BBC Micro:bit、トランジスタとDCモータ再びの記事で、マイクロビットとトランジスタでDCモータを回す事が出来た。本の内容を頼りにしても、実際に動かす事が出来た時に理解が進んだ事を実感出来る。トランジスタを使う前に投稿したBBC Micro:bitでDCモータを動かしたいの記事で、プルアップという名前に触れていたが、結果的にプルアップとプルダウンの理解が進んでいなくてもトランジスタを動かす事ができたので、触れなかったが、仕様について触れていない事が残っていると何かと不便なの...
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アーカイブ ： 2022年02月
BBC Micro:bit、トランジスタとDCモータ再び
BBC Micro:bitとトランジスタの記事で、マイクロビットとトランジスタでDCモータのGeekServo 9G Motor-Redを回してみようと試みたが回らなかった。電気回路とマイクロビットを含めたマイコンの理解を深め、改めて挑戦してみた。先に結果を載せておくと、無事、DCモータを回す事が出来た。マイクロビット、トランジスタとDCモータは上の図のように設置した。NPN型トランジスタのベースにマイクロビットのGPIO 0 ピンを付け、途中...
ジャンパー線は何から出来ている？
前回の抵抗器の性能に関与する抵抗体の記事で、抵抗器の性能の要因である抵抗体について触れた。抵抗器について見ていたら、ふつふつとよく使用するジャンパー線は一体何なのだ？という疑問が生じた。だから調べてみた。ジャンパー線 - 銅線材加工・溶融メッキ(めっき)の昭和製線株式会社のページを読んでみると、鉛フリーの錫(スズ)メッキの銅線だと記載していた。この記載からだと鉛が入っていなくて、スズが99%で銅が残りといった構成で記載されていた。各々の電気抵抗...
抵抗器の性能に関与する抵抗体
前回の抵抗体の表示の記事で、抵抗値の表面にある色の帯から抵抗の大きさを読み取る事に触れた。前回の記事の末尾で抵抗器の大きさは同じなのに、帯の色で抵抗値が大きく異なる事について疑問が生じた。この疑問は知らなくても問題はないけれども、知的好奇心のようなものなので調べてみた。抵抗器について抵抗器の基礎 | ＫＯＡ株式会社のページの説明がわかりやすかった。そもそもの話だけれども、抵抗器について学びたければ、上記のページを読めば良いという事になるが、自身の整理の為に話を続け...
抵抗値の表示
前回の抵抗とオームの法則の記事で、抵抗器について触れた。抵抗器の働きの大きさである Ω (オーム)は抵抗器に塗られている色のパターンでわかるようになっている。色は4〜5本あり、上の抵抗であれば、上記のように番号を振り、①② ✕ 10③ Ω (誤差④%)になり、色にはそれぞれ番号が振られていて、左から茶(1)、黒(0)、赤(2)、金(5)で、10 ✕ 102 = 100Ω(誤差5%)になる。色と数字の対応に関しては抵抗器のカラーコード・表示の読み方、覚え方 (工程動画も...
抵抗とオームの法則
電流について整理すると電圧について整理するの記事を経て、最後に抵抗について触れる事にする。前回の記事で電流と電圧の関係を注射器のようなものに見立て、左の圧す力を電圧とし、右の細い管から出る水の量を電流とした。上記内容を踏まえた上で、抵抗についてを整理してみると、/*************************************/抵抗 (Resistance)電気が流れるのを制限する働きを抵抗という。単位 : Ω (オーム)記号 : R (Resi...
電圧について整理する
前回の電流について整理するの記事に引き続き、電圧の方を見てみることにする。前回紹介した本から早速、電圧についてを引用してみると、/*************************************/電圧 (Voltage)電気を流そうとする力を電圧という単位 : V (ボルト)記号 : V (Voltage) または E (Electromotive fource : 起電力)1Vの定義 : ある2点間を1Cの電荷を移動させたとき、必要なエネルギーが1J(ジュ...
電流について整理する
前回の4-20mA電流信号の記事で記事名にある通り、電流信号について触れた。この手の自身の整理の為の記事を投稿すると必ずといって良い程生じる疑問がある。そもそも電流とは一体何なのだ？こういう表現を使って良いのか？はわからないが、抽象度の低い疑問が生じるというのは、見ている分野の理解が進んだ証拠だと捉えて、親身に向き合うことにする。ネットで検索をしたら、今触れている分野の理解を進めたければこの本は読んでおけと挙がっていた本に藪哲郎著 世界一わかりやすい電気・電子回路...
4-20mA電流信号
トランジスタ４増幅率までの記事で、電流信号という名称を頻繁に見かけたので、このワードを基にして色々と検索をしてみたら、4-20mAという表記をたくさん見かけた。4-20mAというのは、電流による制御信号の出力範囲が4〜20mAの範囲で出力されるという意味らしい。4-20mAとは？ | 電流計測(4-20mA編) | 計測器ラボ | キーエンス一昔前の制御信号は電圧を使っていたらしいが、4-20mA電流信号の方がノイズに強く、長距離伝送も行えるそうだ。Raspberry Piは...
BBC Micro:bitでDCモータを動かしたい
トランジスタ４増幅率までの記事でNPN型トランジスタについて見てきた。ずっと前からトランジスタについて理解したかったという欲求があるが、その動機がトランジスタ(半導体)が産業のコメと表現される程重要なので一般教養で必要だということが一つだけれども、もっと大事なこととして、マイコンとDCモータで試した時にどうしても理解したいことがあったからだ。例えば、BBC Micro:bit(以後マイクロビット)とDCモータを繋いだ時、3VとGNDのピンに繋いだ時はモータは回るのに、...
トランジスタ４増幅率
トランジスタ３電流増幅作用の記事で、GPIO 0 ピンから発信された電流信号をNPN型トランジスタを経て電流信号を増幅させるという内容に触れた。※上記の解釈が正しいのか？は自信がない。この内容に触れていくつか気になる事が出来たので、解消の為に機材を注文した。何の機材を購入したか？等はいずれ触れる事にする。とりあえず、今出来ることとして、NPN型トランジスタを使用するに当たっての用語の整理をしておきたい。株式会社誠文堂新光社から出版されている電子工作...
トランジスタ３電流増幅作用
前回のトランジスタ２スイッチングの記事でトランジスタのスイッチングとしての役割を見た。今回は増幅について見てみることにする。増幅と聞いて、一体何を増幅するのだ？という疑問が生じた。電波を増幅させると言われても、電波の実態が掴めていないので増幅のイメージが難しい。この疑問に対して、「半導体」のことが一冊でまるごとわかる｜書籍案内｜ベレ出版という本に非常にわかりやすい記載があった。トランジスタの歴史を紹介するページにて、トランジスタの実験でn型半導体に指した二本の金属針(...
トランジスタ２スイッチング
トランジスタ１までの記事のあらすじを書くと、頑張ってトランジスタについて整理しようとしているになる。前回の記事ではトランジスタの役割や各種名称について触れた。今回はトランジスタの働きの一つであるスイッチングについてを整理していきたい。今回の記事も半導体の素人が理解をするために整理しているものだということで優しく見守って欲しい。ということで、BBC Micro:bitとトランジスタの記事で利用したNPN型のバイポーラトランジスタというものを見ていくことにする。トランジス...
トランジスタ１
BBC Micro:bitとトランジスタの記事に引き続き、電子工作で超重要なトランジスタについて見ていく事にする。トランジスタについてはブログに掲載できるような知識レベルに到達していないどころか、最初の第一歩をやっと踏み出した段階であるので、内容には期待せず。はじめにトランジスタ(Transistor)という名称だけれども、ベレ出版から出版された「半導体」のことが一冊でまるごとわかるの70ページにTransfer(伝達・転送)とResistor(抵抗体)の合体語として命名されたと記載...
BBC Micro:bitでリレー経由でDCモーターを制御してみる
前回のBBC Micro:bitとトランジスタの記事で、マイクロビットのGPIOピンでDCモーターを動かすことができるか？ということでトランジスタを見ることにした。本格的にトランジスタを学ぶ前に、トランジスタを使わずにもうちょっと直感的にDCモーターを動かすことに触れることにする。今回はリレーモジュールをかました方法を試してみる。OSOYOOというサイトでSRD-05VDC-SL-Cが使いやすい形になっていたので、これで試してみる。PDF SRD-05VDC-SL-C...
BBC Micro:bitとトランジスタ
BBC Micro:bitのVCC(電力の供給)以外のGPIOピンでGeekServo 9G Motor-Redを動かしたいという目標がある。GeekServo 9G Motor-RedはDCモーターだ。直流電動機 - WIkipediaRaspberry PiではGPIOピンは3.3Vなので、VCC(+極)にGPIO 1 ピン、GND(-極)にGNDを接続して、1ピンをHIGHにするとモーターは回るが、マイクロビットのGPIOの 0 ピンではGeekServo 9G Motor...
ChromebookでScratchとBBC Micro:bitを接続してみる
小学生の低学年向けにBBC Micro:bit(以下、マイクロビットとする)の教材作成の話があった。マイクロビットを使ってプログラミングに触れてみようというイベントを実施しましたの記事の内容になるが、先日妻がマイクロビットとレゴのワークショップをしたが、PCとマイクロビットだけでも何か出来ないかな？とScratch(以下、スクラッチとする)でマイクロビットを動かしてみることにした。教材はChromebook(以下、クロムブックとする)を想定したものにしたいという話題もあったので、クロ...
SOY CMSのカスタムフィールドアドバンスドの見直しで表示速度の改善
SOY CMSで運営しているサイトの表示速度を向上させたいという依頼があったので、今まで温めていた改修案を組み込んでみた。まずは表示が遅くなっていたサイトのパターンを整理しておくと、ブロックやブログブロックで一度にたくさんの記事を表示していることが原因であった。スクロールする度にAjaxで新たな記事を取得して出力というのがすぐに思い付くが、CMSの開発をしている者として一度に記事を取得するところの改善はしておきたい。ということで、表示を遅くする要因を挙げてみる事にする...
改めてSPIについてを知る５
en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspecified ベクター画像はInkscapeで作成されました ., CC 表示-継承 3.0, リンクによる改めてSPIについてを知る４の記事までで、同期方式のSPI通信のざっくりとした概要を整理することが出来た。最後にBBC Micro:bitの方のMicroPythonのSPI通信の仕様を確認して、触れてないものがないか？を確認してみる。microbit....
改めてSPIについてを知る４
en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspecified ベクター画像はInkscapeで作成されました ., CC 表示-継承 3.0, リンクによるI, Cburnett, CC 表示-継承 3.0, リンクによる前回の改めてSPIについてを知る３の記事では、SPI通信のマスターとスレーブ間でのMOSIとMISOについてを触れた。残りは冒頭の図のSSとSCLKについてが残っているのでそれに触れる。冒頭の図では一つのマスター...
改めてSPIについてを知る３
改めてSPIについてを知る２までの記事でSPI通信の理解を深めている。SPI通信はCPUを持ち、自身で演算を行うコンピュータ(以後マイコンとする)とAD変換器の基準電圧とは何だろう？AD変換器のようなモジュールがマイコンから電力の供給を得て、マイコンが生成するクロック(リズミカルなHIGHとLOWの切り替え)を受け、それに応じて値を返す通信で有ることがわかった。en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspecified ベク...
改めてSPIについてを知る２
改めてSPIについてを知る１に引き続き、SPIについてを理解する為に整理する。SPI通信はデータのやりとりを行う機器間で双方でUARTのようなシリアル通信モジュールを持たない場合に使用されるシリアル通信であるらしい。上記のような片方にシリアル通信モジュールがない場合は、クロックとシフトレジスタを利用するとデータの送受信を行えるようになる。芹井 滋喜著 第 3 章 内蔵シリアル通信モジュールを使わない，使えないときに役立つ 汎用入出力ポートを使ったシリアル通信のテクニック - トラ...
改めてSPIについてを知る１
ビット演算を介してシリアル通信を見るまでの記事で二つのデバイス間でのデータのやりとりに超重要なビット演算を見てきたので、改めて同期形式のシリアル通信について見ていく事にする。SPI通信はRaspberry PiにPH4502Cを繋いでみたの記事で実際に触れて調べたので、今回からの内容は改めて更に深堀する。SPIはシリアル・ペリフェラル・インターフェースの略で、ペリフェラルというのはコンピュータ周辺の機器という意味があり、CPUを持つコンピュータとAD変換器のような機器と接続し...
ビット演算を介してシリアル通信を見る
Pythonでビット演算子のビットシフトに触れるまでの記事でビット演算に触れてきた。一通り触れたことで、SPI通信についてを見る準備が出来た。SPI通信を見る前に、擬似的なUARTのやりとりをビット演算で振り返ってみる。UARTは上記のようなビット列で、送受信を開始していない時は 1 になっていて、送信を開始した時に スタートビットとして 0 、その後に8ビットの値が続き、必要であればパリティビット、最後にストップビットの 1 になっている。UARTについ...
Pythonでビット演算子のビットシフトに触れる
Pythonでビット演算子のビット否定に触れるまでの記事のビット演算に触れる内容も今回で最後。今回はビットシフトについて触れる。詳細に触れる前に実際にどのような値になるか？を見たほうが良いので試したコードを記載する。x = 1 # 0b1y = x 1print(y)print(bin(y))x = 13 # 0b1101y = x 1print(y)print(bin(y))y = x 2print(y)print(bin(...
Pythonでビット演算子のビット否定に触れる
今回のビット否定(反転：NOT)はPythonでビット演算子の排他的論理和に触れるの記事で触れた排他的論理和のXORと同様、目的であるSPI通信のコードの解読とは関係ないけれども、せっかくの機会なので触れておく。ビット否定 NOT は ~ の演算子を用いる。NOTはビットの反転を行う。xnot1001早速、13 (0b1101)のビット否定を試してみる。先に予想される結果を載せておくと# ~ 0b...
Pythonでビット演算子の排他的論理和に触れる
Pythonでビット演算子の論理積に触れるの記事の続き。今見ようとしているSPI通信のコードに排他的論理和はないけれども、これから必要になるかもしれないし、一応触れておく。排他的論理和 XOR は ^ の演算子を用いる。X は Exclusive の意味を持つ。XOR は x と y の二つの値があった時にxyxor110101011000片方の...
マイクロビットを使ってプログラミングに触れてみようというイベントを実施しました
先日療育施設に通う子供たちとその保護者の方向けにmicrobitを使ったイベントを実施しました。内容は、レゴで組み立てたものにサーボモーターをつけて、そのサーボモータをブロックコードを書いてmicrobitとつなげて動かしてみるというもの。コードはビジュアル言語であるJavaScriptブロックを使います。https://makecode.microbit.org/最初は馬のレゴの上に好きなミニフィギュア選んでもらって回してみます。そのあと、自分で回すもの変えたり、回す速...
Pythonでビット演算子の論理積に触れる
今回はPythonでビット演算子の論理和に触れるの続き。前回見たコードには続きがあって、n = 0cmdout = ncmdout |= 0x18cmdout = 3b = cmdout & 0x80最後の行で&(アンバサンド)の演算子で計算している。&は論理積ANDであって、二つの値 x と y があった場合、xyand111100010000...