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学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4)キー入力インターフェースが完成！！ 回路図、プログラム公開中 ― 2009/08/18 08:24:00
なんとか出来たよ。
動画は、本のサンプルプログラムのサクラをテキストで打ち込み、それをペースト。その後は、キー操作でリセットを掛けて、ナイトライダーのプログラムを流し込んでみた。
これは、便利だ。コピーアンドペーストしなくても手打ちで打ち込みができる。コマンドは
A-SET→s or S
INCR→i or I or ,
RUN→r or R
RESET→x or X
と言うように対応した。たとえばサクラサクラは、
xa,8,3,8,3,9,7,f,0,xar
とテキストで書いて、コピーしたものをターミナルソフト（私は秀termを使用）でペーストすればデータが転送され、すぐに実行される。
パソコンから入力できるのは本当に楽チンだ。プログラムの保存もパソコンで管理できるし、GMC-4のパソコンエミュレータのデータをちょっと加工すれば手軽に使えるようになる。シリアル通信はストロベリーリナックスのUSBシリアル変換モジュールを使った。ボーレートは300bpsと遅いが、キーの反応が40ms以下に出来ないので遅くしないとバッファがすぐにいっぱいになってしまい、取りこぼしてしまう。 一応PICマイコン側で80バイトの通信バッファがあるので、100文字程度なら一気に流し込んでも大丈夫だろう。
本体キーが使えないのはどうかと思ったので、トランジスタを追加して対応した。これでパソコンからでも、本体からでもどちらのキーでも打ち込みができる。このトランジスタは2SC2712と面実装品を使ったが、汎用のトランジスターでよいだろう。但しデジトラは不可。私は手持ちを使ったが、新規で作る場合は全部普通のトランジスタで作ったほうが安上がりかもしれない。 プログラムと回路図はエアーバリアブルホームページのここで公開している。
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動画は、本のサンプルプログラムのサクラをテキストで打ち込み、それをペースト。その後は、キー操作でリセットを掛けて、ナイトライダーのプログラムを流し込んでみた。
これは、便利だ。コピーアンドペーストしなくても手打ちで打ち込みができる。コマンドは
A-SET→s or S
INCR→i or I or ,
RUN→r or R
RESET→x or X
と言うように対応した。たとえばサクラサクラは、
xa,8,3,8,3,9,7,f,0,xar
とテキストで書いて、コピーしたものをターミナルソフト（私は秀termを使用）でペーストすればデータが転送され、すぐに実行される。
パソコンから入力できるのは本当に楽チンだ。プログラムの保存もパソコンで管理できるし、GMC-4のパソコンエミュレータのデータをちょっと加工すれば手軽に使えるようになる。シリアル通信はストロベリーリナックスのUSBシリアル変換モジュールを使った。ボーレートは300bpsと遅いが、キーの反応が40ms以下に出来ないので遅くしないとバッファがすぐにいっぱいになってしまい、取りこぼしてしまう。 一応PICマイコン側で80バイトの通信バッファがあるので、100文字程度なら一気に流し込んでも大丈夫だろう。
本体キーが使えないのはどうかと思ったので、トランジスタを追加して対応した。これでパソコンからでも、本体からでもどちらのキーでも打ち込みができる。このトランジスタは2SC2712と面実装品を使ったが、汎用のトランジスターでよいだろう。但しデジトラは不可。私は手持ちを使ったが、新規で作る場合は全部普通のトランジスタで作ったほうが安上がりかもしれない。 プログラムと回路図はエアーバリアブルホームページのここで公開している。
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学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4) キーアクセス回路を最適化した ― 2009/08/18 22:48:57
前回は手持ちのデジタルトランジスターを使って動作させる事に成功したわけなのだが、これだと部品は手に入り難いし、GMC-4自体を快適に使うというよりも、このインターフェースの作成が障壁になる気がしてきたので、改めて考え直してみた。
やっぱり安い部品で出来るだけ簡単に回路を製作して、GMC-4を楽しみたいよね。というわけで今回は
●特殊な部品など使用せず安い部品を使う
●回路が最低限の部品で動作するようにする
ということを目標に考察してみた。
----------実験開始
キーの部分の電流を測ってみた。パルス性の電流をこのテスターで測れるとは思わないが、目安にはなるだろう。測って見た所、2マイクロアンペア程度。デューティ1/5なので、10マイクロアンペア程度。どう見積もってもミリアンペアも流れてないよな。更に4本のストローブラインとグラウンドへの電流も調べて、そのポートの吐き出せる電流もみたら、テスターで3ミリアンペア。5倍で15ミリアンペアか。それなら、抵抗とか大幅に省略してもいけるんじゃないか？
という事で安いトランジスタで回路ができるかを検証してみた。これが成功すれば、よく分らないデジトラを使わなくても良いし、作りやすい。何といってもお財布に優しいよねっ！(´ー`)ｙ－~~
まずは回路図をかく。随分とすっきりした回路だ。ホビーだからできる回路図だなｗ さて、早速作るとするか。
ブレッドボードでチマチマジャンパーワイヤーを挿していく。慣れたら15分くらいでできるよ。このジャンパーワイヤーはストロベリーリナックスで色々買った記事で紹介している。
回路はすっきりしているが、ブレッドボードのため混雑しているように見える。
これをPICKit2で書き込んで、
ちょっとコネクター部分を補強したが、できたーーーーーーーー ( ´Д`)
キーシートへの配線はこちらを参照するとよい。
電源はUSBの5Vを使っている。定格を0.5Vオーバーだが(ﾟεﾟ)ｷﾆｼﾅｲ!!
※電源については自己責任でお願いします。
おおーーーーちゃんと使えるじゃないか！！！！！！ と言うわけで、貴方も一つどうですか？ (σ´∀`)σ
追記：
部品については、大体この位の予算である。
秋葉原相場
トランジスタ2SC1815GR (YランクOK) 5個 100～150円
トランジスタ2SA1015GR (YランクOK) 5個 100～150円
抵抗1KΩ 1/6W(1/32～1/4W) 4個 20～50円
抵抗10KΩ 1/6W(1/32～1/4W) 1個 5～10円
積層セラミックコンデンサ 0.1μF 1個 5～10円
PIC16F648-I/P 1個 160円～300円
LED（好きな色） 1個 10円～50円
ここまでの合計 400～720円
※基板、ヘッダーピン類、ICソケット、配線材料、コネクター、USBシリアルモジュールは別です。
10KΩの抵抗は、PICkit2とのインターフェース仕様書には記載されているものの、 無くても書き込みは出来る模様。私はUSBシリアル変換モジュールを持ち合わせていたのでそれを利用したが、ADM3202などの シリアルをRS232レベルに変換するICなどを使用して作って、市販のUSBシリアル変換ケーブルを利用しても良いだろう。電源については、電池を外しUSBより5Vを使用して動かしている。回路図中には表記されていないが、GMC-4と、このインターフェースの電源の配線（GNDとVDD）も必要となる。
PICは購入時何もプログラムされていないので、何らかの形でプログラムをPICマイコンに書き込む必要がある。 私が公開しているファイルの中に*.hexという拡張子があるので、これをPICプログラマでPICに書き込めば済むわけだ。
PICプログラマについては自作も出来る。こちらに紹介しているので自分に合った方法で用意しよう。学校や職場などでPICプログラマを所有していたら、先生や上司などにお願いして借りるのも良いかもしれない。
今回採用しているトランジスタの回路はnshさんの亜種である。この巧みな回路を拝見できたからこそ、ここまで完成することが出来たようなものである。
プログラムと回路図はエアーバリアブルホームページのここで公開している。
今までのGMC-4記事
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やっぱり安い部品で出来るだけ簡単に回路を製作して、GMC-4を楽しみたいよね。というわけで今回は
●特殊な部品など使用せず安い部品を使う
●回路が最低限の部品で動作するようにする
ということを目標に考察してみた。
----------実験開始
キーの部分の電流を測ってみた。パルス性の電流をこのテスターで測れるとは思わないが、目安にはなるだろう。測って見た所、2マイクロアンペア程度。デューティ1/5なので、10マイクロアンペア程度。どう見積もってもミリアンペアも流れてないよな。更に4本のストローブラインとグラウンドへの電流も調べて、そのポートの吐き出せる電流もみたら、テスターで3ミリアンペア。5倍で15ミリアンペアか。それなら、抵抗とか大幅に省略してもいけるんじゃないか？
という事で安いトランジスタで回路ができるかを検証してみた。これが成功すれば、よく分らないデジトラを使わなくても良いし、作りやすい。何といってもお財布に優しいよねっ！(´ー`)ｙ－~~
キーシートへの配線はこちらを参照するとよい。
電源はUSBの5Vを使っている。定格を0.5Vオーバーだが(ﾟεﾟ)ｷﾆｼﾅｲ!!
※電源については自己責任でお願いします。
おおーーーーちゃんと使えるじゃないか！！！！！！ と言うわけで、貴方も一つどうですか？ (σ´∀`)σ
追記：
部品については、大体この位の予算である。
秋葉原相場
トランジスタ2SC1815GR (YランクOK) 5個 100～150円
トランジスタ2SA1015GR (YランクOK) 5個 100～150円
抵抗1KΩ 1/6W(1/32～1/4W) 4個 20～50円
抵抗10KΩ 1/6W(1/32～1/4W) 1個 5～10円
積層セラミックコンデンサ 0.1μF 1個 5～10円
PIC16F648-I/P 1個 160円～300円
LED（好きな色） 1個 10円～50円
ここまでの合計 400～720円
※基板、ヘッダーピン類、ICソケット、配線材料、コネクター、USBシリアルモジュールは別です。
10KΩの抵抗は、PICkit2とのインターフェース仕様書には記載されているものの、 無くても書き込みは出来る模様。私はUSBシリアル変換モジュールを持ち合わせていたのでそれを利用したが、ADM3202などの シリアルをRS232レベルに変換するICなどを使用して作って、市販のUSBシリアル変換ケーブルを利用しても良いだろう。電源については、電池を外しUSBより5Vを使用して動かしている。回路図中には表記されていないが、GMC-4と、このインターフェースの電源の配線（GNDとVDD）も必要となる。
PICは購入時何もプログラムされていないので、何らかの形でプログラムをPICマイコンに書き込む必要がある。 私が公開しているファイルの中に*.hexという拡張子があるので、これをPICプログラマでPICに書き込めば済むわけだ。
PICプログラマについては自作も出来る。こちらに紹介しているので自分に合った方法で用意しよう。学校や職場などでPICプログラマを所有していたら、先生や上司などにお願いして借りるのも良いかもしれない。
今回採用しているトランジスタの回路はnshさんの亜種である。この巧みな回路を拝見できたからこそ、ここまで完成することが出来たようなものである。
プログラムと回路図はエアーバリアブルホームページのここで公開している。
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