2008-04-03
ｍｉｋｒｏＢＡＳＩＣにはＥＮＣ２８Ｊ６０用の関数群が用意されています。これを使えばＬＡＮがお手軽に使えるはずです。ＬＡＮインターフェースが内蔵されているＰＩＣもありますが、ｍｉｋｒｏＢＡＳＩＣは内蔵ＬＡＮ用の関数群が用意されていないみたいなので、これで我慢することにします。ＲＴＬ８０１９ＡＳ用の関数群もありますが、これも同様に外付けです。ＲＴＬ８０１９ＡＳは蟹マークのＩＣだったかな。
ＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェースＩＣ ＥＮＣ２８Ｊ６０。秋月電子で売っている。秋月にしてはちょっと高い。たぶん少ししか売れないからだろう。
2008-04-18
ＬＡＮ上をどんなデータが流れているか解らないとバグ取りがやりにくいので、パケットキャプチャーについて情報入手。この本に紹介されているWiresharkというのを使うとＬＡＮ上に流れているデータを傍受できます。スイッチングハブを使っていたりすると見えないらしいのですが、普通のハブに繋がっているパソコンのデータなら傍受可能です。ＦＴＰのようにＬＯＧＯＮパスワードが暗号化されずに流れる物は、これを使われると簡単にばれてしまいます。不特定多数が使用するハブに繋がっているパソコンで暗号化されていないパスワードを使用するのはとても危険です。誰かがWiresharkで傍受しているかもしれません。
最近出版された本
2008-05-09
秋葉原に買い出しに行ってきました。パルストランスはＲＪ－４５コネクターと一体になった物を秋月電子で購入。ＴＴＬはレベル変換用なので、よく使う７４ＨＣシリーズではダメで７４ＨＣＴシリーズが必要。サンプルの回路では７４ＨＣＴ０８になっているが、千石電商で売っていなかったので７４ＨＣＴ３２ＡＰにした。
パルストランス内蔵のＲＪ－４５コネクタ ￥３００
７４ＨＣＴ３２ＡＰ ￥４０
ＲＪ－４５コネクターはピンが千鳥配列になっていてユニバーサル基板で使用できません。プリント基板を作る必要があります。ＥＡＧＬＥの標準ライブラリーにこの部品はありませんがダウンロード出来ます。ＥＡＧＬＥは使用しているユーザー数が多いＣＡＤなので、大抵の部品ライブラリーは誰かが作っていてくれています。ＥＮＣ２８Ｊ６０もライブラリーがダウンロードできます。
2008-05-10
よく見たらダウンロードしたＥＡＧＬＥのライブラリーと購入したＲＪ－４５コネクターの結線が違っている。穴の位置は同じなので基板パターンは流用できる。
パルストランス付きＲＪ－４５の回路図。内部はこんな構造。トランスでＬＡＮのハブとパソコンを電気的に絶縁する構造になっている。トランスというとアナログ信号しか伝達できないように思ってしまうがデジタル信号もＯＫだ。但し、あくまでトランスなので信号の変化が無いとエネルギーを２次側に伝達できない。入力側の変化が長時間無いと正しく信号を伝達することが出来なくなる。
ダウンロードしたＥＡＧＬＥの部品
配線してみたら片面基板では、未配線が残ってしまう。この状態はまだ５０Ωの抵抗などを配置していない物なので、回路図が完成した状態では相当未配線が残りそうだ。
未配線（黄色い線）がかなり残る
両面基板を作るのは面倒なのでブレッドボードで実験するための小物を作ることにした。ピンを曲げるとユニバーサル基板にもなんとか差し込める。
ピンを曲げてユニバーサル基板に挿してみた
ブレッドボード用の配線を切って、小物に直づけしました。ＵＳＢはブレッドボードでも問題なかったがＬＡＮはどうだろうか？ 周波数は高いがデジタル信号なので大丈夫だとは思うのだが．．．
完成した小物。フェライトビーズも入れてあります。
裏側には５０Ωの抵抗が４本。両サイドのピンはブレッドボードに固定するための物で結線されていない。
2008-05-12
ＥＮＣ２８Ｊ６０はマイクロチップダイレクトで購入。秋月よりだいぶ安く買えます。送料を気にしなければ．．．
ＬＡＮの仕組みを知らないとちょっと難解ですが、日本語のデータシートもあります。
工作しやすいＤＩＰパッケージ
電源装置は昔作った±１５Ｖ １Ａの電源を復活させました。電圧はデジタル表示ですが、出力されている電圧を計測して表示しているわけではなく、ロータリースイッチに連動しているだけです。電圧表示の切り替えはダイオードアレイを使用した回路になっています。これは自分で設計した最初の作品です。
電圧はデジタル表示。ロータリースイッチで３Ｖ，５Ｖ，９Ｖ,１２Ｖ，１５Ｖが切り替えられるようになっています。電気工作ではこれ以外の電圧を使用することはあまりありません。
またまたブレッドボード用の小物を作りました。ＥＮＣ２８Ｊ６０は３．３Ｖ電源なので５Ｖ－＞３．３Ｖに変換する電源装置が有ると便利です。抵抗を交換するといろいろな電圧に対応できます。
シリーズレギュレターはリチウムポリマー電池の充電器で使用した、低ドロップタイプのもの。
裏面
2008-05-13
データシートを見ながらブレッドボードに回路を組み立てていくが、よく見るとブレッドボードではまずそうなことが幾つか書いてある。発振子には２５ＭＨｚのクリスタルをつかうがそれもちょっと不安材料。
低ＥＳＲとか、面実装タイプとか周波数にうるさそう
すごく半端な抵抗値。「面実装タイプの物を使え」と書いてある。
2008-05-18
そういえば実験用のＨＵＢが無い。さすがにＹａｈｏｏＢＢのルーターを使ってしまうのはまずいだろう。
ブレッドボード上に組み上がった回路
ＰＩＣを外した状態で通電してみた。１２０ｍＡも流れたので誤配線かと思って慌てて電源を切る。データシートを見たらかなり電気大食いでした。
ずいぶん電流が流れる
何もしていなくても１２０ｍＡ，データ送信中は１６０ｍＡも流れる。
2008-07-14
ＨＵＢは￥２０００もしないので、購入しようかと思いましたが無線ＬＡＮのルーターが出てきました。物が沢山ありすぎて何を持っているのか忘れてます。
無線ＬＡＮルーターですがＨＵＢにもなります
若干不安定な気もしますが、ブレッドボードで動きました。電流計は１２０ｍＡを指したまま動きません。あっという間に転送が完了してしまうので、電流計の針が振れる時間がないのでしょう。
接続確認の定石。ＰＩＮＧ。最初の３つは届いたが、４つ目がタイムアウト。ブレッドボードでは不安定みたいだ。
ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスはＰＩＣからＥＮＣ２８Ｊ６０のレジスターに書き込むことで行います。
ＭｉｋｒｏＢＡＳＩＣのサンプルプログラムは簡易Ｗｅｂサーバーです。ＰＩＣ＋ＥＮＣ２８Ｊ６０がＷｅｂサーバーとなって、それをパソコンからＷｅｂブラウザーで操作できます。ＡＤコンバーター２ＣＨとポートＢの状態監視（つまり入力）、ＰＯＲＴＤの操作（つまり出力）が出来るみたいです。
ＭｉｋｒｏＢＡＳＩＣのサンプルプログラムを動かしたところ。
2008-07-15
ブレッドボードでは不安定みたいなので基板を作成。未配線が１本残ったので、これはリード線で配線します。サンプルプログラムはＷｅｂブラウザーを使うため基本的に手動操作になります。これでは都合の悪いこともあるので、ＶｉｓｕａｌＢＡＳＩＣのサンプルも作ってみることにします。
基板パターン。ブレッドボードで実験した回路に加えてＬＥＤやスイッチなどを追加してあります。
最近、何故か基板の出来が良い。気温が高いためか？
2008-07-16
部品が１個だけ不足しているため未完成だが、ほぼ半田付け終了。ここから先はソフトいじり。
実験基板
2008-07-19
部品の買い出しに行って回路を完成させました。ＩＣＳＰもＯＫ。
基板裏面
Ｗｅｂサーバーは画面の見た目にかかわる情報を送信してくるのでＩＣＳＰ出来ないととても面倒なことになります。
ソフトの修正には手こずりました。表をＪａｖａｓｃｒｉｐｔを使用して生成しているので、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔの勉強もしないといけません。この程度の画面のにぎやかさでＰＩＣ１６Ｆ８７７ＡのＲＯＭの８４％、ＲＡＭは６４％も消費してしまいます。Ｗｅｂプログラムを作る場合は一部のデータだけを、この装置から入手してそれ以外は別サーバーから出力するようにしないと見た目のいいプログラムは作れません。
回路にあわせて変更したソフト。もちろんファームウェア側を修正します。
2008-07-22
ＶｉｓｕａｌＢＡＳＩＣ版のプログラムの仕様を考えてみた。
・スイッチの状態はＰＣ側から常に一定間隔で状態を監視することにする。
この方法のダメな所はスイッチを速く押したときにその状態を捕まえることが出来ないということ。
良いところはプログラムの造りがシンプルになるという点。
他のやり方として、スイッチが押されたときと離されたときに、装置側からパソコン側へデータを送信するという方法もある。
この方法だと送ったデータが届かなかったときの「再送」の仕組みや、確かにデータを受け取ったことを装置に伝えるための
受信確認（いわゆるＡＣＫ）の送受信お作法を考える必要がありプログラムがとても複雑になる。
監視の仕組み：
・パソコン側から"SW"の２文字を送信すると装置側がスイッチ１，２の状態を文字で答える
・監視間隔は２秒間隔とする
スイッチ１が押されているときの例
パソコン 方向 装置
－－－－－ －－－ －－－－－－－－－－－－
”ＳＷ” －＞
＜－ ”１：ＯＮ ２：ＯＦＦ”
・ＡＤコンバータの状態もＰＣから一定間隔で監視することとする
メリット/デメリットについてはスイッチの状態監視と全く同じだ
監視の仕組み：
・パソコン側から"AD"の２文字を送信すると装置側がＡＤコンバータの状態を４桁の文字で答える
ＡＤコンバータの入力電圧がほぼ２．５Ｖの時の例
パソコン 方向 装置
－－－－－ －－－ －－－－－－
”ＡＤ” －＞
＜－ ”０５００”
・ＬＥＤの点灯／消灯は以下の文字をパソコンから送信することにより行う
パソコン側から装置に送るＬＥＤ点灯／消灯コマンド文字
"11"：ＬＥＤ１を ＯＮ にする
"10"：ＬＥＤ１を ＯＦＦ にする
"21"：ＬＥＤ２を ＯＮ にする
"20"：ＬＥＤ２を ＯＦＦ にする
"31"：ＬＥＤ３を ＯＮ にする
"30"：ＬＥＤ３を ＯＦＦ にする
装置側はコマンドに答えてＬＥＤ１～ＬＥＤ３の状態を３文字で返す
例）
"100"：ＬＥＤ１のみ点灯、他は消灯
"111"：全部点灯している
"000"：全部消灯している
ＬＥＤ１を点灯させるときの例
（コマンドを実行する前はＬＥＤ１：消灯、ＬＥＤ２点灯、ＬＥＤ３消灯）
パソコン 方向 装置
－－－－－ －－－ －－－－－－－－
”１１” －＞
＜－ ”１１０”
・プロトコルはＴＣＰを使用する
とりあえずこんな感じで作ってみることにする。もし装置に温度センサーしか付いていないなら装置側から常に一定間隔で温度情報を垂れ流してくるというのも有りだ。この場合はＴＣＰではなくＵＤＰを使用するのが適当だ。