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趣味の電子工作のお話。
業界用語では『組込み系』というらしいですが、できるだけお金をかけずに目標を達成することを心掛けています。ターゲットですが、サイト開設当初はH8を中心に作業をしていたのですが、それからどんどん手を広げてSH4やDSPもやりだしました。好きこそ物の上手なれとはまさにこのことではないかと考えています。
回路図や基板のレイアウトも積極的に公開していますので、参考になれば幸いです。

BatchPCBから基板がきた

BatchPCBという基板屋さん(正確には基板屋さんではないですが)に出図した基板が、先日到着しましたので、写真をさらしてみることにします。

表と裏。なかなかの品質。

これはSuper Sylphideの小型版、Tiny FeatherのAir Data Sensor 基板で、1.4 x 1 inch (約36 x 25mm) という小さい基板です。値段は面積で計算され1枚あたり3.5ドル、これに手数料(10ドル)や送料(約2ドル)が追加でかかりました。5枚注文したのですが、なぜか同じ料金で10枚送られてきたので、にこにこしています。

BatchPCBは小さい基板を少量、かつ多品種、作りたいときに適しているサービスだと思います。まだまだ日本語の情報が少ないのが難点ですが、僕が作成した邦訳などが参考になれば幸いです。

Super Sylphide 進捗状況(34) -- Tiny Feather 組立完了

オートパイロットシステム Super Sylphideの小型化版Tiny Featherの開発が続いていますが、大物の半田付けが終わりました。ハードの完成ということで記念撮影です。

Tiny Featherは2枚重ね。

外側

内側(コネクタが付いている方)

上の赤い基板がDSPが載っている基板です。下の緑の基板が周辺機器を集めた基板で、GPSや加速度計、ジャイロ、磁気コンパスといったセンサ類、そして受信機、サーボ用のPWMキャプチャ、ジェネレータが入っています。

電源を投入した限りでは正常に動いているようです。そしてこれからの中身の開発が肝なわけですが、ぼちぼち進めていこうと思います。

BatchPCB FAQ 邦訳を作ってみた

BatchPCBという基板作成サービスがあります。Tiny FeatherのAir Data Sensorの試作で使ってみましたが、なかなか面白いサービスだと感じました(書いている時点で、まだ基板は届いていませんが)。そこでこのサービスをもっと多くの人に知ってもらうと楽しいのではと思い、そのサイトにあった『よくある質問集(FAQ)』の邦訳をしてみた、というのが今回の記事です。

邦訳の前に簡単にBatchPCBを紹介してみます。
趣味の電子工作で基板を作成されている方ならよくご存知だと思うのですが、小面積の基板が数枚欲しい、ということがよくあると思います。元来基板は大量生産のためにあるものなので、このような場合とても割高になってしまいます。
そこでよく行われるのが、複数の基板を面付けして面積を稼ぎ、コストを下げるという方法です。BatchPCBはこの面付け作業を、インターネットを通じて全世界的に仲介してくれるサービスで、小面積の基板をかなり安く作ることができます。

あとは使い方、デザインルールなどはFAQの邦訳をどうぞ。意訳ばかり、陽気な外人風になってしまったのはご容赦を。あと本文にもありますが、この翻訳は無許可で行われたものであり、内容の正しさ、被るであろう損害等を一切保証いたしませんので、ご利用は自己責任でお願いいたします。

※その後頼んでいた基板がBatchPCBから届きました。品質確認用などにどうぞ。

Super Sylphide 進捗状況(33) -- Tiny Feather ADS

オートパイロットシステム Super Sylphideの小型化版Tiny Featherの開発が続いています。メイン計算基板、センサ基板と設計してきましたが、お次はAir Data Sensor (ADS)です。ADSは大気に対する情報を得るためのセンサユニットで、絶対圧を利用した気圧高度計、多孔ピトー管と差圧計を利用した風速、風向(迎角と横滑り角)計となっています。
なおADSは従来後輩のH君に専属で作ってもらっていたのですが、何やら多忙そうなのでお株を奪うことにしました(笑)。

恒例の基板アートワーク。

2層で裏と表

大きさは1.4 x 1.0 inch (約 36 x 26 mm)です。1.4 inchは他のTiny Feather基板の幅と合わせました。主な緒元を以下に列挙してみます。

• 絶対圧計に Freescale MP3H6115A6U
• 差圧計に Honeywell PC26_SMT +/-1psi
• マイコンに Silicon Laboratories C8051F530 (1Ksps 24bit Delta-Sigma ADC内蔵)
• MicroSDを搭載
• LiPo 1セルでも外部3V3でも動く (Linear LTC4411利用)

ADSは機能的には従前のものとあまり変わらないのですが、小さくなったのがとても重要です。以前差圧計に利用していたFreescale MPXV5004がちょっと大きく取り回しが面倒だったのが、再設計の契機になりました。

※BatchPCBというところに試作にだしてみてみました。ボード単価3.5USDでした。今度基板がきたらこのBatchPCBの使い勝手をまとめてみようと思います。

※※Super Sylphide is an autopilot system for small UAVs (in English).

※※※BatchPCBのFAQの翻訳をしてみました。

※※※※その後、Tiny Featherの組み立てが完了しました(ADSは含まれていません)。

Super Sylphide 進捗状況(32) -- Tiny Feather IMU + Servo I/F

オートパイロットシステムSuper Sylphideですが、小型化版のTiny Featherの設計も順調に進んでいます。既に計算、記録用のボードは設計と製作が完了していますが、新たにセンサ、およびサーボとのインターフェイスを搭載した基板が設計完了しましたので紹介します。Tiny Featherは、標準的なシステムとしてこの2枚でSuper Sylphideと同等以上の機能を実現しました。

まずは恒例の基板アートワークから。従来のSuper Sylphideのセンサ基板は2層でしたが、複雑になったので4層に変更しました。

搭載しているセンサなどの仕様は以下のとおりです。

• 大きさは1.4 x 3.1 inch (約 36 x 79 mm)
• 従来、ジャイロが搭載された基板を垂直に立てることでX,Y,Zの3軸の角速度をとっていたが、加速度計3軸、およびジャイロ3軸の6自由度が1パッケージに収まったエプソントヨコム AH-6100LRを採用することでよりコンパクトに。いくつか仕様があるうち 500deg/s、+/-3Gのものを搭載予定
• GPSは相変わらずu-blox。最新のLEA-6T、あるいは旧製品のLEA-4Tを搭載予定
• さらに3軸の磁気コンパスHoneywell HMC5843も搭載
• 加速度計とジャイロは24bit Delta-Sigma A/DのTI ADS1248で計測
• サーボ I/Fの信号線は8ch入力、8ch出力。ハイトルクタイプも対応しており、入力バッファに74HC4050をいれてあるので最大10V程度まで対応可能
• アビオニクスとサーボ用電源の自動切換えを搭載しており、電源の多重化が可能
• 全ての線はAltera MAXIIに接続してあるので組み替えが容易
• 記録用やDSPブート用にSPI ROMを搭載

図面は基板屋さんのpcbcartに出しました。部品も大半はDigiKeyで調達済みです。製作が夏休みの宿題になりそうです。

※その後、Air Data Sensorと呼ばれる大気高度、風速、風向計も小型化しました。

※※この基板、組み立て完了しました。

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無線環境が必要になってきたのでZigBeeを導入しようとしています。小型であること、調達が容易であること、国内で認証を取っていることが決めてとなり、XBee / XBee Proというmaxstrea... [この記事を読む]