n_shinichi’s blog

日々の備忘録、　趣味のあれこれなど紹介　(すみません、メニュー、リンク、カテゴリー分けがうまくできてません、★記事一覧★で見てください...)　NHK魔改造の夜ではDンソーのベテランアドバイザーってことで出ました♪

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ATtiny1614のピン配割り振り

・ブラシレスモータ2個・・・PWMが使えるポート

・動作チェック用のLED・・・いつもの青LED　正常時は1秒点滅。

　　　他、動作状態でいろいろ点滅の仕方を変えたり。

　　昔・・・30年ほど前は

　　　量産モノのマイコンのチェックではパネルチェッカーって呼ばれるもの

　　　使ってた。。。正式名称は違うかも。

　　　で・・・その動作チェックがLEDの点滅パターンだった。

　　　もうすでにパソコンが普通に使えてるとこでなぜかモールス信号的な

　　　動作確認方法がフツーにされてた。　あれはなんだったかなぁ...

 

・3レベル駆動用のLED配線　　ディスクリートLEDを直でマイコン版はこちら

　　マイクロモノには自分の定番　

　　　３レベルインバータ駆動にすることで、ブラシレスモータ、

　　　2相バイポーラスッテッピングモータを普通4本駆動線が必要なところを

　　　2本にして1相の分担電圧下げることで低回転でのPWMduty比を

　　　大きくとり、スイッチング損失を減らして電圧利用率を上げてます。

　　　電子工作以外でも仕事でも同じことやってるのは見たことない。

　　　まじめにやったら特許取れる気がする。

　　なので1個のブラシレスモータをポート2本で動かせるので　

　　　ATtiny1614の14本で必要分はポート取れそうな感じ。　

 



 

・38kHz　・・・duty比　25%　で　赤外線LED駆動　こちらは200Ω抵抗経由で

　　　　　　　　アノードに。　かなり出力控えめなので

　　　　　　　　これはそのうちdutyもっと絞って抵抗下げて消費電力は大きくせず

　　　　　　　　出力光量パルスは強くして通信距離伸ばす。。。範囲広げる

 

・標準TX・・・赤外線LEDのカソードに。

　　　　　　　これでTXが　L　フツーのシリアルでLの時に38kHzで赤外線を駆動

 

・標準RX・・・・赤外線リモコンの38kHzバンドパスフィルタ受光ICの出力を入力　

 

・AD  Sensor　　　3ポート

　　　　　　フォトリフレクタを３つかな・・・

　　　（ここで　豊後水道地震　震度６ってテレビで速報・・・

　　　　　　　けっこう揺れたようで・・・　倒壊とか心配ですね）

 

今までに一番よく使ってるのはこちら。　　1個70円　大きいので扱いやすいです。

 

今度　使ってみようと思うのはこちら　1個50円　　けっこう小さい



ATtiny1616の　VQFN　0.4mmピッチほどまではいかないけど

　ちょっとハンダ付け面倒なサイズ。

 

でもってひとまずAD変換の動作を確認したのがこちら

 

 

 

赤外線シリアル通信　じゃなくて

　赤外線リモコンでの通信はそれはそれで

　決まったパターンの信号送るなら使えます。

ただこれはいくつも同じとこで使うと混信防止のしくみがいる...

 

Nゲージ　超小型機関車？　作ってみた

こんな感じ。ただモータ付けただけ

 

 

 

あまり小さいモノは売ってはない様で

　自作されてる方が多いみたい

 

日ノ出前検車区さんとかのとこにも

　小さいのが紹介してあってネットを検索するとそこそこ見つかる。

 

hinodemaeinspection.hatenablog.com

 

皆さん　けっこう大掛かりなことをしてる。

 

その辺参考にさせて頂いて自分は簡素な機関車を作ってみた。

モータはこちらの

　秋月で売ってる振動モータ　60円の安いモノ

　これの錘を取って、使います。

akizukidenshi.com

 

集電車は

ちょっと前にNゲージのフリーサイズのレールかった時に

　集電装置付きのKATOの台車　この辺りのやつ　1台230円くらい。

車軸間１４ｍｍ

　１つは以前紹介した風力電車で使った。

　残りを使っての製作です。

ギヤの手作りは以前、100キンの時計分解してそこから取り出したモノでも

　作ったことある。

 

今回はコンパクトに仕立ててみようと思ったので

ギヤ付きの車輪も買ってあったので今回はそれを使ってみた。

　で、組んだのが最初の写真。

　組んだ・・・と言ってもモータにウォームギヤ付けて

　接着剤で付けただけ・・・なのだけど。

 

ギヤとかはマイクロロボ用でいろいろ持ってるストックから

　ウォームギヤモジュール0.3使った。

費用的には300円程度。

 

ただ、、　接着剤で付けただけ・・・

　これが思ったより人に聞くと難しいって話を聞いた。

 

先の日ノ出さんのはどうやら動きがしぶいのか錘を積まないとちゃんと

　走らない・・・？　で負荷も増えるから熱くなってしまうらしい。

 

自分のはスローがちゃんと効きます。

　モータはそもそもの無負荷で３Vで50mAくらいなので

　機関車になって20mAほど増えただけ。

　0.2W程度なので熱くもならないです。

 

　この手の接着では空間になんとなく、いい位置に斜めって

　モータを固定・・・そういのには空間が多いので充填剤的に使える

　エポキシ、100キンの2液型をよく使う。

 

でもってコツ・・・？は

　ちゃんと固定したい位置で保持してやること。

　以前紹介したちょっと持ってくん...使います。

 

いい感じのかみ合わせ位置で接着すると

　軽い負荷でモータ回れるので小さな電流で動くようにできます。

 

で、動かしたのがこちら。

　今年はNゲージモノもいろいろ試してみようと思う。

　Bトレを短くしたのなんか面白そう。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

スタックチャン式、Attinyマイコンモニタ、通信メモとか

マイクロロボ製作でちっちゃいマイコンでモニタなどが

　　ないと何かとデバッグとか不便です。PCとシリアル通信なんかが

　　よく使われますが有線だと何かとマイクロロボには使い勝手がよくないので

　　最初に無線通信できるようにしてます。

 

高性能マイコンならBLE,ESPNOWなどの電波モノが位置の制約などなくて

　いいのですが消費電力が大きいです。

　通信の一瞬だけ送受信機能を動かす・・・でそこそこ低消費電流にはできますが

　それでも高性能マイコンは消費電力が大きい。

　クロック落としたらそこそこ減るけど無線が使えなくなったり。。。

 

で、低消費電力型8bitマイコン　です。

でもって低消費電力で簡単な通信だと赤外線シリアル通信なんかは

　割とお気に入りです。

 

テレビリモコンなどの赤外線受信機を利用すればノイズ処理なんかが

　だいぶ手間省けていい感じにできます。

　テレビリモコンなどの38kHzのバンドパス受信ICは

　小さいモノだとこちらのが使いやすいです。

　フツーの赤外線受信ICが20円程なの　少々お高い？です120円

akizukidenshi.com

　

赤外線送信の方は適当に受信機の波長に合わせたモノならなんでも行けます。

　上記のは940nm。　　　10個100円程度であります。

 

Attiny1614のピン使用設定は　現在こんな感じ

　　以前のレゴ　ミニフィグで紹介した・・・はず　なんだけど

　　　どこかぱっと見つからない。。。　ので再掲

　　　やっぱし整理の仕方がいまいち。。。備忘録になってない...

 

赤外線通信も凝ったことな何もしてない。

べた書きでこんな感じ。

設定



送受信

 

38kHz搬送波の割込み

　ちょっと気を遣う？のはdigitalWrite　Fastを付けないとポート叩くの遅い。

　ビット演算で処理負荷減らす・・・とかも　してない...

　　これは25%duty送信　レジスタの設定　細かいところは忘れた・・・

 

マニュアルは日本語であるけれど・・・

https://ww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/40001893B_JP.pdf

 

・・・で、

　モータの駆動の様子を見てる感じがこちら

スマホとＭ5Stack　ｽﾀｯｸﾁｬﾝとはBLE

　ｽﾀｯｸﾁｬﾝとAttinyは赤外線シリアル通信

 

 

 

次はフォトリフレクタのテストかな。

 

 

 

 

スタックチャン式、Attinyマイコンボードの準備できた

Ｍ5Stack使って、スタックチャン式のAttinyマイコンデバッガにしてみた。

　これまでのＭ5Stickではやっぱし情報量少ない。

 

写真、、、先回のＭ5Stick版と情報量は同じ、

　　　単純に、ArduinoIDEでボードを変えて、　

　　　スタックチャンアバターを入れただけ・・・なんだけど。

　　　　若干、かわいさが出て気持ち、デバッグが楽しくなるかな。。。

 

まだ画面に余白がたっぷりあるのでいろいろ表示追加できる。

　ボタンも使いやすい位置に3つならんでるので、

　普段のデバッグはスマホは不要になるかな。

 

Core2にしたらコントローラもタッチパネルでそこそこできて

　いよいよスマホがいらんかな。。。？

 

赤外線シリアル通信、

　これまではＭ5Stickでは赤外線LEDは200Ω。（3.3V）

　　38kHz送信、20%dutyなんで抵抗1ｋΩと電力負荷はおよそ同じ。

　　　ほんとはもちっと多いけど。　それでもまぁ出力は小さめ。

 

今回、チップからΦ3mm砲弾型の出力の大きいタイプにしてみたので

　100Ωにしてみた。　それでも、

　Ｍ5Stick内蔵の抵抗なしの赤外線LEDに比べたら

　スマホのレンズ越しで確認するとかなり出力小さめだけど。

　　赤外線LED、肉眼じゃ見えない、光ってる？ってわからないけど

　　スマホのカメラ越しにみるとピンク色に光って見えます。

 

 

 

 

こちらは

先回のＭ5Stick式

 

 

Attinyマイコンボードの準備できた

しばらく、まずはAttiny1614・・・SOPで

　マイクロロボ、ライントレーサー製作を進めてみる。

　以前使ってたボードをちょっと修正した。

まずはモータ駆動代わりのLED負荷

電池は30mAhしかないけどさすが、低消費電流マイコン。

　数分ではほとんど電圧下がらない。

　ESPマイコンだとみるみるうちに下がっちゃうのだけど。

これがモータ動かすとどんなもんになるか。。。

 

何かと操作するにはスマホが便利なんだけど

　スマホとAttinyが無線でいい感じにつなげられるものが思い浮かばない。

なので

　Ｍ5StickCの中継器使用です。

スマホ⇔BLE ⇔Ｍ5StickC⇔赤外線シリアル通信⇔Attiny　

 

赤外線シリアル通信　

　リモコン赤外線通信ベースのICモジュール、

　小さいいい感じなのは普通には売ってない？

うまく探せてないので赤外線通信はテレビリモコンなどの

　38ｋHベースICを利用して、普通のシリアル通信です。

 

テレビリモコン通信方式だとデータをいろんなのアナログ変化データとか

　送るのにはちょっと具合悪い。

　

一応、テレビリモコンの信号パターンでもモータ駆動制御、

　できないことはないけどいまいち。。。

　18パターンはこれデータ送れる。但し、受信はできない！

 

なもんで、ちゃんとした？シリアル通信を赤外線に乗せて送受信です。

　やってることは38kHzの搬送波にのせてるだけ・・・なので

　標準UART処理を使って普通のシリアル通信ができます。

ただ、38kHz搬送波が遅いのでフィルタICの都合、

　安定して通信できるのは2400bpsくらい。

　毎秒250文字程度。　

　人の操作なら10Hz定期で送受信すればおよそ違和感なく通信できるので

　そんな低速通信でもあまり困らない。

何より消費電力が少ない。　1mA弱。

　送信より受信の方が電流大きい。

　赤外線送信LEDは200Ωつけてて、連続なら10mAだけど

　今はVcc電圧、チップ温度、1秒に1回、送信する一瞬だけ、

　それも38kHzで20%以下のPWMで駆動なので。

 

 

Ｍ5StickCだとやっぱし表示情報が少ないのでつらくなるかな。。。

　文字小さくしたら情報量増やせれるけどまともに読めなくなる。

　スマホがシリアルモニタにはなってるけど無料RemoteXYだと

　あんまり表示できない。。。

 

Ｍ5StickCはＭ5Stackには変えるかな・・・

　そしたらスタックチャン表示の溶融もできるかな・・・

 

 

 

 

 

 

2024年度マイクロロボ、やっぱしATtinyかな...

マイクロロボに使う主要部品一式　

扱いやすいけど、、、

　ポート少なく、サイズのデカいSOP14　・・・Attiny1614SS

扱いにくいけど、、、

　ポート多く、サイズの小さいVQFN　Attiny1616MN　

 

いろんなマイコン検討してみた。。。

　これまでに使ったモノ、

　　　お気に入りはPSoC、STのマイコンもいい。

　　　PICは周りじゃもう使ってる人いなくなった...

　　　ESPモノは高機能だけど消費電力が大きい

　　　nRFは消費電力ESPより少ない感じだけど価格高い。

　　　Attiny・・・AVR系はArduinoベースの情報多い。130円

　使ってないモノ

　　　CH32・・・40円、安い32bit高機能、空のスケッチで

　　　　　　　　　　メモリーが残り少ない...

　　　CH552・・・110円、8bit　USBが使えるけどマイクロロボでは不要

 

結局

　やっぱしATtiny　になった。まぁまぁ安い。

　消費電力も少ない。ESPの1/20　

　電圧範囲広いレギュレータなしでLipo直でいける。

　チップ温度、Vcc電圧モニタが付いてる。

　書き込みがシリアル1本♪（TX,RX束ねて使える）・・・これ扱いやすさ大。

 

VQFN、3mm角で20ピン、0.4mmピッチのランドはちょっと
　ハンダ付けコツがいります。

 

ATtiny1614は配線がしやすいです

 

ゲジゲジ型ブレッドボード

 

こちらは小型自作ブラシレスモーターを回してみたもの

 

 

 

マイクロロボ、製作始め　超小型ブラシレスモーターを分解

もっと小さいのもあるのだけど

　やっぱり使い慣れたこのΦ6ブラシレスモータかな。　

　アリエクスプレスで1個20円。　安い。　

　30Ω品なので、3.3V系で3レベルインバータ駆動で使うと

　マイコンのポート直のハーフブリッジ負荷が矩形波通電に持って行っても

　30ｍA程度でギリ、マイコンポートで行ける。

　ESP32は40mAくらいまで行けててちょいと余裕があった。

　ATtinyとかはちょっとポートTrの負荷が若干かわいそうかな・・・ってとこ。

　ESP32で使うよりATtinyでは同じポート駆動の３レベルインバータ制御で

　ちょっとパワーが弱かった。

 

でも他の、この手の小さいブラシレスモータ、

　２相バイポーラスッテッピングモーターがほとんどだけど

　たいていのはもっと抵抗が小さい。　インダクタンスも。

　ターン数が少なくサイズの割に電流をけっこう流すものが多くて

　マイコンポートで動かすには高周波PWMでDuty絞って動かすことになって

　あんまり出力特性よくできない。

 

せっかくなので、　モータもうちょいとこれ紹介してみます。

　分解するとこんな感じ。部品の固定はスポット溶接。

 

ステータ、クローポールがちゃんとした構成のモノが作り込まれてます。

　ケースを板金で内側に折り込んだ格好でできてる。

　よーく見ると、ギャップは揃ってない。

　　これは日本電産さんの　とかのだとちゃんとしてるのかな？

 

NIDECさんのは普通には売ってなさそう。　

　サイズ、形状はほぼこれと同じ。これのコピーなのかな・・・？

 

 

https://www.nidec.com/-/media/www-nidec-com/nidec-instruments/product/search/category/B101/M109/S100/MSKR_JP.pdf?rev=ecab41e7529f49d5b93a0a90417a0a56&sc_lang=ja-JP

 

でもって、感心なのはロータ。

　着磁がちゃんとそのクローポール数に合った分、、、当たり前だけど

　作り込まれてる。それもけっこうカチッと鮮明に極が分かれてる。

こんなんが２０円で売れるってどうなってるんだろう。。。