黒っ9(ｸﾛｯｸ)のブログ一覧

前回の超小型OLED.なかなか購入に踏み切れなかったのは、I2C接続のデバイスだったからなんです．　単に食わず嫌い的な、触ったことないから、よくわから～ん的な！

でもどーしてもこのOLED使ってみたくて、まずは安いI2Cセンサを買ってみたら・・・　I2Cちょ～簡単♪　なことが分かりました！

要は、欲しい値が格納されているレジスタをたたけば、値が帰ってくるという簡単な仕組み．１バイトリード、マルチバイトリードと欲しいデータによって異なるけど、単にそれだけのこと．調子に乗って色々気になるデジタルセンサーを買ってみました．

【I2Cデジタルセンサーの良いところ】
・信号線はたったの2本
・センサーをデイジーチェーンでどんどん接続できること．
・消費電力がきわめて小さいこと（数十～数百μA）
・自前でAD変換する必要ないのでCPU負荷がきわめて小さい．
・パッケージが超小さい．
・I2C規格のルールでできているのでどのデバイスも同じように扱えちゃうこと！
　 ※上位ビットに別のデータが格納されてたりするのでマスク処理なんかは適宜必要．
・MEMS技術を使った超高分解能センシングが可能
・そして、比較的安い！

も～いいことずくめ！なんです．
いろんなセンサーとか機器を買ってみたので、ブレッドボードに刺さるだけ刺してみました．

規　格	内　容	型　番	購入先／備考
SPI	SDカードスロット	AE-MICRO-SD-DIP	秋月電子，PICにFAT32システムで利用
I2C	小型LCD	AE-AQM0802	秋月電子，８ｘ２行
I2C	気圧センサ	AE-LPS331	秋月電子，２４bit分解能
I2C	温度センサ	ADT7410	秋月電子，１６bit分解能
I2C	ＲＴＣ	RTC-8564NB	秋月電子，リアルタイムクロック
I2C	３軸地磁気センサ	HMC5883L	StrawberryLinux，１２bit分解能
I2C	３軸加速度センサ	MMA8451Q	StrawberryLinux，１４bit分解能 ±２，±４、±８ G
I2C	RTC	M41T62	StrawberryLinux，世界最小米粒サイズ
I2C	カラーセンサ	ADJD-S371-AR999	StrawberryLinux，各１０bit分解能
I2C	OLED	SSD1306	StrawberryLinux，１２８ｘ６４
UART	TFT液晶	AD-128160-UART	aitendo，１２８ｘ１６０
UART	GPS	LS20031	SWITCHSCIENCE，１０Hz出力

各デバイスのヘッダーファイルは自作してこれら全てをPICに接続してみました（＾ー＾；；
１個２個接続しているHPは見たことあるけど、てんこ盛りはなかなか無いはず～
もう少しセンサあるんだけれど、ブレッドボードが一杯で・・・

せっかくなので、 こんな感じに設定してみました．
・ 全て最高分解能／最高リフレッシュレートに設定
・同じセンサを複数デバイス接続可能な場合には、呼び出し引数でデバイス番号を指定（0,1,2・・・）
・フィルター機能が使えるデバイスは、設定済み（引数で設定変更可能）
加速度センサは、スマホ搭載用なのでフリーフォールやランドスケイプ、マルチタップディテクション機能なんかもありますがそこはあまり読んでません・・・．
値が正しいかどうかは、UART接続のカラーTFTディスプレイにずらずらっと表示してみました．大画面のデバイスはこーゆーときに役に立ちます．（高速1.77インチ液晶モジュール（128x160,SPI）[AD-128160-UART] ）

それにしても最近のデバイスの分解能には驚くばかり！！
気圧センサは、１５cmくらいの高低差がわかるし、加速度計なんかは、0.00025 G！！
たった2本の信号線で、これだけのI2C機器がいとも簡単に扱えちゃいます．

PICにFAT32システムを組み込んでRTC付けたので、SDカード用に下記のようにプログラムしてみました
・FAT32なので、SDHC２G～３２GB？までのFAT３２フォーマットSDカードを利用可能
・フォルダ／ファイルを作成したタイムスタンプを記録
・ファイルの作成時間／更新日時を個別に記録
・SDカードの空き容量計算
・スキャンディスク
・カード取り出し検知と自動イニシャライズ
PICのタイマー回してきっかり200msec毎にロギング（１回で１６０バイト）．
５Hzでまる１日ロギングしても取りこぼしはゼロでした．って、５Hzならそりゃそうか．
１０Hzだと１日で数回取りこぼしてしまいました．やっぱりバッファアルゴリズムを考える必要がありますね．（PS:自作のアルゴリズムを実装したら、１００Hzでもへっちゃらでした♪．）

OLED、FAT32のSDカード、GPS、地磁気、ジャイロ、加速度センサ、省電力とくれば・・・、
独自のポケットロガーが簡単に作れちゃいます♪
ロガーやセンサを使った工作をしようと思っている方には、I2C超おすすめです♪　黒っ９はなにつくろーかなぁ～

さて今回のアイテムは．超小型のOLED！です．
以前、みんカラで小型のOLEDを使ってメータユニットをカスタマイズしているのを見て、このパーツにとてもあこがれていました．

OLEDの特徴は色々ありますが、各ドットが自発光するのでとても視認性が良いんです！　通常のLCDだと斜めから見ると読みづらかったり、高速切り替えが苦手だったりします．しかも今回は、１２８ｘ３２／１２８ｘ６４ドットのグラフィックディスプレイなので多彩な表現が可能！　らしいです・・・．
ここで通販しました（aitendo，switch science）．
どんなことができるのかは、YouTubeを見るとだいたい分かります．（SSD1306で検索）
マイコンとの接続はI2Cなので、電源含めて４本だけというお手軽さ！

わくわくしてきますね（＾ー＾　とりあえず３日ほどデータシートとにらめっこして、およそ扱えるようになってきたのでグラフィックエンジンを作ってみました（世の中の描画ライブラリはかゆいところに手が届かない）．通常文字／デカ文字表示、数字の表示、２Dグラフ、２Dバーグラフを表示してみました．車用インジケータを作るときに使えそうな技を盛り込んでみました／

２Dグラフを描くときにはひと工夫必要です．背景のグリッドを描いてそ上にグラフを表示するとグリッドが消えてしまいます．つまり、最後に描いた物が画面上で上書きされてしまうのです．しばらく悩みましたが、結局マイコンのSRAMに仮想ディスプレイを用意してそこに描画してから適当なタイミングでOLEDに表示する手段をとりました（フレームバッファ転送方式）．高速表示をするために、２画面分のバッファを用意してみました♪

バーグラフはどちらに成長しているのかを示すために右側に矢印を表示してみました．判定はに単に微分値をみているので、バーの変化が小さい場合でも数値がどちらに変化しているのかがわかっちゃいます．


動画UPしてみました　↓↓↓　センサー情報とか、車の情報を表示するにも重宝しそうですね／



週末、YouTUbeでこのOLEDで３Dワイヤーフレームをぐりぐり回している動画を見つけてしまいました！↓↓↓　　


一見複雑に見えますが、黒っ９にもできそー？？なので挑戦してみました！

３Dワイヤーフレームは簡単な算数で表現できちゃいます．具体的には、ユークリッド空間に配置された任意の点群を回転行列で座標変換してから平面に投影するのみ．[M]=[R][Pn]=[x',y',z']T，[x",y"]T=[S][M]
でも遠近感がないと視認しにくいので、透視投影法で奥行きを持たせてみました．　

ここでネックとなるのはマイコンの処理能力の低さ．スムースな動きをさせるには高速で回転行列（三角関数）を計算させる必要があります．C言語のmathライブラリは計算が遅いので工夫が必要です．結局、三角関数をテイラー展開で近似してみました．角度が微少ならさらに高速化できるけど、３Dでぐりぐり回したいので-PI～+PIまで近似してます．あとで気付きましたが、上の動画は三角関数をCORDICアルゴリズムで実装しているようです．

さてさて、YouTubeではこのOLEDでワイヤーフレームと文字列を同時に表示している物が見あたらなかったので、黒っ９は同時に表示してみました（＾ー＾ｏ　フレームバッファは、文字列とグラフィックビットデータのANDを取ることで、同時描画を実現してます．回転角度（Pitch,Roll,Yaw）は、FOR文で回してるだけー．

ワイヤーフレームは、ポイント座標行列[Pn]と、ポイント結合行列[Wr]で表現．
[Pn] = [P1(x1,y1,z1)T，P2(x2,y2,z3)T・・・ Pn(xn,yn,zn)T]　←点群
[Wr] = [Wr(P1,P2),・・・]　←どの点と点をつなぐかの定義

デジタルセンサ（地磁気／加速度計／ジャイロなど）と組み合わせて見るのもおもしろそうですね♪
ワイヤーだけではつまらないので、ドットも描画してます♪


動画UPしてみました↓↓↓　


遠近感のある箱が回転してるよーに見えるでしょ（＾ー＾／
ワイヤーフレーム作成は３DCADからエクスポートしたノードマトリクスが使えるので、複雑な形も簡単に作成できちゃいます．でもマイコンのRAMが少ない（リニアアドレスが取得できない）ので、ざっくりと表示した実験では、計算精度を落とすとノード１００個くらいが限度かな．分割定義ならもっといけるけど、表示したらラインが多すぎてで何が何だか判別できないことに・・・（笑）　このディスプレイなら、いろんなアイデアを表現できそーです♪

次回は、デジタルセンサー／デジタルICの　”てんこ盛り”　に挑戦！

追記：動画追加　↓↓↓アナログメータ風とか３Dグリグリ作ってみました♪
海外の人にも人気です（＾＾


追記：動画追加　↓↓↓２Dグラフとﾊﾞｰｸﾞﾗﾌ＆ﾀﾞｲﾅﾐｯｸ反転文字を描画してみました♪
単に加速度を表示してるだけです（＾＾；

いそがしくて、なかなかエボもいじってない・・・

って、ことで以前から気になっていたサイドステップについてです．
どうやら前期型／後期型？でサイドステップの形状がかなり異なるらしく、そしてかっこよさがまるでちがう！




少し前にディーラーで値段調べたら部品代だけで８万くらいしたような．工賃含めて１０万弱．
ん～かっこよさに１０万は高いな~・・・
と思いつつ、みんカラを徘徊していると下のヤフオク広告にエボXのサイドステップが（＠0＠！
しかも新品、色もばっちり！　半額以下だったのですぐにポチリますた（＾ー＾o
社外品のようにど派手な演出はないけれど、やっぱり交換して大正解でした！

交換前はこんな感じ↓　後期型なら石はねも防止できるかな～．


ドア開けたところ．後期型のボリューミー感がわかりますネッ／

今日は久しぶりに電子工作．
秋月で新発売のI2Cの超小型液晶をポチッってみました♪

このキャラクタLCD、とても小型でそれでいて薄い！I2Cドライブなので、配線はたったの４本というお手軽さ！→ これです



LCDの使い方としては文字出力はもちろん、デジタルタコ＆スピード＆ギアインジケータのようにデカ文字やバーグラフも表示できます．海外の方には大変ウケがよく多くの質問メールを頂きます（＾ー＾ｏ　技術的な内容に興味を持ってくれる方がいるのはうれしいことですね．

さて、今回チャレンジしたことは？ 黒っ９が挑戦したのは同時に複数のグラフを表示させて、さらにグラフの線種を変えて表示する！ってことをやってみました（＾＾　これは、YouTubeでも国内外のHPでも見たことないのでちょっぴり高等テクニック！？

動画にしてみました↑　一目瞭然ですネ♪ コレができると応用が広がります．例えば観測周期を長くとれば、変動周期が長いデータなどの目視確認に使えますね．観測周期を短くとれば、実用云々はおいといてオシロのように表現できます．車輌データの表示／確認のデバッグに使ってみようかと思います（＾ー＾ｏ　グラフは好きなだけ何本も追加できますが、現実的には２本が良いところでしょう． たかがLCDなのですが、使い方次第では非常にスマートなデバイスになりますね（＾＾ インスパイヤされた方は是非応用してみて下さい♪

I2C_LCD_2WaveOut(unsigned char* nDat, unsigned char* dDat, char xs, char ys);
　　Arg1: Data of normal-line
　　Arg2: Data of dotted line
　　Arg3: show/noshow X-axis
　　Arg4: show/noshow Y-axis

今日は、代休でおやすみ♪　サーキットに備えてエンジンオイル交換しにマルシェにおじゃましてきました．

オイルはいつも使ってるEXTREAM（7.5W-60）．ちょっと高いけど、一度使うとフィーリングとその持続性能に驚かされること間違いなしです．オススメですね♪



そして、ブレーキデフレクタ（導風板）が陳列してあったのでついでに装着してもらいました（＾＾o
このデフレクタ、ステイにスタビレート調整がついているのでちょい強めに設定してもらったのですが、帰り際になんかカコンカコンおとがする・・・　戻って異音を調べてもらうと調整角度が悪くてスタビがずれている様子・・・マジで？？

リフトに乗せて異音調査してもらったのですが、その過程で・・・　新品のZⅡと新品のＲＥ３０ＣＳが・・・
キャァーー！！　そして（泣）　 詳細は書きませんが、”弘法にも筆の誤り” ということでしょうかね．
エボＸ純正タイヤとホイールを貸してくれたので今はそれを履いてます．ＲＥ３０ＣＳは特約店販売のレアなものなのですぐに手に入るかどうか（ＴoＴ；　連絡待ちの状態です．

そうそう、ハイパーレブに黒っ９号載ってました！
といっても、誰も気に留めることのない超チラ見（笑）ま、記念ですね（＾＾；

撮影時はこんな感じ～

おまけ．結構好きなアングルショット♪