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  いろいろなビデオテスト信号

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  ビデオシステムの調整や特性評価のために、いろいろなテスト信号が考案され広く利用されています。その中で標準的なものをいくつか紹介してみます。しかし、これらの信号を実際に活用するには、多くの場合波形モニタやベクトルモニタなどの測定器が必要になってきます。これらの測定器は専用性が高く、セミプロか相当な酔狂しか持っていないと思います（私も持っていません）。オシロスコープなら誰でも持っているので、ある程度までは波形モニタの代用として使うことができます。いくつかのテスト信号はテレビジョン放送のブランキングエリアに挿入されているので、オシロスコープで覗いてみると面白いと思います。 ※仕事上ではビデオシステムは専門外なので、もしかしたら変なことを書いていたり、説明不十分なところがあるかも知れません。気付いた点がありましたら、突っ込み入れてやってください。 NTSCテスト信号 ブラックバースト 同期パルスと

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  • 2013/12/19 09:18
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  FatFs - Generic FAT Filesystem Module

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  FatFs is a generic FAT/exFAT filesystem module for small embedded systems. The FatFs module is written in compliance with ANSI C (C89) and completely separated from the disk I/O layer. Therefore it is independent of the platform. It can be incorporated into small microcontrollers with limited resource, such as 8051, PIC, AVR, ARM, Z80, RX and etc. Also Petit FatFs module for tiny microcontrollers

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  • 2013/10/22 15:16
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  FONTXファイルの使いかた

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  電子工作でよく使われるようになったFONTX2形式のフォントファイルについて、その歴史とファイルフォーマットについて簡単に解説します。 DOS/V～FONTX～電子工作 DOS/Vのしくみ '90年代初頭、日本IBMからDOS/V (IBM DOS J4.0/V)が発売されました。DOS/Vは、英語DOSにいくつかの日本語入出力のためのデバイスドライバを追加したもので、日本語表示機能を持たないIBM ATおよび互換機にハードウェアの追加なしに日本語表示を実現することができました。DOS/Vシステムは、右の図のような構成となります。なお、その名の最後に付く"V"はVGAというビデオサブシステムを示し、「IBM日本語DOS Version 4.0 for VGA」という意味になります。 ディスプレイドライバ($DISP.SYS)は、ビデオBIOS(INT 10h)を拡張して、アプリケーションの

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  • 2013/01/03 22:23

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  ELM - 回路内導通チェッカ

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  組み立てた回路基板の配線が正しいかどうか導通をチェックするための専用チェッカです。導通チェックといえば普通はテスタの抵抗レンジや簡易的にはブザーと電池で行いますが、これは部品が組み込まれた回路内のチェックには適していません。なぜなら、回路にまたがる半導体部品が導通してしまい、正しくチェックすることができないからです。また、テスタから被測定回路に加えられる電圧や測定電流により半導体部品が破損する可能性もあります。これを防いで純粋な導通(配線の有無)だけを測るのが回路内導通チェッカです。 必要な機能 回路内導通チェッカに求められる機能は次のようなものがあり、それぞれに示すような対応が必要になります。 正しく測れること導通チェッカとして正しく動作するため、被測定回路に加える(プローブ端に現れる)電圧は半導体が導通しない程度に低くして誤認識を避ける。 部品に悪影響を与えないこと測定電流を極力少なく

  • 暮らし
  • 2012/07/18 11:30
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  ELM - 赤外線リモコン制御モジュール

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  IR-CTRLは、赤外線リモコンの通信制御モジュールです。日本で使用されている赤外線リモコンの通信フォーマットの殆どを占めるNEC,AEHA(家製協),SONYの3種類の通信フォーマットに対応してみました。送受信は割り込みで駆動されるので、リアルタイム・システムにも容易にポーティングが可能です。 アプリケーション・インターフェース アプリケーションから呼び出す関数は、次に示す通りです。 /* システム初期化 */ void IR_initialize (void); /* フレーム送信 */ int IR_transmit ( uint8_t fmt, /* フレーム形式 (NEC,AEHA,SONY) */ const void* data, /* 送信するビット列(バイト配列)へのポインタ */ uint8_t len /* 送信するビット数 */ ); 使い方 送信 IR_trans

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  • 2012/04/22 22:33

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  赤外線リモコンの通信フォーマット

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  赤外線リモコンは、900nm帯の赤外線をキャリアとして利用した無線制御システムで、家電製品には当たり前のように使われています。よく利用される通信フォーマットには主に、NEC/家製協/SONYフォーマットがあり、これら3種類で日本国内の殆どの家電をカバーします。なお、赤外線データ通信規格のIrDAでは使用するキャリアの波長(800nm帯)はリモコンとは異なっています。 最近は多くの家電製品が海外製となっていて、海外規格の通信フォーマットを採用する製品も増えているようです。それらについては、こちらの解説[en]🔗を参考にすると良いでしょう。 NECフォーマット 最初に規格化されたフォーマットで、日本電気(現ルネサスエレクトロニクス)がリモコン送信機用ICを広く供給していたこともあり、現在最も多くのシェアを占めています。 キャリア: 赤外線(λp = 950nm) サブキャリア: fsc =

  • テクノロジー
  • 2012/04/13 17:23

  • 電子工作
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  ELM - 組み込み用printfモジュール

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  モジュールAPI 組み込み用printfモジュールは、次に示す関数を提供します。 出力 /*----------------------------------------------/ / xputc - 1文字出力 /----------------------------------------------*/ void xputc ( int chr /* 出力文字(0-255) */ ); void xfputc ( void(*func)(int), /* 出力デバイスの出力関数へのポインタ */ int chr /* 出力する文字(0-255) */ ); /*----------------------------------------------/ / xputs - 文字列の出力 /-------------------------------------------

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  • 2012/02/28 17:15
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  ELM - ポータブルPCMプレーヤの製作

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  10年ほど前にポータブル・オーディオ・プレーヤの一号機を自作して以来、いくつかの MP3応用機器を製作してきました。しかし、元々外で音楽を聴く習慣がなかったので、専ら車載機として使い続け、それ以降はポータブル機は製作しませんでした。一号機では記録メディアとして当時使えるメモリ・カードの関係でスマートメディア(SM)を採用していました。しかし、その後SDメモリ・カード(SDC)が台頭して SMは消えてしまいました。このように記録メディアが一気に陳腐化してしまったため、後継機を製作することにしました。 車載用ならそれに特化した設計でも良かったのですが、今回もある程度の小型化を追求してポケット・タイプとしてみました。構想から製作まで 2～3年放置していたせいか、いろいろ機能が加わって当初考えていた仕様とは大きく異なったモノに仕上がっています。 仕様の検討 製作の動機が記録メディア置き換えなので、

  • 世の中
  • 2011/11/06 20:38
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  ELM - 8pin AVRの活用

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  AVRも最近は種類が増えてきて、秋葉界隈でもtinyシリーズやmegaシリーズが見られるようになってきました。最近の動向としては、megaシリーズをgccを使って開発するのがトレンドになっているようです。また、tinyシリーズを初めとする小規模な8ピンデバイスの入手性も良くなってきました。 mega103 + gccという組み合わせで紹介しているサイトが既に多いので、ここでは逆に tinyシリーズを取り上げてみましょう。8ピンデバイスはちょっとしたオモチャに最適なので、アイディア次第で結構遊べそうです。 現在までに発表されている8ピンデバイスを次の表に示します。機能のダブるいくつかは既に廃品種になったりしていますが、通常の用途なら色で示す2種類だけで十分といえます。コアアーキテクチャはtinyからmegaまでAVRシリーズ全てで共通なので、プログラムは他のAVRデバイスと全く同じです。ただ

  • テクノロジー
  • 2011/09/27 18:08
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  32ビットへの誘い

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  マイコンの利用が当たり前になって以来、無限の広がりを見せている電子工作。近年、初心者向けのフレームワークが登場してからは、ネット上では数多くの興味深いプロジェクトが公開され、電子工作は知的でクリエイティブなハイテクホビーを代表するジャンルに成長しました。 ところで、古くから電子工作でマイコンを使っている人の多くは、8ビットマイコンから始めていると思います。90年代まではZ80コア、00年代ではPICやAVRなどがマイコン入門の定番でしょうか。10年代に入ると32ビットマイコンが手軽に利用できるようになり、特にARMコアがマイコン入門の定番になったようです。しかし、電子工作の範囲はとても広いので、一つのマイコンファミリだけでカバーできるものではありません。プロジェクトの規模に応じ、8ビットと32ビットの両方を使いこなせる必要があるのです。 8ビットマイコンの入門で苦労した経験のある人は、32

  • テクノロジー
  • 2011/08/09 13:23

  • 組み込み
  • 32bit
  • hardware
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  Lチカとprintfとデバッグと

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  LEDを点滅(チカチカ)させることをLチカと言います。電子工作、特にマイコン回路においては始めの一歩、つまり、プログラミング言語で言う"Hello World!"と言われています。このジャンクレポートではLチカからマイコンシステムにおけるデバッグ手法に至るまでを簡単に解説します。 Lチカへの道 Hello World!相当とは言っても、PC上のそれとは違い、Lチカに到達するまでには次に示すようにクリアしなければならないハードルがたくさんあります。 新しいハードウェア(マイコン基板)を入手(自作または購入)する。 そのマイコンに対応したクロス開発環境をPC上に構築する。 マニュアルを頼りにLチカプログラムを作成する。 それをビルド(コンパイル、リンク)して、プログラムバイナリを作成する。 それをターゲットデバイス(マイコン)に書き込む。 マイコン上でプログラムが走り、Lチカ完成! まずは、ハ

  • テクノロジー
  • 2011/06/21 00:17

  • 電子工作
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  ラインスキャンカメラ

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  ラインスキャンカメラはデジタルカメラの方式の一種で、普段はその存在には気づきにくいものの、意外に身近なところで活躍しています。今回はそんなラインスキャンカメラを製作・実験してみます。 ラインスキャンカメラのキーデバイスであるCCDラインセンサですが、10年以上前、既にジャンク屋で入手していました。しかし、当時利用可能な電子デバイスでは、このようなプロジェクトの実現は困難で、将来に望みを託してラインセンサはジャンク箱で眠り続けていました。というか、無理だと分かって投げ出した。 やがて半導体技術の進歩と開発環境の充実・低価格化により、気がついたときにはプロジェクトは現実味をおびていました。このように、プロジェクトの実現可能な環境が整ったため、満を持しての挑戦ということになりました。2010年現在、これらに加えArduinoやmbedのようなフレームワークの普及により、入門レベルでも高性能な32

  • テクノロジー
  • 2011/04/18 20:18

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  ELM - デジタル・ディップ・メーター

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  初出: 絶縁破壊技報 No.3 Web版: 2009. 10. 25 デジタル・ディップ・メーターの製作 かつてアマチュア無線の測定器として定番だったディップ・メーターの製作です。ディップ・メーターとは、主としてLCネットワークの共振周波数(同調点)を探るための測定器で、回路に直接プロービングせずしかもイン・サーキットで測定できるのが特徴です。それだけでなく、簡易SGやQの測定など数多くの応用があります。このため、ラジオ・セット(RF回路)の製作・調整には欠かせない測定器でした。しかし、現在はスペクトラム・アナライザやネットワーク・アナライザの普及により、プロの現場では出番がめっきり減ってしまいました。電子工作においてもアマチュア無線そのものの衰退に伴い、滅多に取り上げられなくなっています。それでも現在においてもラジオ・セットの製作・調整にディップ・メーターが有効であることには変わりありま

  • 世の中
  • 2011/04/17 22:47
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  ELM - スキャンコンバータ

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  動作原理 図1は、このスキャンコンバータのブロック図です。信号の流れとしては、まず NTSC信号をデコードして RGB信号とします。RGB信号は A/D変換されてラインメモリに書き込まれます。そしてラインメモリのデータを書き込みの倍の速度で読み出して出力します。つまり、1ラインを書き込む間に2回読み出すことになり、水平周波数が倍になるというわけです。この入出力データの時間軸の関係を図2に示します。 データの読み書きのタイミングクロックは、ビデオ入力から抽出した水平同期信号を元に PLLで生成しています。ラインメモリの長さは 910バイトなので、これに合わせて書き込みタイミングに水平周波数の 910倍のクロックが必要です。読み出しはその倍速なので、1820倍のクロックも必要です。 図1. スキャンコンバータのブロック図 図2. ラインメモリ入出力タイミング 製作 回路図をご覧になると分かると

  • 世の中
  • 2011/02/10 17:02
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  ELM - 電波時計

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  最近流行りの電波時計の製作レポートです。電波時計とは、40kHzの長波標準電波を受信して時刻を自動補正する時計のことで、人の手で合わせることなく常に正確な時刻を刻み続けます。 長波標準電波は最近になって試験運用から標準運用に格上げされ、送信所は茨城県から福島県に移されました。出力もアップしてサービスエリアは北海道から本州全域をカバーするようになっています。ただ、まだ九州地方の電界強度が弱いので、2001年に熊本県に60kHzの局が新設され、近畿地方から沖縄や朝鮮半島までカバーすることになります。 電波時計の回路 製作した電波時計の回路図はこちらです。標準電波の受信には専用のICを使っているので、きわめて簡単です。マイコンは復調された信号を取り込んで、デコード、時刻合わせしているだけです。 受信回路を自作するには少なくとも受信ICとクリスタルフィルタを購入する必要があります。しかしこれはまだ

  • 暮らし
  • 2011/01/08 23:26
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  キャラクタLCDモジュールの使いかた

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  キャラクタ液晶ディスプレイ(CLCD)は、電子機器の表示デバイスとしてよく使われてきました。ドットマトリクス表示による任意の文字表示や非常に少ない消費電力という特徴は、電子機器の高機能化に貢献し、特にポータブル機器に適したものとなっています。また、その使いやすさから電子工作においても7セグLEDに並んでよく使われる表示デバイスの一つです。 HD44780の機能 HD44780は、80年代前半に日立製作所(現在は、ルネサスエレクトロニクス)から発売されたCLCD用のコントローラICです。現在、ほぼ全てのCLCDモジュールでHD44780またはその互換ICが使用されています。したがって、CLCDの使い方を理解するには、HD44780の機能を理解することが必要十分条件となります。HD44780は主に次のような特徴を持ちます。 ドットマトリクスLCDコントローラ MPUにバス接続してコマンドによる

  • アニメとゲーム
  • 2010/12/09 10:47
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  デジタル容量計

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  静電容量を手軽に測れるCメータの製作です。静電容量の測定方法にはいろいろあって、昔はインピーダンスブリッジやディップメータがよく使われていました。現在のCメータは被測定素子に交流電圧を加えて、流れる電流のベクトルから静電容量以外の特性も同時に測れるものが主流です。ごく単純なものでは、RC直列回路の過渡現象を利用した積分法もあり、組み立てキットになったりしています。 今回は、この積分法でやってみました。積分法では基本的に時間の測定となるので、結果が直接デジタルデータで得られるし、高度なアナログ回路も必要ないというメリットがあります。マイコンを使えば校正も自動化できるなど再現性も高く、自作のCメータには最適な方式といえます。 過渡現象 回路の状態が急に変化したあと、安定状態に落ち着くまでに起こる現象を過渡現象といい、パルス回路の基本的な動作の一つです。図1aに示すRC直列回路のスイッチが開かれ

  • 世の中
  • 2010/07/24 22:11
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  ELM - PCI PIOボードの試作

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  PCIは、現在のマイコンシステム用拡張バスで事実上の標準規格となっていて、現在発表されているパソコンは全てPCIバスを採用するようになっています。これだけ身近になっているにもかかわらず、このバスを活用した製作モノにはほとんどお目にかかることがありません。PCIはその高機能さゆえ複雑難解でアマチュアの手に負える物ではないと思われているようです。 実際、PCIの規格を満たす機能をフル実装したボードをTTLの個別部品で自作ることは不可能でしょう。それじゃどうにもならないじゃないかと言うところですが、PCIはシステム全体としては複雑でも、基本的なところはきわめて簡単な手順で動作しています。このため、PCIのターゲットデバイスとしてとりあえず動作するという程度のものなら、PLDを利用して自作することも可能なのです。ただし、このようにして自作したボードは、完全な PCIデバイスではありませんので、どの

  • テクノロジー
  • 2010/07/15 09:25
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  ELM - How to Use MMC/SDC

  4 users

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  The Secure Digital Memory Card (SDC below) is the de facto standard memory card for mobile equipments. The SDC was developped as upper-compatible to Multi Media Card (MMC below). SDC compleant equipments can also use MMCs in most case. There are also reduced size versions, such as RS-MMC, miniSD and microSD, with the same function. The MMC/SDC has a microcontroller in it. The flash memory controls

  • 暮らし
  • 2010/04/12 11:54

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  8ピンSDオーディオプレーヤ

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  8ピンICで作るシンプルなオーディオプレーヤです。8ピンAVRのtinyX5シリーズ(ATtiny25/45/85)は、250kHzの高速PWM出力を2本持っているので、かなり広い帯域のオーディオ信号の出力が可能です。そこで、これとSDメモリカード(SDC)を組み合わせてオーディオプレーヤを作ってみました。SDCはわずか4本の信号線で制御できるので、8ピンマイコンでも容易に制御することができるのです。tinyX5はその機能から主にSMPS等への応用を狙って設計されたマイコンのようです。 このプレーヤは配線数が極端に少なく手軽に作れるので、寝る前や起き抜けのちょっとした半田遊びには最適なプロジェクトだと思います。ブレッドボードなら10分もあれば実験できるでしょう。 右に製作した基板の写真を示します。記録メディアにはMicroSDを使用するようにしていますが、もちろん標準SDやMiniSDも使

  • テクノロジー
  • 2009/08/18 22:44

  • avr
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  ELM - ブランキングエリアの狭間で

  4 users

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  ブランキングエリアの狭間で起こっていることを観察してみると結構面白い発見があります。それでは早速、製作したラインセレクタとオシロスコープでテレビ放送の垂直ブランキングエリアを覗いてみましょう。 GCR信号（Line 18） GCR信号は、放送局側で挿入するゴースト除去の為の補助信号です。8フィールドシーケンスでGCR信号の波形を変化させることで、受像器側のゴーストキャンセラがマルチパスによる信号の歪みをうまく抽出して、受信信号から歪み成分（ゴースト）を除去するのです。 100:75カラーバー（Line 19） １ラインしかないので、バーではありませんが。このほか、ライン15～20の間にマルチバーストやラインスイープなど代表的なテスト信号が入っています。受信状態の調査などに使われるのでしょうね。 さて、ビデオソフトの中にはブランキングエリアに細工をして不正コピーを防止しているものがあります。

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  • 2009/07/18 01:45

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  ELM - WaveTable電子オルゴール

  6 users

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  電子工作の教材として定番中の定番、電子オルゴールです。今回は機械式オルゴールの音を真似るために、WaveTable方式での音声合成にトライしてみました。その結果、何とかオルゴールのような音を出すことに成功しました。 WaveTable音源 WaveTable方式のシンセサイザでは、予めサンプリング(または合成)された波形データを種にして音を合成します。これはデジタルシンセ黎明期からある方式で、PC上で最初に普及したのはAMIGAのMODサウンドが最初だったと思います。現在、WaveTable方式はPCのサウンド・ドライバの主流になっています。原理はとても単純で計算量も少なくて済むのですが、波形データをメモリに保持するため、データ量が膨大になってしまう欠点があります。したがって、実際のWaveTable音源ではデータ量を削減するため、主に次のような工夫が加えられています。 音階毎に波形を用意

  • テクノロジー
  • 2009/06/29 11:00

  • 電子工作
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  ELM - タッチ・センサの実験

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  汎用マイコンで作るタッチ・センサの実験です。単にタッチ・センサといっても、その実現方法には抵抗膜式、赤外線式、SAW式、静電式、その他いろいろあります。今回は電極と対象物の間に発生する静電容量を検出する静電式で実験してみます。静電式タッチ・センサはポータブルPCのポインティング・デバイスとして、すっかりお馴染みとなっていますね。 静電式タッチ・センサの原理 静電式では、右の図に示すように指などの導電体の近接によって生じる静電容量の変化を検出します。その静電容量の検出にもいくつかの方法があり、積分式とチャージ-トランスファ(C-T)方式の二つがよく使われます。後者についてはこちらで解説・実験しています。今回はデジタル容量計で使用した積分式を応用してみました。静電容量の変化量Cxは1～10pF程度と僅かですが、容量計は20fF程度のカウント分解能だったので、この方法で十分に検出が可能です。 こ

  • テクノロジー
  • 2009/06/07 01:34

  • AVR
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  • タッチセンサ
  • 静電容量センサ
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  FATファイル システムのしくみと操作法

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  このドキュメントは、FAT32ファイルシステム仕様書🔗(以下FAT仕様書)を読み解くためのガイドとして書かれています。オリジナルの内容に沿った記述になっていますが、一部省略されていたり動作解析によるオリジナルには無い解説も多く加えられていたりします。標準システム(DOS/Windows)の動作がFAT仕様書と異なる場合は、実際の動作に基づいて説明しています。また、このドキュメントの内容には意図しない(または不正確な認識による)誤りが混入している可能性があります。実際にFATファイルシステムをインプリメントする際は、必ず一次資料の情報および標準システムの動作を確認しながら行うこと。exFATについては、こちらも併せて参照してください。 はじめに FATファイルシステムの基本 ブートセクタとBPB 各領域の計算 FATとクラスタ FATタイプの決定 FATエントリへのアクセス ファイルとクラ

  • テクノロジー
  • 2009/05/24 00:00

  • FAT
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  ELM - ソフトウェア

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  いままで作成してきた各種プログラムを集めました。組み込み用ライブラリは全てオープン・ソースとしています(当たり前ですが)。PC用ソフトは特にライセンスが明記されていない限りPDSとします。

  • テクノロジー
  • 2009/04/21 10:53

  • 組込み
  • フリーソフト
  • フォント
  • font
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  I/F誌付録LPC2000基板の試食

  6 users

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  今月発売されたインターフェース誌(2009/5)に付録でジャンク基板が付いてきたので、早速試食してみました。搭載デバイスは、NXPの32-bit RISCマイコンLPC2388です。これは72MHz動作のARM7TDMIコアを内蔵し、512K-8K(=496K)バイトのフラッシュ・メモリ、64K+16K+16K+2K(=98K)バイトのSRAMと豊富な周辺機能が144ピンTQFPに集積されたマイコン・チップです。ARM7TDMIは現在のところ組み込み向け32ビット・アーキテクチャとしては事実上の標準とも言える存在で、NXPのほかにもSTMやAtmelなど非常に多くのマイコン・メーカが採用しています。組み込み屋なら必ずマスタしておくべきマイコンといえるでしょう。 付録基板にはUSB-シリアル変換ICが載っていて電源もUSB経由で供給されるので、手軽に実験できるようになっています。また、今回は

  • テクノロジー
  • 2009/03/16 14:17

  • ARM
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  ELM - ニキシー管時計

  3 users

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  最近のレトロブームで、ニキシー管を使った時計を作るのが流行っているようですので、私も手持ちのニキシー管時計を紹介しておきます。 8年くらい前、PCVAN（現在のBIGLOBE）のSIG内でニキシー管を使った製作モノが流行ったことがあって、私もそのとき時計を製作していました。その時計は現在も時を刻み続けているので、これを書いているとき連続稼働時間は既に7万時間(2018/11/10: 20万時間達成。異常なし。)にもなります。ニキシー管の寿命って意外と長いもんですね。 ニキシー管は既にその役目を終え、こういった懐古的なオモチャでなく実用として動いているニキシー管は、ほとんど残っていないと思います。素直なアラビア数字を表示できる唯一のデバイスだったのですけどね。あ、そういえば数年前に知り合いの会社で使っていた測定器（何だか忘れた）がニキシー管だったような...(笑)。 ハードウェア ニキシー管

  • 学び
  • 2009/02/12 23:14

  • 科学
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  ELM - 楽しい電子工作 - オーディオ関係

  5 users

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  シンプルな255音PCMサウンド・ジェネレータです。外部から簡単にコントロールできるので、各種ガジェットのサウンド・モジュールとしても最適。

  • テクノロジー
  • 2009/02/11 16:59

  • 電子工作
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