IoT何をいまさら(16) シャープ、光学式測距センサの続き

JosephHalfmoon

昨日いじり始めたシャープの、赤外線イメージセンサを応用した光学式(三角測量方式)測距センサGP2Y0E03の続きです。昨日は、なんとか計測数値が出てきたものの、LCDパネルを取り外していたせいでプルアップ抵抗が無かった失敗の件で終わっていました。本日は、ちゃんとLCDに小数点以下まで距離を表示させた上で、さらに、アナログ出力の方にも調べを進めたいと思います。しかし、まず最初に、昨日の最大の問題点に対処しなければなりません。なにせセンサを紐で適当な台に縛り付けてあったので「センサがブラブラ」していたからです。「測量」するのに原点がブラブラでは何だか分かりません。まずは、この対処から始めます。

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IoT何をいまさら(15) 3角測量で距離を、シャープ測距センサ

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距離を測る、というのは自動運転からロボットなど、コンピュータが実世界に「アプローチ」するときには欠かせぬ行動です。レーザ、ミリ波など大盛り上がりです。ロボット掃除機なども、周囲の物体との距離を測るのにレーザ式のTOFセンサを使っているのだと思っていたら、3角測量の原理で測っている方式もあるのだとか。3角測量、よい響きです。メソポタミアかエジプトか、文明の黎明期からある計測方式。調べてみると「お手頃」で入手可能なセンサが直ぐに見つかりました。

SharpのGP2Y0E0x シリーズ

インタフェースの方式でxのところに入る数字が変わるのですが、前回でセットアップ済のI2Cバスに接続できるバージョンがありました。GP2Y0E03です。今回はとりあえず接続して距離の数字がでるところまで実験してみたいと思います。

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鳥なき里のマイコン屋(52) トラ技の付録でPSoC Creator その1

JosephHalfmoon

昨日USBシリアルを準備して備えておったのは、Cypress社のPSoCの開発環境である

PSoC Creator

なんであります。開発環境やら周辺部品やらをいろいろ遊んでいくためにはターゲットボードは「何枚あっても良いな」けれども「先立つ物が」などと思っていた矢先

トラ技5月号にPSoC 4 体験キット、その名も”TSoC”

ということで付録基板が付いていました。GWの10連休中に遊ぶためにCQ出版様が付録を付けたのかとも思われます。早速、遊んでみることにいたしました。

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鳥なき里のマイコン屋(51) USBシリアルの準備

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そろそろ次の開発環境の調べに進むために、別のターゲットを準備することにいたしました。現状「虎の子」状態のNUCLEO-F072RBボードを使ってMbedで周辺デバイスを繋げるシリーズを別口で始めてしまったので、NUCLEOはしばらくMbed固定にせざるを得ないためです。その別のターゲットボードにUSB接続の口などは無くシリアル接続でした。ターゲットの接続のためにシリアルポートが必要というのは「ちょっと前なら普通」です。そこで、なにはともあれ、USBシリアル変換モジュールを準備しておくことにいたしました。

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鳥なき里のマイコン屋(50) ARM Mbed その8、Mbed Simulator

JosephHalfmoon

マイコン向けの開発環境では、ホスト(大抵はパソコン)の上でオブジェクトをビルドした後、開発用のターゲットボードに刺した「エミュレータ」とか「プローブ」とか呼ばれるハードウエアの箱を通してターゲットボードにオブジェクトを「ダウンロード」して実行することが多いと思います。またエミュレータにはターゲットをデバッグするための支援機能が内蔵されており、これを呼び出して(多くはホスト上のデバッガが裏で操作しているのですが)デバッグを行います。最近の「お手軽」開発ボードでは、従来独立した箱だったエミュレータに相当する部分までボード上に搭載してしまい、直接パソコンにUSB接続してダウンロードもデバッグも行えるものが増えています。

しかし、多くの開発プロジェクトでは、ターゲットとなるハードウエアの開発と並行してそれを制御するソフトウエアも開発しないとスケジュール的に間に合わないことも多く、ソフトウエアに着手した時点ではまだターゲットボードが存在しない、という状況も多いと思います。そんな時に使われたりするのが「シミュレータ」です。多くのマイコン向け開発環境に、マイコンメーカなどが開発した「ソフトウエア・シミュレータ」が含まれており、ターゲットのハードウエア無に、ホスト上でマイコン用のオブジェクトプログラムを動作させ、テストできるようになっています。 “鳥なき里のマイコン屋(50) ARM Mbed その8、Mbed Simulator” の続きを読む

鳥なき里のマイコン屋(49) ARM Mbed その7、classの行方

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開発ツールとしてのARM Mbedを調べてみるシリーズから「スピンオフ(フォークというべきか?)」する感じで、ターゲットボードにいろいろデバイスをつなげてみるシリーズを始めました。そのときに、真っ先に困ったのが、デバイスを繋げるための自分のコードを書くときに「どんなスタイルで書くのがいいの?」という点。組み込み用のマイコンのプログラミングというとCで書くのが「未だに」一般的じゃないかと思います。しかし、Mbedは基本C++で、結構カッコよくclassを使ってハードウエアの下の方を隠蔽している感じです。

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IoT何をいまさら(14) 工作1、LCDで表示、AQM1602XA

JosephHalfmoon

別シリーズでマイコンボードが使えるようになったので、実際にセンサを取り付け、また市販の無線モジュールなどを取り付け、「IoTの末端もどき」を作っていろいろ考察しようと考えました。そこで「工作」シリーズ開始なのですが、最初は、センサでも無線でもなく、マイコンボードに取り付ける表示から始めることにいたしました。センサの値を読み取ってデバッグ用に接続したパソコンの仮想端末に表示しても目的は達せるのですが、やはり「自立」感が欲しい。とりあえず文字が幾らか表示できればセンサもいろいろ饒舌に語るか、という期待をこめてであります。

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Literature watch returns (3) 赤外線センサ講座完結、日経エレ、日経BP社

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自分で試作してみるのか、部品を買ってくるのか。ソフトも作って、測定もやってみて、というところを一通りやってみれば、そのセンサの特徴、特にトラブルところとか、限界とか身に染みて体感。とりあえず、この後しばらく、ボケが入ってくるまでは忘れますまい。一方、誰かが使っているのを眺めたくらいの体験では、ふん、ふん、と話を聞いていても、何が勘所なのか、直ぐに忘れるどころか、最初から頭に入ってこない今日この頃です。といってお安いセンサであれば自分のおこずかいで実際に購入してみてちょっと遊んでみるくらいはできますが、お高い「計測器」的なものはそうはいきません。そんなお高い装置の中で前から気になっていたもの一つに「赤外線イメージセンサ」があります。最近でこそお手頃なものも出てきているみたいではありますが。

気になった直接の理由の一つとしては、「土木でエレキ」の方で時々赤外線イメージセンサの応用が出てくることでした。インフラの維持管理のためにコンクリート内部ダメージなどを、赤外線イメージセンサで測った温度分布のムラから検出したりするあれです。遠くからお高い赤外線カメラの展示物を見たことはありますが、自分じゃ使ったことありません。「ゲルマニウム・レンズ」高いんですよ、みたいな話を聞いても「何でゲルマニウム?」という感じ。とても良し悪しなど良く分からない。

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鳥なき里のマイコン屋(48) ARM Mbed その6、Make-GCC-ARMへイクスポート

JosephHalfmoon

Mbed-CLIをも少し使ってみるつもりでおりました。Mbed-CLIはOS5向けのようですが、OS2も可能という記述を見つけたので、「Mbed-CLI用」のOS2サンプルプロジェクトのimportをMbed-CLIから試みたのですが、途中で落ちてしまいました。どうせコマンドラインで作業するのであれば、Web環境から既にツールチェーンMake-GCC-ARM宛てでローカルディレクトリにイクスポート済のOS2のサンプルプロジェクトをビルドするのと大差なくね、ということで、そちらでビルドからgdbデバッグまでを通しでやってみました。実質の作業時間5分くらい。あまり簡単すぎて、本当に良いのだろうか、とも思いましたが、問題ありません。ちゃんと動いていますよ。

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鳥なき里のマイコン屋(47) ARM Mbed その5、OpenOCD+GDBでデバッグ

JosephHalfmoon

昨日、Mbed-CLI環境が立ち上がり(といっても大した作業はしていませんが)ローカル環境でビルドも成功しました。GCC_ARMのクロスツールチェーンの中を見やればgdbも入っています。これでデバッグできるかといえばさにあらず。WindowsやLinuxの上で自OSの上で動作するプログラムを作るセルフ開発であればgdbでセルフデバッグできますが、マイコン(ROM/RAM積んだマイクロコントローラ、MCU)のクロス開発環境ではそうは問屋が卸しません。リモートデバッグのための準備が必要です。

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