エアブレーキの感触が恋しい、ひろしまとしえです。こんばんは☆

「トレーラー乗りまたはトラック乗りになるんだ！」と言い始めて早半年。世の中そうそう甘くはありません。いまから本気を出します。大型車は道路に対していろいろぎりぎりなので難しいのですが、あの心地よさは運転してみないとわからないと思います。

週末に夫といっしょに としえ実家に帰省したのですよ。けん引教習でわたしが方向変換をしている動画を自慢げに見せたら、よりによって脱出に失敗する映像。「へっへっへーw」と父。「それで（大型）二種も取る気かよ？」と訊かれ、「お、おぅ！　取ったるわ！」と答えてしまったわたし。

しかし、教習所に通うにはお金が……（大型免持からの大型二種で税込37万円とな）。一発で受けるには技術と平日の時間が。というわけで、ちょっと待たれい！　しかし、宣言した以上はやる。その前に、トラックのお仕事をなんとか見つけて、さっさと……。

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先日、椅子の上に……。


思わずベトナム語で、これは何ですか？


てへぺろじゃないよ！　いえ、ペロはしてないな。

主人：　「これダミーヘッド。マイクはなかったから、自作でコンデンサマイク付けといた。」
としえ：　「立体音響的なアレね。これ、円錐状だけど頭部伝達関数は近似できるん？　しかし、こういうの、マイクはちゃんとしないといけないじゃないの？　マイクのファンタムはどこから？」
主人：　「プラグのとこに乗せてる。」

おぅ、そこまでわかった。しかし、なんだ……。なぜにセーラー服なんだ？　しかも、てへっ？！

以上！

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ひろしまとしえです。ブログに関して、気力もネタも尽き果てました。いえ、リア充なのでネタはあるのですが、時間がなさすぎ。

関係ありませんが、わたしの髪型。このブログを始めて以来、「ロング　→　スーパーロング姫カット　→　ミディアムショート　→　ショート　→　青メッシュ入りショート　→　金メッシュ入りミディアム」と激しく遷移してきたわけですが、先週より：


ミディアム姫カットになっています。なお、金メッシュもちょっと残っています。

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さて、8月16日の主人の電子工作。4年半も前のことですが、としえは6和音音源を製作しました。


わたしたちにとって、とてもとても大事な回路。4年半の歳月を経て、こんどは主人が作る番です。

わたしの設計したファームウェアと回路図に従って、その通りに製作します。なお、4年半前のファームウェアのアセンブリ ソースコードでは、最初の「org 0」が抜けていたので、そこんとこは補完してもらいました。

右の写真はPIC16F84Aにファームウェアをプログラムしているところです。

部品レイアウトは、主人が独自にデザインしました。はんだ付けを始めてしまってからズレに気づき、若干意図通りにはいかなかったようですが、わたしのよりはだいぶきれいです。



抵抗器が整然としていますね～。主人的にはDIPスイッチ左に立っている抵抗器2個も寝かせたかったそうなのですが、何段かずらして部品を配置してしまったため、スペースが足りなくなってしまったようで……。

電源を入れ、クリスタルイヤフォンで動作をチェック。なんと、一発で動作しました！　なんて再現性のよい回路なんでしょう！！！　主人もよく間違えず一発で完成させたものだ！

以上。

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週末充実しすぎでブログ滞り中の、ひろしまとしえです。間が空くのもなんなので、繋ぎの記事。

前記事でアブソリュート型リニアエンコーダの製作開始を宣言しましたが、滞り中です^^;

アブソリュート型リニアエンコーダを円くするとアブソリュート型ロータリエンコーダとなります。絶対的な回転角を計測するために用いられるセンサです。

アブソリュート型ロータリエンコーダは、2相のコードパターンで済むインクリメンタル型ロータリエンコーダに比べて複雑で精密な仕組みとなるためめっちゃ高価です。とても手が出ません。


って、主人いつのまにかそれ買うとるやんけ～！ ひょえー、しかも、BCD出力3桁のだよぉ！！！ つまり、0.36°精度だよ！ しかも、2台もあるよ！！！

めっちゃずっしりだよ～！ こんなん触ったの初めてだよ～。もう、びっくりだよ^^


というわけで脈絡もなく、むかしの新幹線。

以上！

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4月29日から1泊で、カレ俊と那須でデートしてきました。山に登ったり、川に連れてってもらったり、湖に連れてってもらったり♥♥♥

那須の記事は改めて記します。

さて、記事の間隔がだいぶ空いてしまうので、とりあえず繋ぎの記事ですｗ

アキバでうろうろしていると、LEDの点灯の仕方を店員さんにきいている方をよく見かけます。豆電球のように電池をつなげばよいというものではないので、初めてLEDに触る方にはハードルが高いようです。

というわけで、LEDの簡単な点灯方法を簡単に紹介します。

LEDは所定の電圧をかけるのではなく、所定の電流を流すように設計するのが基本です。LEDはダイオードという素子の一種で、電流が流れる（流してよい）向きも決まっています。

ある電圧をかけたときに、ある電流を流れるようにするためには抵抗器を用います。その抵抗値の決め方を以下に示します。



(1) LEDを購入する際には、順方向電圧降下V_Fと順方向電流I_Fをメモしておきましょう。
(2) 電源電圧Vは、順方向電圧降下V_Fより高くしましょう。
(3) R ＝ （V－V_F）／I_Fで抵抗値Rを求めましょう。
(4) Rと同じかちょっと大きめの抵抗値R'の抵抗器を買うことにしましょう。
(5) P ＝ （V－V_F）²／R'により抵抗で消費される電力Pを求めましょう。
(6) (4)で買う抵抗器は、(5)の消費電力に耐えられるものとしましょう。


例えば、I_F＝20[mA]、V_F＝3.2[V]のLEDを単三乾電池4本直列V=6.0[V]で点灯する場合には、
R ＝ （6.0－3.2）／（20×10^－3） ＝ 2.8／0.020 ＝ 140[Ω]
となりますので、市販されている抵抗値R'＝150[Ω]の抵抗器を使うことにします。

抵抗R'での消費電力Pは、
P ＝ （6.0－3.2）²／150 ≒ 0.0523[W]
となりますので、定格電力1/16 W （0.0625 W）以上の抵抗器を用いれば抵抗器は焼けません。

すなわち、この例では、150 Ω （1/16 W以上）の抵抗器を電池やLEDと直列に接続すればOKでございます。

以上！

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食べるのも忘れモノ作りしていた、としえです。おばんです！

たなばれったII計画の第2回製作は電飾回路です。

よーし、お姉さん今回はマイコン搭載しちゃうぞぉ！

以前、電飾カチューシャ「バカチューシャ」を作った際、知人のお嬢（理系）に「加速度センサでも積んだら？」と言われてしまったので、ご要望に応えて加速度センサも積んじゃいます！

3軸加速度センサにはKXM52-1050をモジュール化したもの（秋月電子通商さんで購入）を、マイコンにはADコンバータ内蔵のPIC16F88を用いました。電飾の光源には白色チップLEDを用いました。本当は普通のLEDを使いたかったのですが、高輝度タイプの手持ちがチップしかなかったので仕方ありません。

回路図ドン☆


加速度センサの3軸のいずれの出力もAD変換できるように結線してありますが、今回はX軸だけを用います。基板の傾きを重力加速度の水平成分で検知し、その大きさと向きに応じた速さと方向でLEDの光を流します。

ファームウェアのソースコード

そして、完成！


これを動作させると：


こんな感じです♪

ほな！

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カレ俊愛してるよ～、としえでごわす。こんばんは☆

というわけで、土曜はカレ俊と秋葉原に行きました。

ハイモンド・エレクトロ社製の黄銅製のストレートキーがとても打ちやすいので、かねてより欲しくて欲しくて仕方がありませんでした。なのに、いまはもう販売されてないのね…。あのとき買っておくんだった。

御茶ノ水のスタバで軽く飲食してからカノ俊のお家へ向かいました。んで、ガストで食事をし、お家に着きました。

カレ俊がダンボール箱を持ってきました。そして取り出しましたるは、ぷちぷちに厳重に包まれた箱。慎重に開梱します。

うおぉぉぉぉ！！！ こっ、これはっ！


えっ、うそ？ ハイモンドHK-802？！ ktkr!!!! ずっしり重い！ しっ、しかも、ぴっか☆ぴか☆に光ってるぅ！！

高級電鍵HK-802を、さらに北海道の技術者・職人さんがぴっかぴかに磨き上げた超特別バージョン（しかも、最後の一品）です。

ギャップとバネとパドル位置を調整して、空打ちしてみました。最高♪ これ超イイ♪ 感触が心地よくて、腕も全然疲れない。

ありがとう、カレ俊。以前お話した電鍵の話、覚えてくれてたんだね…。しかも、ここまでしてもらっちゃって……。大事にします。ハムも本格再開しようかな…。

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ここまできたら、音を聴きたい。カノ俊は急きょパーツボックス内の部品ストックを漁り、突貫で低周波発振器を設計・製作しました。じゃん☆


ほんとはNANDゲートの片方の入力を抵抗でプルダウンしておき、電鍵経由でV_DDに持ち上げれば美しいのですが、いいのこれで。鳴ればいいの♪

さぁ、叩きますよ～♪


まずは、欧文にて：
電文: HR HR BT TOSHIE NO HETAE AR

続いて、和文にて：
電文: HR HR　ホレ　トシエノヘタエ　ラタ

というわけで、カレ俊へ：
電文: TOSHIE LOVES KARE-TOSHI

以上 ♥

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眠い日が続く、としえです。こんちゃ！ 俊眠暁を覚えず。

きのうドドーンと地震がありました。実家の方はもっと揺れたみたい。

・災害時にはライフラインが止まるかも
・災害時にはラジオが便利
・災害時は電池が売り切れる

なんてことを考えていました。昨年4月に作ったソーラー電源も3.11を受けて設計したものでした。

We felt some earthquakes around Mt. Fuji yesterday.

After the disaster of last March, the power supply in Japan got unreliable due to the big accidents of nuclear generators. I experienced planned blackouts and I decided to design a portable solar power supply that can directly charge my iPhone.

I also keenly realized the necessity of AM (MW) radio that works without AC supply. The only problem was the shortage of batteries in the market.

電源を要しないラジオというのは存在します。飛んできた電波のエネルギーだけを頼りにゲルマニウムダイオードで検波するゲルマニウムラジオや、その祖先の鉱石ラジオです。しかし、これらは感度が低いため、長いアンテナを必要とします。

それなら、電気は使うけど、身の回りのテキトーなものを電源にできるラジオはどうかと考えました。例えば、どのご家庭にもある太陽電池や、みなさんおなじみのボルタ電池です。

つべこべ言ってないで、回路図ドンっ！

I made a low-power MW radio using one chip AM radio circuit UTC7642. The radio works not only with an ordinary battery but also with table salt! The circuit is as follows:


ICを使っちゃたので、超簡単だし。（なのに間違ったよ～～！） 予想の斜め上をいかない、まんまのストレートラジオです。

んで、作ってみた。じゃん☆

A lithium battery CR2032 can be installed in the radio. The power can be supplied also from the alligator clips.


電源は、基板上の電池ホルダーに入れたリチウム電池CR2032から供給することもできますし、みの虫クリップから供給することもできます。こうしておけば、その辺に転がってるテキトーな電池なり何なりに繋いで、ラジオがお楽しみいただけます。どや！

テキトーな電池なり何なりとして、例えばどのお宅にもあるフレキシブル太陽電池に繋いで光を当ててみました。鳴りました♪

もっと身近なもので聴けないものでしょうか。そうだ、お塩だ！ ボルタ電池（ただし、電解液は希硫酸ではなく食塩水）だ！！


作ってみた。そして、測ってみた。

I connected handmade Volta batteries with table salt electrolytes to the handmade radio.


微妙だ。諸々、微妙だ…。

ラジオに繋いだらちゃんと鳴りました。でも、どんどん音が小さくなっていきます。電池を振るとちょっと復活します。たぶんこれ、分極ですね…。

Certainly it worked!! But the voice gradually faded out. The radio automatically adds decrescendo marks to the music scores! I think this is due to polarization.

ま、いいや、少なくともラジオはできた。

That is all.

【パーツ情報】
ワンチップAMラジオIC UTC7642　（秋月電子通商 秋葉原店さま）
ポリバリコン　（東京ラジオデパート3階・シオヤ無線電機商会さま）
バーアンテナ PA-63R　（東京ラジオデパート3階・シオヤ無線電機商会さま）
フレキシブル太陽電池　（千石電商 秋葉原本店さま）
銅板　（東急ハンズ 新宿店さま）
亜鉛板　（東急ハンズ 新宿店さま）

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作業をするとき、お洋服は汚したくありません。そこで：


袖や丈を短くして行きました。

ってか、むちゃくちゃ寒いし！

以上。

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毛先が痛み気味の、としえです。こんばんは☆

美容室でトリートメントと前髪カットしてもらってきました。毛先、そろそろ切んなきゃだめかな…。

ソーラー電源を検索されてお見えになる方が多いですね。ご時世でしょうか。iPhoneなんかを直接充電するにはちっちゃな太陽電池じゃ無理ですよ。わたしの作ったソーラー電源くらいのパワー（数ワットクラス）のものが必要だと思います。あと、電圧はちゃんと安定化しないとまずいです。

さて、自分で発電しようとすると：
(1) 光エネルギー→光起電力効果→電気エネルギー：　太陽電池
屋根に乗っかってるアレはコレです。わたしが作ったソレもコレです。

(2) 運動エネルギー→電磁誘導→電気エネルギー：　ダイナモ
自転車の発電機はコレです。

(3) 化学エネルギー→イオン化傾向の差→電気エネルギー：　化学電池（いわゆる電池）

このあたりが思いつきますが、まだまだやり方はあります。

(4) 熱エネルギー→ゼーベック効果→電気エネルギー：　熱電対など
(5) 運動エネルギー→ピエゾ効果→電気エネルギー：　ピエゾ素子など

ちなみに：
発動発電機は、原子間の結合エネルギー→（燃焼）→熱エネルギー→（内燃機関）→運動エネルギー→（電磁誘導）→電気エネルギー。
火力発電は、原子間の結合エネルギー→（燃焼）→熱エネルギー→（外燃機関）→運動エネルギー→（電磁誘導）→電気エネルギー。
水力発電は、位置エネルギー→（落下）→運動エネルギー→（水車）→運動エネルギー→（電磁誘導）→電気エネルギー。
風力発電は、運動エネルギー→（風車）→運動エネルギー→（電磁誘導）→電気エネルギー。
原子力発電は、核子間の結合エネルギー→（核分裂）→熱エネルギー→（外燃機関）→運動エネルギー→（電磁誘導）→電気エネルギー。
原子力電池は、核子間の結合エネルギー→（核分裂）→熱エネルギー→（ゼーベック効果）→電気エネルギー。

きりがないのでそれはさておき、今回は(4)ゼーベック効果を実験します。


上の写真のペルチェ素子に電圧をかけると、片面が吸熱し、反対面が発熱します。この現象をペルチェ効果といいます。この素子は、パソコンのCPUの冷却や、防湿庫などに使われています。

で、逆に、ペルチェ素子の各面に温度差を与えると、なななんとゼーベック効果が生じて発電しちゃうのです。

この仕組みは、智恵の楽しい実験教室さまの、おもしろ実験と自由研究「ペルチェ素子を使ったゼーベック効果発電」に詳しいです。こちらは、とてもキュートなページです♪ しかも、なにげに量子力学を使って説明しているのが超オシャレ。

☆　寿司冷マシーン計画　☆

さて、お寿司作るとき、ご飯に酢をぶっかけたら団扇であおぐじゃないですか。あれ、面倒。だから電化する。でも、東京電力管内だから節電しなきゃいけない。

そうだ、ご飯の廃熱を再利用しよう！！！


まずは、熱湯をバットに注いでテスト。


プロペラ回んない。つんつんとプロペラをつついてみたら、回った！！ しかし、元気がない。実用にはなりませんでした。

そこで、ペルチェ素子本来の使い方を試してみました。直流安定化電源装置につないで電圧をかけたら、一面が冷たく、他の面が熱くなりました。ひんやり気持ちいい～～って楽しんでたら、急に両面とも温度上昇。そして、昇天。 orz

紙コップ？ なに飲んでるかって？


暑いときはコレに限ります！ さっぱりして美味しいよ♪

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：
：

お茶ですって♪

じゃ！

検尿コップ（ホンモノ）は、秋葉原の三月兎2号店さんで購入しました。

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こんばんは、デジタルとしえです。

あるものを作りたいなーーーーという構想がありまして、そのためには音源が必要なのです。PSG音源のICなんかも買ってはみたのですが、音を出すためにはコマンドを送らないとダメで、めんどくさいわけです。

わたしとしては、ドとミとソのスイッチをONにしたら、ドとミとソがすぐに鳴って欲しいわけです。いちいち、分周率をチャンネルごとにセットしてからドン☆とトリガして音を出すみたいなのはやってらんないのです。

ないものは仕方がないので、自分で作ります。今回は久々にマイコンを使います。

【仕様】
・6チャンネル用意する
・各チャンネルには固定した音程を割り振る
・6チャンネルに対応したピンをLレベルにするとその音が鳴る（負論理）
・複数のピンをLレベルにすると和音になる
・波形はデューティー比50%の矩形波
・エンベロープはかけない
・ビブラートもかけない
・ノイズも付加しない

これを2個作って12チャンネルにすれば、1オクターブの12セミトーンがカバーできます。（15個作れば理論上は90音出せるので、88鍵盤をカバーできます。しかし、クロックの都合で高い音の精度が出ないので実際にはムリです。）

というわけで、回路図ドン☆


真ん中のPIC16F84A（U2）が今回の要となるマイコンです。上の抵抗たち（R9～R16）はラダー型の4ビットD/Aコンバータになっています。とりあえず今回は、鍵盤代わりにDIPスイッチ（SW1）を繋いでいます。クロック周波数は手持ちの水晶（X1）の都合で12MHzにしました。C3とC4の容量はイイカゲンです。


これマイコンですから、これだけじゃ動きません。ファームウェアが必要です。今回の開発環境はMPLABを使い、アセンブリ言語でコーディングしました。

【アルゴリズム】
(1) 6チャンネル分のカウンタ（CNT0～CNT6）、カウンタ（OCT0～OCT6）を用意する
(2) 出力信号レベルを計算するためのカウンタ（OUT）を用意する
(3) 各カウンタCNTxに（とりあえず）値1をセット、OUTはクリア
(4) 各カウンタCNTxをデクリメント
(5) CNTxが0になったら、CNTxに分周率をセットし、OCTxをインクリメント
(6) PORTBをスキャンし、Lレベルのピンを探す
(7) Lレベルのピンnを発見したら、OCTnのLSBをチェック
(8) LSBがHレベルならOUTをインクリメント
(9) PORTBの第0～5ビットをチェックし終えるまで(6)～(8)を繰り返し
(10) OUTの値（値域0～6）をPORTAの第0～3ビットに出力（←実は3ビットで足りるが）
(11) (4)へ戻る

PIC16F84Aはクロック周波数（今回は12MHz）の1/4の周波数が1サイクルになります。よって、1サイクルあたり1/3000000秒です。上のアルゴリズムの(4)～(11)のループ1周で84サイクルあります。また、波形のデューティー比を50%にするため、波形を2分周しています。

よって、周波数fの音を出すためには、分周率Nを


とすればよいことがわかります。


んで、土曜日に秋葉原の秋月電子通商さんで買った下の機械でPICにファームを書き込みます。そして、基板にPICを挿してテスト。


実測値は設計値にほぼ一致しました。すばらしい！ ただし、比較的低い周波数を分周していますので、どうしても（設計値自体が）誤差を含んでしまいます。Dの音が約+8.8セント、Ais (B)の音が約-8.7セントずれています。音痴のわたしにはまったく無縁の話ですが♪

ほんとは、1個めのチップに {C, C#, D, D#, E, F} の6音を、2個めのチップに {F#, G, G#, A, A#, H} の6音を割り当てるつもりなのですが、とりあえずデモ用に {C, D, E, F, G, A} （ドレミファソラ）の6音が出るようにしてチップを焼きました。

音を出してみた♪

単音でも、和音でも、全部同時に鳴らしても、一応大丈夫そうです♪

ファームウェアのソースコード

じゃ、寝るわ☆

（ソースコードの説明は追記にございます。）

続きを読む - Postscript

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納戸の中から、もひとつ微妙なものが出てきました。じゃん☆


なんだかね、バラバラなんすけどコレ。やりかけ感、満点なんですけど。

説明しよう！ これは、「としえのてづくりむせんき（三号機）（改）」である。うろ覚えですが、仕様（まちがってるかも）。

【仕様】
送受信周波数: 14.000MHz～14.350MHz
電波形式: A1A
VFO: ダイレクトデジタルシンセサイザ（DDS）方式
表示: LCDキャラクタディスプレイ
VFO制御・表示制御: PIC16F877-20
VFO操作: ロータリエンコーダによるジョグ・シャトル操作
送受信切替: セミブレークイン方式
【送信部】
高周波出力: 5W
終段: 2SC1971（入力13.8V、10W）
【受信部】
構成: シングルスーパーヘテロダイン方式
中間周波数: 9MHz
増幅: 高周波1段、中間周波3段、低周波1段
受信フロントエンド: 3SK45
検波: DBM平衡検波

結構力作だと思うんですけどね。問題なのは、妙に感度が悪いこと。それに、なにしろ見た目が悪いからさ、ゴミと間違われちゃう。実家に置いてこなくてよかった。（参考: 『お父様っ！ それはっ！！』）

こいつの第一声: 「こちらはピョンヤン。チョソン中央放送です。」

おぬしやるな。その強力な電波が、どうやらIFに回り込んだらしいのです。

大学生のころ第1バージョンが完成。オトナになってから改造しかけたものです。もともとはVXO方式のチューニングでしたが、これを秋月電子通商さんで入手したDDS（キット）に置き換えるべくバラしたのです。

回路を改造したまではよかったのですが、角穴をあけるのがめんどくさくなって放置。

たぶん、これからもずっと放置。

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それよりもいま一番作りたいのはテルミン♪ なんか、響きが可愛いじゃん。キットじゃなくて、一から作りたいの！

【音程制御】
固定周波数の発振器と、アンテナのストレーキャパシティで周波数の変動する発振器をつくる。両周波数は近傍にとる。両信号をバラモジか適当な非線形素子に入れてミックスし、下側ヘテロダインをとる。

【音量制御】
アンテナのストレーキャパシティで周波数の変動する発振器をつくる。ローパスフィルタとダイオード検波でF-V変換する。

【アンプ】
可聴域に落ちた下側ヘテロダイン信号を増幅する。このときアンプのゲインをF-V変換器の出力信号で制御する。

作ろうと思ったら、パーツ箱にちょうどよいインダクタがないので、またこんど♪

じゃ♥

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