っておいた画像ファイルを、
然るべき枠内に収まるように、目測で貼ったのち上書き保存。
それを次のサイン待ちの人間のフォルダに手動コピー、というシステムだった。

しかも、pdfが酷く重くて、一つ開けるだけで数分かかる．．．
紙なら３秒で終わる作業が、数十倍かかるようになったぞ。

作業してると、ちょっと変な声出た。

これって、紙に自筆にしましょう、といって提案すれば、
ものすごく効率が上がりそうだなあ。

いや、そこじゃなくて、これを電子承認とか呼称している所だ。
変な汗が出てくるのを止められない。

ま、まあ、納得してるんならい、いいよ？

所用で、ドライブシミュレーター初体験。

あー、こういうものだったのか．．．．

聞いてみると、やっぱりモデルの計算では、なかなか実機との整合が取れないようで、
違和感が少ないレベルにするためには、調整用の定数をたくさん作って、
その地道なパラメータ調整が必要らしい。

うーん、物理演算シミュレータまでの道のりは、はるか遠いんだな．．．

この手の、ドライブシミュレータはハードウエアの検証というよりは、
人間の方のトレーニングに使うのが良さそうだ。
ある意味、フライトシミュレータと同じ使い方か。

フライトシミュレータは、実機を稼働させるのにコストがかかりすぎるから、
って側面があるけど、ドライブシミュレーターはなあ．．．
実機がそこまで大変ってわけじゃないから、シミュレータにそこまで
リソースを投入する理由が難しいんだろうな。

やはり、本質的に趣味の物なのかも。

今日から３日間、外仕事で北関東某所

今は貴重な、屋外でも快適な時期だ。
マウス作業が進まないが、机上でできることだけでも進める。

今年こそは何としてもイベント参加するつもり。

〇RS232Cレベルコンバーター

テキサスインスツルメンツ　MAX3221

・16ピンTSSOP、ドライバ、レシーバは1チャンネル分
・232Cを切り離すとオートパワーオフにもできる
・高速1Mbps対応
・232Cの接続を検知する信号がある（INVALID）←地味に便利

〇LEDドライバ

マキシム MAX6951

・SPI駆動のLEDディスプレイドライバ
・16ピンSSOPなのに、LED64個まで駆動
・内部電流制限（外付け抵抗要らず）
・外付け部品が少なくて、使いやすい。

ちょっと高価い．．．
Vfの揃ってないLED（色の違うLED）を混ぜて駆動するときは、
同じカラムに配置しないと、うまくいかない．．．

〇パワースイッチ

テキサスインスツルメンツ  TPS22933

・3入力のオートパワー切り替えコントローラー
・出力上限3.6Vの電圧レギュレータ付き（50mAまで）
・出力ON/OFF可能な出力もあり

バッテリ、外部電源、USB電源などを、自動で切り替え。
（一番電圧の高いソースが使われる）
なかなか便利なんだけど、出力が合計50mAで、ちょっと小さい。
複数使ったりする。

色々なものを作るうえで、使ってみて良かった部品は定番化して、
何度も使いまわすんだけど。

プロセッサなんかは、よく話題になるし、そんなに選択肢がある訳じゃないから
まあ限られるな。
自分は現行stm32f303だけど、多分stm32l433に乗り換える。

そのほかの部品は、なかなか情報が無いし、みんなどんなのを使ってるんだろう。
自分なりの定番部品を書いてみる。

〇シリーズレギュレータ

マイクロチップ MCP1703-3.3

・低消費電力（2uA）で、電源OFF要らず。
・16Vまで入力できる。
・SOT-23の３ピンパッケージがある。
・このサイズでも250mA
・必要なコンデンサはMLCCが使えて、しかも小さい（1uF）
・安い

マイコン用としては、ほとんど死角なし。
2.5V、2.8V、3.3V、5Vあたりを揃えておくと便利

〇RS232レベルコンバーター

アナデバ ADM3101

・3.3Vで使えるレベルコンバーターでは、一番小さい（12ピンパッケージ）
・スピード速い（460kbps）

ただし、消費電流はそんなに低くない
スリープが欲しい場合は、MAX3221が良い感じ。

対策前後で、データ取ってみた。

これは．．．完璧だ。
もやもやと考えていた事と、その対策は正解だったようだ。

このちっこい表面実装LEDと、フォトトランジスタの組み合わせでも、
なんとかなりそうだ。

あと同時に、ここ数年来ずっと気になっていたことについても、結論が出たようだ。
やっぱりこれでいいのか。

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試しに走らせてみる。

ゲインが合っていないのは、まあ置いとくとして。
ひとまず左右の壁は見失っていないようだ。

暫定品だけど、意外にビジュアル的にも、悪くない気がしてきた。
こっちの方向で推すのも、一つの個性、スタイルかもなあ。

おっ、動いた

改修もいまさらな感じだけれど、自戒を込めて、
これで今回のロットは使い切ろうかな。

stm32f3ボード、書き込めないなと思っていたら、RS232CコンバーターIC
の入出力の設定を逆にして回路図を描いていた．．．

なんという初歩的ミス．．．
パターンカットして修正中。

いくら安いからと言っても、設計データレベルで間違えてるようじゃいかんな。

思い付きを手持ちの部品で実装してみる。
色々な面で、構成に向いてない組み合わせでしか試せないけど。

工作が大変なので、１個だけ改修。

うん、なんだか効いてるように見える。
ダイナミックレンジが広がっているようだ。
ここから先は、もうちょっと細工に向いた部品を調達してからにするか。

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ネタ的には、なかなかいい感じで、マウス向き（？）な回路構成。

ちゃんと作って、データを取ってみてからだけど、今年のメインネタは、
この回路の評価で行けそう。

２週間ぶりのベースキャンプもどり。
いろいろ課題をこなしたいが、キャンプなだけに
生活のための手間がかかる。

ベースキャンプを構えてからこっち、これだけ長期間自宅にいたのは
初めてだと思うけど、日々の暮らしの手間を痛感。

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格安基板を、顕微鏡で観察。

ルーペで見ているうちは気が付かなかったアラがちょくちょくある。
普通の有鉛はんだメッキ仕上げなんだけど、所々、パッドにメッキが
掛かってなくて、銅箔が見えていたり。
まあ、作ってすぐ使えば大丈夫か？

アラじゃないけど、SOT23のフットプリント間違えた．．．
はんだ付けできないわけじゃないけど、どこで寸法間違えたかな。

これも、ルーペじゃ見えないけど、顕微鏡で見ると、各パッドの真ん中辺に
テストプローブが当たった後があるな。
こんな格安基板でも、テストしてるってことか。

値段からすれば、十分すぎるとは思うけれど。

反射光センサのテコ入れに、素子を物色しているうちに、
なんだか回路的にクリアできるかも？という気分になってきた。

ハーフサイズでは、もはや電気回路的なネタも少ないか、と思っていたのだけど。
数年ぶりのヒラメキかも．．．
明日にはベースキャンプ戻りだから、帰ったら評価回路組んでみるか。
回路的には、かなりシンプルなので、現行機に手改修ででも組み込めそう。

うまく行けば、かなり地味だけど、マウスのセンサ回路の歴史に一歩を刻めるかも。（待て）

いろいろ試すが、やっぱりちょっと厳しいな。

横壁センサをもっと機体の前に置かないとだめだな。
機体の角度が変わると、センサの見ている位置が
大きく変わりすぎて、すぐにレンジアウトしてしまう。
もうちょっと機体の前を伸ばして、先の方にセンサを
取り付けないと．．．

あと、無理に受光側のゲインを上げている影響も
ありそうだ。
発光側のパワー不足なのを補おうかと思ったのだけど、
やっぱりちょっと無理だったか。