ATmega1284p-AUでマイコンボードを自作した話
どうも、お久しぶりです。
さて、今回はArduinoIDEで動かせるマイコンボードを作ってみました。製作には1ヶ月半くらいかかりましたかね。勉強も含めてだったので長くかかりました。
とりあえず製作過程を設計段階から説明していきます。
1.基板設計
ソフトはKicadを使って設計しました。設計にはArduinoProMiniを参考にしました。回路としては単純にした方が汎用性が利くと思ったので。
回路図はこんな感じです。まだまだ修行中ゆえに間違いがあるかもしれません。
コアはATmega1284P-AUを使用し、水晶発振子は16MHz、書き込み部分はFTDIでの書き込みを想定して作りました。三端子レギュレータには5V1A出力のNJM2391DL1-05を使いました。
配線した後の図がこちらです。
とりあえず配線しましたって感じですね。クオリティはこれから頑張って向上させます。Kicadは自動で直角配線を無くしてくれるので楽です。と言っても他の回路設計CADを使った事がないので他はわかりませんが。NJM2391DL1-05のコンポーネントはなかったので作りました。いつしかのトランジスタ技術を購入したら付いてきたのでしょうか。
2.基板発注
Elecrowに注文して出来た基板がこちらです。
5枚で頼んだけど、1枚おまけしてくれた模様#Elecrow pic.twitter.com/dqaTiAdCup
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月1日
5枚2レイヤー、5cm*10cmMAXで注文して$11.50、配送はOCS/ANA Expressに頼んで$13.23、合計で$24.73でした。注文してから8日くらいで来ました。早いし安かったです。特にシルクミスとかがなかったのも良かったです。Kicadでの注文方法はここと
KiCadで雑に基板を作る チュートリアル 、Elecrowのページを参考にしました。
http://www.elecrow.com/services/pcb-prototyping/5pcs-2-layer-pcb.html
3.部品ハンダ付け・ブートローダ書き込み
部品を少しハンダ付けしてから、ブートローダを書き込みました。ArduinoUNOを使って書き込む方法があったので、こちらを参考にしてやってみました。
Arduino IDEでATtiny他の開発（Arduino-ISP編） | Make | kosakalab
ATMEGA1284P-AUと秋月基板でArduino互換機を組む - Togetterまとめ
IDEをちょっといじって、ArduinoISPのプログラムを書き込んで、書き込み装置をArduino as ISPにして、マイコンボードを"Sanguino W/ ATmega1284p 16MHz"に設定してブートローダを書き込むと。
ヒューズビットの書き込みとかがないので楽でした。ただ書き込むときの回路接続をミスしてしまって2回ほど失敗しました(笑)
コアと水晶発振子とその周辺のコンデンサとピンヘッダをハンダ付けして書き込むとうまくいきました。そのあとで残りの部品をハンダ付けする、という段取りですね。
いろいろあって時間が開きましたがw
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年9月10日
ATmega1284Pを使った自作マイコンのブートローダの書き込みに成功しました
数回失敗したのはブートローダを書き込む時の回路接続のようでした pic.twitter.com/wBMtvC8Qjy
FTDIシリアル変換アダプタを使えばマイコンボードとして使えます pic.twitter.com/u5TNy8nCN1
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年9月10日
というわけで、自作のマイコンボードができました。まだすべてを表面実装の部品に統一できていないので、部品を購入して改良していきたいと思います。これで何か動かしたら、またここや何か他の媒体にupしたいと思います。
それではまた次の更新まで。
投げ銭していただければ、めちゃくちゃ喜ぶのでよかったらよろしくお願いします。
↓えさを投げる(Ofuseのサイトに飛びます)↓
MakerFaireTokyo2016に行ってきました(後編)
というわけで後編です。
続けて撮ったりお話ししたりして見ていった展示を紹介していきます。
まだ前編を見ていない方はこちらからご覧いただけます↓
MakerFaireTokyo2016に行ってきました(前編) - Cafe'Tec Yagiyu
◯宙に浮く傘
傘を自立飛行型ロボットにして、歩行者についてきてくれるというものです。画像計測と慣性センサからの信号をもとに制御するそうです。傘を多段型にして、隙間から空気をとりこんで浮力を得るという工夫もされています。傘を持ってたらよく手が重くなってしまうので、確立したらぜひ使いたいロボットですね。
出展者は安川真輔さん。 https://sites.google.com/site/umbrellarobot/
◯ロボットの自動演奏
楽器演奏ロボット pic.twitter.com/Yo6LnHai0E
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
ロボットが畳の上でドラムを叩いたりタンバリンを振ったり。自動演奏は夢がありますね。ドラムは腕の移動が大きいので制御がけっこう難しいと思います。HPを拝見したところ、ロボットの名前はこさんくん1号とこさんくん2号(?)のようです。
出展者は日本畳楽器製造 with 自動演奏ロボットさん。
http://www.asahi-net.or.jp/~hb9t-ktd/music/Japan/Research/Robot/tatami.html
人工の雷を発生させることで有名なテスラコイル。実演は見られませんでしたが、その大きさからもダイナミックな放電の様子が思い浮かべられます。(会場でパンパンと破裂音が聞こえてきてたのはこれかな...)
出展者は高エネルギー技術研究室さん。 https://htlab.net
◯酵母の仕事具合監視装置
発酵の様子を数値で測定して監視することで、酵母の仕事の様子を見る手間を省くというもの。装置を発酵槽の中に入れて、ホールセンサを使った比重計と温度計で測定し、サーバーに数値として記録するそうです。現在は比重計と温度センサが別々の容器にありますが、将来的には一体型にするようです。研究ノートやグラフ、図を出してわかりやすく説明してくださいました。
出展者はjmz Makerさん。 https://twitter.com/jmz
◯扇風琴
演奏の様子は撮っていませんでしたので、YouTubeに上がっていた動画を。cdsセンサーで受けた光に応じて電圧を変化させて、出力する音を変化させる仕組みになっているらしいです。扇風機の羽を画像のように色と黒に分けて配置し、回転の速度の変化で光量が変化する。けっこう様になりますね(笑)面白い発想だと思います。
和田永さんを中心とする出展グループのエレクトロニコス・ファンタスティコス！さんは他にもたくさんのオリジナル楽器を生み出しているようです。ホームページを訪れると新しい発見がありそうです。
出展者は和田永「エレクトロニコス・ファンタスティコス！」さん。
http://www.toppingeast.com/program/1322/
◯MIDIオルゴール
MIDIオルゴール pic.twitter.com/GmMlqk9BpR
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
MIDIで演奏するオルゴール、CANADEON(カナデオン)。私が見たときは黒うさPの千本桜を演奏していました。動作を見ると、爪を引いて演奏しているようだったので、ソレノイドを用いているのかなと思ったら、やっぱりそうでした。オルゴールで自分で考えた音楽を自由に演奏できるのは楽しそうです。音階が70〜80あるそうなので、かなり幅のある音を生み出せそうな感じがします。
出展者は株式会社スリックさん。 http://www.canadeon.jp/index.html
◯木の歯車で作る機構作品
(一応よく見える顔にモザイク処理をしています。)
木の歯車を組み合わせて作られた作品。ロボットアームやショベルカー、クレーン車などなど。驚くべきことに、CADを使わず、CNCも使わずに電動糸鋸やボール盤で試作に試作をくり返して製作されているそうです。それにしては、どれも精巧に作られているものばかりで、その仕上がりの美しさに感動してもしきれません。その上電気を使わずに手動で動かすことができるんですから、すごいの一言では表せません。ニコニコ動画にもYouTubeにも動画が上がっているので、ぜひ一度見てみてください。
出展者は木の歯車工房さん。 https://www.youtube.com/user/kinohaguruma
◯The Art of the 3D Printed Book
3Dプリンターでレリーフのように出力された作品を本のような形に組み立てたもの。インターネットでダウンロードできる作品やシカゴ美術館で収蔵されている作品を元にしているものもあるそうです。ダウンロードは Orihon 3D Printed Book | Tom Burtonwood から。素晴らしいインテリアになりそうな作品です。
出展者はTom Burtonwoodさん。 http://tomburtonwood.com
◯自作チップマウンタ&自作リフローオーブン
プリント基板に部品を実装するときに必要なこのふたつ。なんと自作してしまったそうです。チップマウンタはCNCと同じような作りっぽい。リフローオーブンは、はたから見ればそのまんまオーブン。出展グループであるみんなのラボさんでは実際にこれで作品を作っているようです。制作費は15000円程度。いずれ作ってみたいです。
出展者はみんなのラボさん。 http://www.wakanyan.net
◯実寸にあったものを出力できる3Dプリンター
テーブルを液晶画面にし、そこに手書きで出力するものを入力して3Dプリンターで出力できるというもの。CADを使う手間が省けるため、さっとものを作ってしまいたいときに便利ですね。将来的に商品化されそうな作品です。
出展者は明治大学宮下研究所さん。 http://miyashita.com
◯卓上真空成型機
台の上に対象物とプラスチックシートを置いて動作させると、簡単にトレイやパッケージなど、さまざまなものの製作に使える製品。CADを使う必要がないので、製作のプロセスが非常に容易そうです。特許も取得されているようです。
出展者は株式会社ラヤマパックさん。 http://www.rayama.co.jp/index.htm
◯玉乗りロボット
玉乗りロボット pic.twitter.com/XfwdLjl144
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
9軸センサで傾きを感知して電流センサ、エンコーダ付きモーターで正確な制御をして玉の上で平衡状態を保つロボット。まるで倒れそうな様子を見せないのがすごいです。他にも5本指のロボットアームや動くマニュアルトランスミッションの模型、研究発表会などでベルを鳴らしてくれるだけの機械も展示していました。
出展者は東工大ロボット技術研究会。 http://titech-ssr.blog.jp
◯買ったグッズ
上から、Make:Tシャツ(2500円)、MFTポスター(300円)、MFTクリアファイル(500円程度だったような)。TシャツはネイビーでMサイズは最後の一品でした。なんか得した気分です(笑)
会場を出るのは14:00ごろの予定でしたが、実際は15:30頃になっていました。それでもまだまだ見足りなかったです。やはりMFTは泊りがけで行かなければいけないと実感しました。
会場を出たあとは、秋葉原に行ってきました。秋葉原に行ったのは2回目ですが、やはり駅周辺は迷いましたね。アニメイトで弟へのお土産を購入したあと、秋月電子と千石電商に行ってきました。最近作った基板に実装する部品を購入しました。
そのあとは東京の友達と合流して少し遊び、サイゼリアで晩ごはんを食べました。とても美味しかったです。
家に着いたのは翌日の1時半頃でした。すぐに眠れると思いましたが、まだ興奮が冷めきっていなかったのか、意外となかなか寝付けることができませんでした。
今回のMakerFaireTokyoは見ることができなかった作品も多かったですが、ネットで知ったMakerさんとお話ししたり、貴重な作品のお話しを聞いたりと、とても楽しく、いい刺激になりました。この経験を活かして、今後も作品づくりや研究を進めていき、いつか、自分の作品も出展できるようになりたいです。
加えて、今回MFTに出展した皆様、本当にお疲れ様でした。本当に素晴らしい作品を見せていただきました。とても楽しく、あっという間の時間でした。私とお話ししてくださった方々も、失礼な点もあったかと思いますが、快く対応していただいてありがとうございました。
それでは、次回の更新まで。
投げ銭していただければ、めちゃくちゃ喜ぶのでよかったらよろしくお願いします。
↓えさを投げる(Ofuseのサイトに飛びます)↓
MakerFaireTokyo2016に行ってきました(前編)
8月の炎天下で6、7日に東京ビッグサイトではMakerFaireTokyoが開催されました。私は7日に行ってきました。去年から存在は知っていましたが、前回はテストと被ってしまって行けませんでした。今年は夏休みに入っていたので大丈夫でした。Twitterのフォロワーさんとお話ししたかったのと、普段のものづくりの刺激を受ける目的でした。
予定では10時半には現地に到着しているはずでしたが、11時着になってしまいました。東京で一人歩きするのは二回目ですが、やはりなかなか慣れません。
というわけで、時間の関係で見ることができなかった展示もありますが(超音波で物体を浮かす展示とか、人工雷発生装置とか。見たかった...)、拝見した展示を順にを紹介していきます。
◯プリンプルプルマシン
プリンプルプルマシン pic.twitter.com/hyP3Pdn3LL
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
その名の通り、プリンをプルプルさせる装置です。手は3Dプリンタで出力していて、振動は下の機械で起こしているようです。
出展者はfabcrossさん。 http://fabcross.jp/
◯HDD、FDDで演奏する装置
ニコニコ技術部で活動されているdominoさんとfuesさんの機械式矩形波倶楽部による展示です。dominoさんがFDD、fuesさんがHDDによる演奏を担当されているようです。個人的にすごく興味のある装置です。HDDのディスクはついこの前いじったので、そのうちヘッドの制御にも挑戦して音出しからやってみたいと思います。
dominoさん http://dominotech.blogspot.jp
fuesさん http://fues.web.fc2.com
◯水滴パルス実験装置
水を出すところに振動を加え、出しているところの隣に同じタイミングでストロボを点滅させることで、波のような形の軌跡を見せることができるというもの。周波数は60Hzにしたそうです。熱心に展示内容についてお話ししてくださったので、聞き入ってしまいました。
出展者はpfFamilyさん。 https://ltika.wordpress.com
◯virtualGimbal
なんと、SDカードに高性能ジャイロセンサを仕込んで手ブレを補正するんだそうです。写真の左側はプロトタイプ、右側が完成品です。これをカメラに挿して映像を撮影すると角速度をカードに記録し、映像出力時にリアルタイムで映像を補正してくれるんだそうです。実演の様子を見ましたが、映像枠自体が移動してブレを無くしていたので、すごい技術だと感動しました。リンク先に映像があるので、ぜひ一度ご覧ください。
出展者はYoshiaki Satoさん。
http://makezine.jp/event/makers2016/yoshiaki_sato/
◯カスタムLSI
LSIを個人で委託製作できるようにしようとしているところでした。実際に製作されたLSIでLチカしていました。プリント基板もそうなっていますから、LSIも将来的に個人が扱えるところに来ると思います。そうなったらひとつ作ってみたいですね(笑)夢のある展示でした。マイコンブ・マイコンペ、という展示もしていました。
組織的な抵抗と最後の抵抗コースターも一緒についていました。夜のコーヒーに早速使わせていただいています。
出展者はMakeLSI:さん
中の人代表の秋田純一さん http://akita11.jp
◯全自動スープよく振るマシーン&妻に怒られないボール盤
@sugn74 さんの全自動スープ粉振り器 pic.twitter.com/U29Ntkg6MO
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
パタパタと振られていました。少しの手間が省けるのはいいですね(笑)ぜひふりかけも振っていただきたいものです。
その横では小さなボール盤が置いてありました。小さいハンドドリルを分解してスイッチを外に出し、輪ゴムで上下に運動できるようにしていました。製作費用は2000円だそうです。ちょうどボール盤は欲しいと思っていたので作ってみてもいいですね。写真は撮り忘れていたのでありません...まあリンク先で見ることはできますが。
出展者はススガ全自動Pさん。
http://hananekolog.blogspot.jp/2016/04/2.html
◯MFTスポンサーゾーン
販売されているボードを置いて、シールやうちわ、缶バッジを配布していました。
いただいちゃいました。
Arduino公式 https://www.arduino.cc
・RaspberryPi Shop by KSY
ボードや会場でしか購入できないものを販売していました。RasPiZeroは展示はされていて「購入できる!?」と財布を出しましたが、残念ながらそうではありませんでした...
そのかわりに、アンケートに答え、宣伝ツイートをしてクリアファイルとイヤホン、液晶クリーナー兼スマホスタンドをいただきました。そして会場限定のRasPiカメラモジュールのマウントを購入しました。しかし肝心のカメラモジュールはまだ手元にないので(それこそ会場で購入すれば良かったのですが(笑))、また入手しようと思っています。
RSコンポーネンツWebショップ http://jp.rs-online.com/web/
・デアゴスティーニ・ジャパン
DIY系ではマイ3Dプリンターのidboxが有名ですね。会場では、3Dプリンターの展示はもちろん、その場で会員登録した人はくじ引きができるという企画もしていました。私もやってみました。
3Dプリンターは当たりませんでしたが、プラスドライバーが当たりました。先端を取り外せるみたいなので、持ち運びに便利そうですね。
週刊マイ3Dプリンターページ http://deagostini.jp/mt2/
・タカハ機工
ソレノイドを主に販売している会社ですね。ソレノイドコンテストでも有名です。作品を出してみたいと思ってはいます。過去のソレコンの作品を展示していたようでした。
タカハ機工のリュウグウノツカイ pic.twitter.com/Ti6hDLV4r1
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
リュウグウノツカイは存在感がすごかったですね。ダイナミックにソレノイドを使えて羨ましいです...
タカハ機工公式 http://www.takaha.co.jp
・ARM
最近ソフトバンクに買収されたと有名なARMの出展もありました。無料でガチャガチャができるというので、やってみました。
キーホルダーが当たりました。早速カバンにつけました。
ARM日本ページ https://www.arm.com/ja/
・オリジナルマインド
メカトロライフに一応登録していて、友人もお世話になっているオリジナルマインドです。GOlGOlなど加工機械の加工体験ができるというのでやってきました。
GOlGOlは板金の穴あけが電気を使わずにできる工作機械です。四角い破片をぽつぽつ出していく感じで、時間はかかるのですが、感覚で進められます。厚いアルミ板も軽い力で穴あけできました。CNCはそのうち購入してみたいです。時代は切削。
オリジナルマインド公式ページ http://www.originalmind.co.jp
・オーム社
ロボコンマガジンを出版していますね。会場ではマイクロマウスの試走会をしていました。
マイクロマウス pic.twitter.com/EXNWXxma9W
— やぎ湯@発展途上のMaker (@yagiyums) 2016年8月7日
マイクロマウスもいいですね。機械学習系はやってみたい分野ではあります。販売もしていましたが、さすがに購入できるほどのお金と勇気はありませんでした(笑)
オーム社公式ページ http://www.ohmsha.co.jp
他にも、先で紹介したfabcross、回路マーカーのAgIC、セメダイン、Fusion360、小さい頃からお世話になっている学研大人の科学、タチコマのkarakuri products、スイッチサイエンス、かっこいい真空管のコルグ、
Quadcept、FrashAirの東芝、などなどの企業も出展していました。
真空管ドールズとNutubeとのコラボ
AgICの回路マーカーセット
FrashAirのコーナーでは「薄くない薄い本」と話題の同人誌が置いてありましたね(笑) 拝読しましたが、FrashAirでの電子工作、ちょっと気になりました。閃ソラちゃん、かわいい。
ちょっと長くなりそうなので、前・後編に分けます。後編はまたすぐに上げます。
追記 8/9
後編はこちら↓
MakerFaireTokyo2016に行ってきました(後編) - Cafe'Tec Yagiyu
投げ銭していただければ、めちゃくちゃ喜ぶのでよかったらよろしくお願いします。
↓えさを投げる(Ofuseのサイトに飛びます)↓
