ロボットの最近のブログ記事

　GW企画第二弾 工作＆マイコンの後半でＡＫＩ－Ｈ８／３０４８開発キット（即使えるキット）［ＣＰＵ/マザー/電源/アセンブラ/ソフト付を紹介しましたが、最後の記事では結果だけしか書きませんでしたが、実はその過程で苦戦があったのです。

●苦戦その１
　コンパイルが通らない。動作テスト用のソースをコンパイルすると

「
>a38h MBTEST.MAR
H8/300H ASSEMBLER (Evaluation software) Ver.1.0
0 30 (E) INVALID COMMAND PARAMETER
」

と表示されました。何度も試してダメだったので、OS（Vista）のせいにして、先に進みその日は対策を取りませんでした。結局、Webを調べた結果似たような現象を取り上げて、パスに全角があるとダメということがわかり、半角だけの場所に移した結果ちゃんとVistaでもコンパイル出来ました。

●苦戦その２
　D-Subのピンを間違える。今回使用したキットは、D-Sub（SCSI）を使用して開発をするので、キットと同時にＵＳＢ・シリアル変換ケーブルを注文しました。キットには、9ピンも付いており9ピンでも大丈夫かと思ったのですが、9ピンを使用する場合は25ピンに並列接続するようにハンダ付けしないといけないみたいで、気づくまで時間がかかりました。

9ピンからでも利用できるように、各Webで9ピンを利用する方法も多く紹介されているので、ハンダ付けしても良かったが、25ピンのD-Subを新しく注文しました（ELECOM RS-232Cケーブル(9pinメス-25pinオス) 3.0m C232N-D3）。結局届くのが、その次の日ということで、苦戦その１と同様この日は何も出来ずに終了（ＡＫＩ－Ｈ８／３０４８Ｆ　ＵＳＢ開発セットもあります）。

●苦戦その3
　電源の出力の調整。完成した時は（参照）、電源に何も手を加えていませんでしたが、苦戦その１や苦戦その２の関連でWebを調べている途中に、電源の出力を15VDCの2Aにする必要があるらしく、付属の抵抗を指定された箇所に並列でハンダ付けしました。電源の説明書に、出力を15VDCの2Aにする方法が書かれていましたが、意味がわからなくてそのままの19VDCの1.6Aで使用していたので、早めに気付いて助かりました。

●苦戦その４
　半固定抵抗器を破壊。苦戦その１から苦戦その３までをクリアして、問題なくテストプログラムで動作確認ができたのですが（GW企画第二弾 工作＆マイコンその７　ＡＫＩ－Ｈ８／３０４８ 動作確認の動画参照）、半固定抵抗器を回しすぎて破壊してしまい、液晶が映らなくなりました。最初は、液晶に付属していた抵抗で調整し液晶が映ったのですが、ハンダ付けすると映らなくなりました。調整して映るようになっても不安定な気がしたので、【KOKA0904】子供の科学2009年4月号 あさひアラーム（参照）と一緒に購入したキットのパーツを流用しました。元々の半固定抵抗器は10Kオームで、流用したのは100Kオームですが、流用のパーチで無事に液晶が映りました。

GW企画第二弾 工作＆マイコンその７　ＡＫＩ－Ｈ８／３０４８ 動作確認で「1つ目と2つ目の写真に違いが1つあります」と言ったのが、この半固定抵抗器だったのです。その６以前を見た方が解り易いかもしれません。

　以上の苦戦があり、GW中にちゃんとしたレポートが最後の日に書けなかったというわけです。

　前回でハード面は完成しましたので、今回はソフト面を紹介したいところですが、動作確認でいっぱいいっぱいでしたので、詳しい事は後日に記事にし、今回は動作確認だけ紹介いたします。GW企画としては今回で終了しますが、H8/3048Fの記事はまだまだ書きます。

動作テスト.3G2（ローカル上に保存して再生することをお勧めします。）

1つ目と2つ目の写真に違いが1つあります。動作確認だけで苦労した痕跡が残っているのですが、次回の記事にこの件も含めて紹介いします。

　前回からＡＫＩ－Ｈ８／３０４８開発キット（即使えるキット）［ＣＰＵ/マザー/電源/アセンブラ/ソフト付のマザーボードのハンダ付けを行っていますが、ハンダ付けの続きです。

前回から新たに、トグルスイッチ、ディップスイッチ、トランジスタ及びICをハンダ付け。

トグルスイッチは、ビニール線等で配線すると書かれていますが、Web等の情報を基に基盤に直接ハンダ付けしました。

続いて、液晶のコネクタ、電源の配線およびジャンパー線をハンダ付けして、マザーボードのハンダ付け完成です。

続いて、液晶を取り付けます。液晶の部品です。

液晶を作成し、マザーボードにCPUボードを取り付け、電源を繋げれば完成です。

恒例のハンダ付けしたマザーボードの裏側です。

　前回は、ＡＫＩ－Ｈ８／３０４８開発キット（即使えるキット）［ＣＰＵ/マザー/電源/アセンブラ/ソフト付のCPUボードを作成したが、今回は、マザーボードのハンダ付けを開始した。その経過をお送りします。

　今回主役のマザーボードの基盤です。

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親切に、マザーボードの基盤に回路ピン配置が書かれているので、楽ですね。さらに、パターンの配線が不要ですので、初心者にはありがたいです。

使用する部品です。

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部品の紹介は、簡単に済ませます。

三端子レギュレータ：1個、7回路入りトランジスタアレー：1個、積層セラミックコンデンサ5個、電解コンデンサ3個、LED3個、抵抗9個、PNPトランジスタ1個、半固定抵抗1個、コネクタ6個、タクトスイッチ4個、ディップスイッチ1個及びトグルスイッチ2個です。

　ハンダ付けは、小さい部品から行うの鉄則だそうなので、抵抗及び半固定抵抗から行います。

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続いて、積層セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、LED及びコネクタをハンダ付け。

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　今回はここまでです。

ついでに、新たに購入した書籍を紹介します。
マイコン技術教科書 H8編

　前回は、入門向けでマイコンも無く比較的お金がかかっていませんでしたが、今回からが本番です。今回からＡＫＩ－Ｈ８／３０４８開発キット（即使えるキット）［ＣＰＵ/マザー/電源/アセンブラ/ソフト付を作成します。

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今回は、H8/3048FのCPUボードの作成から行います。CPUボード作成といっても既に、即使えるキットは表面実装部品なのでマザーボードに取り付ける箇所をハンダ付けすれば完成です。

　CPUボード作成で使う部品です。

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ピン・ヘッダ・コネクタを40ピン2つ、20ピン1つ、10ピン1つおよび6ピンに切り分けます。

後は、CPUボードに接続してハンダ付すれば完成です。

  表示別のキットでハンダ付けを練習したこともあり、だいぶマシにハンダ付けが出来てきました。上からでもわかると思いますが、まだ無駄や綺麗にハンダ付け出来ていない箇所が多いです。横から見るとよく見えます。たぶん上手な人よりも3倍以上ハンダを使っているように思います。

　GW企画第二弾 工作＆マイコンその２　初ハンダ付けに引き続き、子供の科学の2009年04月号で紹介されている「あさひアラーム」を完成させます。キットは、【KOKA0904】子供の科学2009年4月号 あさひアラームです。

　基盤が完成したら、動くように電池とモータを取り付けます。部品です。

送られてきた厚紙を利用し、基盤と電池とモータをセットします。接合に本来はボンドなどを利用すれば良かったのですが、見つからなかったのでテープで代用しました。

あさひアラームは、本来ですと左にある縦長の厚紙に鉄などをつけ、モータを回して音を鳴らします。雑誌には、コーヒーなどの缶を切り取ると書かれていますが、缶を切り取るハサミが無い為、とりあえずモータが回ったのがわかりやすいようにしました。

　実際に動かしてみた様子です。

2009年04月29日0004-完成動画.3G2

フォトトランジスターに、光が集まるとモータが動き回りだし、光がないとモータが止まります。光の量の調節は、半固定抵抗器で調整することが出来ます。あさひアラーム完成！？という所でしょうか。

　子供の科学の2009年04月号で紹介されている「あさひアラーム」を作成しました。キットは、【KOKA0904】子供の科学2009年4月号 あさひアラームです。

　静電気対策のために、【F-61-M】除電手袋 Mサイズを使用して、作成開始！！

まずは、ユニバーサル基盤が大きいので半分に切って作成します。

基盤にハンダ付けする部品です。

部品の紹介です。
一番上の長いのが「抵抗器：100Ω 1/4W」、左が「半固定抵抗器：100kΩ」です。
続いて、左から「電解コンデンサー：220μF 16V」、「トランジスター：2SC2236、2SC1815」、「フォトトランジスター：TPS-601A」、「スイッチ：小型スライドスイッチ」です。
後は、「なべネジ：M3×12mm」、 「座金」および「ナット」です。

※フォトトランジスターは、光信号によって電流を制御するトランジスタである。パッケージには、光を透過する樹脂またはガラスが用いられ、一般的にはベース端子の無い二端子素子の形状となっている。主に光センサとして用いられる。同一パッケージ中に発光素子と組み合わせて封止したフォトカプラは、電源系統の違う回路間で絶縁を保ったまま信号伝達するのに用いられる（Wikipediaからの引用。） 。

　回路図を参考に、部品を配置してハンダ付けを行います。

はじめてでも、もう少し出来るかと思ったんですが、焦げている箇所も幾つかありますね。

続いて、無駄な足を切ります。

写真がぼやけていますが、足を取ったら、足を使って回路通りにハンダ付けをします。

さらに、見た目がすごい事になっていますが、つながっているはずです。では、表では？

裏よりは、酷くないですが、少し部品が偏っています。

ボードの組み立ては、以上です。次は、「あさひアラーム」を完成させる為に、その為の部品を作成し、電源・モータをハンダ付けします。

　去年のGW企画では、1週間でプログラミングを学ぼうというのをやっていたのですが、今年は、工作とマイコンの作成を紹介します。

　科学技術週間ということもあり、昨日はレクリエーションで科学技術館へ行ってきたのですが、その話の詳細は後日記事で紹介します。

　今週は、いろいろとGW用というわけではないのですが、買い物していたので、今日から少しずつ作成しています。その過程をGW期間中にご紹介できればと考えています。今日は、購入したものを紹介いたします。

現在、子供の科学を購読しているのですが、そこで紹介されている電子工作や工具を中心に買いました。今日は工具だけ紹介します。

●【KOKAKOUGU-OP】子供の科学 工具セット

●【KOKA-KOUGU】子供の科学 工具セット

また、H8マイコン完全マニュアルで紹介されているH8/3048F（ＡＫＩ－Ｈ８／３０４８開発キット（即使えるキット）［ＣＰＵ/マザー/電源/アセンブラ/ソフト付］）を購入しました。

　連載記事「マイコン制御基礎以前」は、途中から流し読みしていたのですが、「印加」という言葉が使われていました。専門用語というと横文字や略語のイメージがありましたが、漢字にも当然あるですね。横文字や略語は、何かを略していたり翻訳して説明されているので、調べるとわりと解りやすいのですが、その言葉自体が新たに使われているのは、感覚で理解しないとしっくりこないですよね。IT用語にも多く、はじめはしっくりきませんが、使い続けていたり、読んでいくと違和感なく理解できているですよね。

 上記の記事の次に、図解ロボット技術入門シリーズ ロボット入門を読んでいたのですが、ロボットの種類が紹介されていました。ロボットの種類として、図解ロボット技術入門シリーズ ロボット入門のリンクを辿ってもらうと、目次の「1・3　ロボットの種類」を見てもらうとわかるのですが、12種類に分かれていることがわかります。多いと感じるか少ないと感じるかは、人それぞれだと思いますが、それぞれの中にもさらに分類されています。

読んでいた中で、これは面白そうだなとか完成したら役に立ちそうだと思いながら読んでいたので、紹介します。ロボットの種類の中に「多目的ロボット」がありますが、多目的ロボットは「ASIMO」を代表とするロボットなので、みなさん知っていると思うので多目的ロボットは抜きで考えます。

●作業支援ロボット
　一つ目は、作業支援ロボットが実際に実用化され仕事場や家に置いてあったら面白そうかなと思います。実際に仕事場や家に置いてあってもどれだけ生活が変わるかというのもあるのですが、現時点で考えてもあまり変わらないと思います。コスト的にいえば、自分や他の人がやった方がよいでしょうから。。。

ただ、環境によっては、ロボットの恩恵を受けると思います。私の場合は、見える意味でのロボットらしいさがあるので、実用化されると面白そうかなと思います。見えるとは、日常で見えるという意味です。あまり深く突っ込むとそもそものロボットの定義から考えなくてはいけませんが、見えないロボットとは、自動車などの製造現場で使用されている作業用ロボットを想定しています。たぶん、作業用ロボットがコストパフォーマンスが圧倒的に良いですが。。。

ちなみに、ロボットはハードだけではなくソフトだけの場合もロボットとして考えられています。たとえば、検索エンジンやWebの収集など。

現在、作業支援ロボットとして、愛・地球博に出品されたwakamaruなどがあります。

●レスキュー支援ロボット
　二つ目は、レスキュー支援ロボットです。実用的なのは、独立して動くロボットではなく、ショベルカーのように、人が直接操縦したり、遠隔操作によって支援を受けながら動くロボットがあります。レスキュー支援というのは、守りの為に使用されているので、あまり見かける機会がないと思いますが（ない方が良いですが）、ロボットのイメージでとして、ハード面でイメージしやすいからです。例えば、瓦礫をどかすなど。

保育園に通っていた頃、特警ウインスペクターや特救指令ソルブレインを見ていたという思い出もあるので。

現在、レスキュー支援ロボットとして、テムザックなどがあります。

●ロボットキット
　三つ目は、Beauto Chaserなどのロボットキットです。教育用やホビー用として販売されています。個人が楽しめるというは、コンピュータなどと同じではないでしょうか。

現在、ロボットキットとして、KHR-2HVなどがあります。

　前回から進めたところと言えば、参考になるWEBを読んでいました。
現在はその中で、連載記事「マイコン制御基礎以前」を読んでいます。連載している組み込み開発 － ＠IT MONOistには、その他にも、H8とやHEWの記事もあるので少しずつ読んでいく予定です。

　前回の記事でKHR-2HVは、Beauto Chaserと同じくH8シリーズのCPUと書きましたが、情報が間違っていたので、訂正します。KHR-2HVは、「M16C」でした。同じルネサス テクノロジだったのでHEWの開発環境が使えたという事ですね。前回の記事には書かれていた箇所は、投稿の次の日に削除しました。

　さて、前回はBeauto Chaserを「Beauto Builder NEO」でプログラムを作成していましたが、今回はHEWを使用してC言語で動作させてみたいと思います。

まずは、[Beauto chaser] サポート【ヴイストン株式会社｜Vstone Co_,Ltd_】（以下「サポート」という。）にアクセスし、「H8マイコン統合開発環境「HEW」インストールマニュアル」をダウンロードしました。ダウンロードしたインストールマニュアルに、詳しい説明があるので、後は、Vistaに置き換えて作業を進めました。私がインストールしたのは、マニュアルのバージョンと同じですが、若干違う箇所もありました。違う箇所は、マニュアルでは手動で設定するところが既に設定してあるなど、良い面で違っていたので、操作としては同じです。

続いて、サポートから「LEDの点滅」ソース一式および「LEDの点滅」ビルド方法解説もダウンロード。ビルド方法解説に従って、試しました。HEWを起動すると

拡大表示
が表示されます。画面は、ダウンロードした「LEDの点滅」のワークスペースを開いたところです。「ビルド方法解説」通り進め、無事LEDが交互に点滅しました。

続いて、サポートから「VS-WRC004によるサーボモータの制御」 ソース一式をダウンロードして、早速試しました。ただ、反応がいまいちおかしい。VS-WRC004と書かれているので、VS-WRC003と制御方法が違うのかな。動いたことには変わらないので、少しソースを変更してみます。サンプル通りだと、車輪がお互い反対方向に回り、Beauto Chaserがくるくる回るので、まっすぐ前に進むように変更しました。
「
Mtr_Run(-64,-64,-64,-64); //モータ回転
」
の部分を
「
Mtr_Run(-64,64,-64,-64); //モータ回転
」
に変えるだけ。モーターが反対なので、同じ設定にしては、お互いが反対に回るのは当たり前ですね。

「VS-WRC004によるサーボモータの制御」には、スイッチの制御もあり、これで
・LED1
・LED2
・DCモーター×2
・スイッチ
が制御出来た事になります。後は、WEBで、ブザーの鳴る方法も見つける事が出来ましたが、赤外線に関する情報は見つかりませんでした。そこで、どのような仕組みになっているかを確認してみました。

　仕組みを理解するために、サポートからVS-WRC003回路図をダウンロードして、回路図とプログラムを比較してみました。ソースを見ると「IO.PDR5.BIT.B5」、「IO.PDR6.BIT.B4」および「IO.PDR6.BIT.B5」が書かれており、これに関連する回路図を見れば何かつかめるかもしれない。そこで、WEBや書籍で情報をあさっているとターゲットボードでLEDを点灯させてみるに、定義されている構造体がH8から出力されているポート番号と一致している事がそれなりに分かり、スイッチなら「PDR5」だから5で、LEDは、「PDR6」なのではないかと思い、回路図を探してみると「P55」が、これはP5の5ということだとわかり「IO.PDR5.BIT.B5」と一致することから線を追っていくと「SW2」の文字がありました！！

LEDも「P65」および「P66」の先に、LED1およびLED2があり、一致しました。なんとなく、回路図の読み方が分かり、「H8/36064 グループ」が分かったような気がします。これなら、他のH8シリーズを買ったとしても、LEDの点滅ぐらいは出来そうです。

新たに「H8マイコン完全マニュアル」の書籍を買いました。C言語中心ではなくアセンブラが中心で書かれています。次はアセンブラで挑戦かな。