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Hubsan H107C + が届いたのでレビュー


年末に購入したものが色々届いた。
まずはHubsan H107C +

GearBestに詐欺られて以来、HubsanのPlusシリーズに興味が薄くなっていたが、どんなもんかなーと安いほうのC+をBanggoodで購入してみたのでレビュー。

ただ、一言でいうと、気持ち悪い。。。 → 見直しはじめた。

はじめての電子工作で知っておくべきこと:⑥8-6 トランジスタ? ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ
トランジスタは部品としてはこんな3本足のヤツ。


平らな面を正面にしたときにECBの並びで足がある。エミッタ、コレクタ、ベース。
エクボで覚えるらしい。
但し、電気の流れ的にはコレクタ ➡ エミッタのメインの流れの中間にベースがある。


NPNとPNP型があり、NPNを使うケースが多いのかな?
とりあえず、NPN型に限定してまとめとく。

但し、現状メモ状態

はじめての電子工作で知っておくべきこと:⑤6-9 センサーとの通信 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ

センサー部品との通信

電子工作の醍醐味はセンサー制御とモーター(後は音とか?)かと。

Raspberry pi というか、Wiring Pi で扱えるのは
  • 1-wire
  • SPI
  • i2c
  • UART
あたり。

全てマスタースレーブ方式で、マスタから通信を開始する形式。

はじめての電子工作で知っておくべきこと:④6-8 周波数? ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ

周波数

圧電スピーカーで出てくるが、いまいち出てくる場面がわからん。
周波数→振動→スピーカー 程度の連想からすると、音関係のみの認識でいいのかも。

こういうことか → 発音の仕組み@村田製作所

はじめての電子工作で知っておくべきこと:③6-7 PWM? ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ

PWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)

信号線上は0か1(ON/OFF)だが、これを高速に切り替えて疑似的に出力調整するときにPWMを利用する。

典型的な用途はこんなん。

  • LEDの明るさ
  • 音量の大小
  • モーターの回転速度

最終章8-6でラジコンカーをつくる事例があるが、そこではPWMを使わずにやり過ごしているので、PWM使って、コントローラ操作にしたほうが楽しそう。

PWMの他にPPM(パルス符号変調)などがあり、ドローンとかだとこっち系が主流か?
Wiring Pi ではPWMしか使えないかもだが、まぁLinux乗せる必要はないか。

RC Radio Types: PWM, PPM, SBus, DSM2, DSMX, SUMD @OscarLiang.net


適宜更新

はじめての電子工作で知っておくべきこと:②6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ

6-5 ボタンからの入力を検知しよう


にて、プルアップ/プルダウンが出てくる。

どういう場面でこれをやらないとダメなのか?が、最初整理できてなかったが、

ICやGPIOなどの信号線を宙ぶらりんにするな!

と認識。

対象を信号線と考えた場合、電圧がちゃんとかかっている状態であれば、よいが、宙ぶらりんの線は 0 か1かの判定がつかず、誤動作の原因となる。

但し、Rasbperry Pi の GPIOはあらかじめ内部にプルアップ/プルダウン抵抗を持っているらしく、別途、外部抵抗を用意しなくてもよい。
GPIO2~8はプルアップ。それ以外はプルダウン。変更はカーネルいじれば可能。

Raspberry PiのGPIOは起動直後から内部プルダウンされている @hnwの日記
Raspberry Pi のGPIOをいじるAdd Starsainoky @猫ぱーんち 
とりあえず、T-Cobra上はこうなっているはず。


(ついでに)コンデンサのこと

プルアップ/プルダウンは電圧を望む状態にするためだったけど、そういう意味ではコンデンサの役割も同じ。

コンデンサの説明を探すと「蓄電器」としての説明が多くでてきて、深みにハマりそうになるが、交流を通して、直流を通さない性質を使って、主な用途は(交流成分な)ノイズ除去による電圧状態の安定化という認識でよさそう。

で、そのためのコンデンサをパスコン(バイパスコンデンサ)という。

パスコン

静電気や、回路上の別の電流の影響によるノイズや、そもそもの電力不足により、信号の 0 1 を判断しづらい中途半端な電位になるケースがある。

その場合にコンデンサを使って電圧状態を安定化させる。
特にICのVccとGNDを0.01~0.1μFのコンデンサで結ぶのは定番ぽい。

但し、これによって 0 1 の切り替えに遅延がでそうな気がする。。
ターゲットは信号線というより、IC周辺の電圧状態の安定化か?
また調べて更新

あと、5V程度の電源なら47uF~100uF が定番ぽい。  ※ uF = μF

モーターとコンデンサ

モーターなどのコイルを作動させると電磁場が発生し、高周波ノイズが多くなる。
そのノイズを取り除くために高周波特性の強い0.1μFの積層セラミックコンデンサを置くのが定番ぽい。

http://www.turbo-creation.net/Miscellaneous/nc/index.htm

このあたりが、8-6のラジコンカー回路設計のベースになっている。

適宜更新

はじめての電子工作で知っておくべきこと:①6-2 Lチカから得ておくべき知識 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~

ベース資料はコレ→
第6章からが電子工作部分。

Raspberry pi で周辺パーツを扱う前に、最低限の部品知識、部品との通信方式の種類の全体像を把握しとけば、本の情報を理解しながら進められた気がする。

はじめての電子工作で知っておくべきこと
序 ~「Raspberry Pi で遊ぼう 第4版」の補足知識~
① 6-2 Lチカ から得ておく知識
② 6-5 プルアップ?ついでにコンデンサ
③ 6-7 PWM?
④ 6-8 周波数?
⑤ 6-9 センサー部品との通信
⑥ 8-6 コンデンサ?トランジスタ?
おまけ:Raspberry pi周りのまとめ

演習① Lチカ ~ 6章 電子工作を楽しもう・基本編 6-2 ~

ここで理解すべきは
  • オームの法則。というか、電圧と抵抗の条件で、電流が流れるイメージをつかむ。
  • LEDの用途と使い方。
  • LEDを通して「データシートから最低限の情報を読む」ことへの抵抗をなくす。
  • 「最大定格」電流、電圧を知って、「事故が起こらないように/起こすためには?」を理解する。
LEDは足の長さに違いがあり、長いほう(アノード)を(+)、短いほう(カソード)を(-)につなぐ。※「極性がある」という。A→K。AKBの順で覚えた。。

本書「6章 電子工作を楽しもう・基本編 6-2」の通り、Lチカ。
写真掲載

本書では
●LED(一般的なタイプ)
●抵抗(150~330Ω)
とだけ記載してあるし、「LEDには抵抗をつなぎましょう」とだけ書かれている情報も多いが、抵抗値が、なぜ必要?なぜこの範囲?なぜ範囲がアバウト?てのが気になった。

結論からいうと、70Ω以上であれば問題ないはず。10kΩでも光るし。

※ Raspberry Pi が供給する電源3.3V(5Vもあるが)を前提した場合


データシートをみてみる

「一般的なタイプ」のLEDとあるが、マルツオンラインの情報をみると、定格電流は20~50mA。
低めの電流に制限すれば大丈夫のはずなので、20mAが「一般的」な上限としていいはず。

とりあえず、一番上の1L0534V24H0CA003のデータシートとやらを見てみる。

  • Absolute Maximum Rating(最大定格) の DC Forward Current が順方向電流IFであり、この30mAまでに抑えるように設計する。
  • Electrical-Optical Charactristics(電気特性) の Forward Voltage(順方向電圧) が、min1.7~max2.4、Typ.(標準) が1.9Vで、min値以上の電圧を与えないと電流は流れない。
  • max2.4以上は部品破壊の可能性あり。
て感じ。

LEDの電圧

LEDの部分Typ.である1.9V固定(と考える)。


例えば、上図のように接続した場合に、
抵抗値が70Ωであろうが、10kΩであろうが、3.3V = 1.4 V + 1.9V に分圧された状態になって、1.4Vがかかる抵抗の値によって電流量が決まる。
そのため、1.4V / 20mA = 70Ω が使える最低の抵抗値 ※ 20mAは「一般的」な順方向の最大定格電流。
LEDは電圧1.9V固定と想定したので、電源電圧 - 1.9V の部分を抵抗が負担してくれる。

抵抗を入れなければ、電圧を負担してくれる部分がなくなり、LEDがその電源を全部負担する必要があるので、3.3V直結だと最大定格を超えるため、LEDが壊れる可能性がある。

乱暴だが、イメージとしてはこんな感じだと思われる。

てことで、LEDと抵抗はセットで使う が理解できた。

抵抗値の範囲は、正常動作するようにと著者が範囲を狭めてくれているだけだろう。

実験

理解のために実施した実験をまとめとく。
Raspberry Pi をいちいち起動せずに、まずは電池で電子工作の基本を得ようかと。

準備した物

  • ブレッドボード
  • 電池ボックス単3x4、コード付き
  • 可変抵抗 1kΩ
  • LED(赤)
  • ジャンパワイヤー(オス-オス) 5本
  • テスター
編集中