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Makers Townhall at Science Center – シンガポール日記 Day 332

昨日、Science Centerで開催されたMaker Faire Singapore 2017の説明会に参加してきました。4日間にわたるMaker Summit (キーパーソンによる講演)、Maker Conference (トーク)、Maker Faire (メイカーによる展示)のそれぞれのイベントの紹介と、会場となるScience Centerの施設のツアーがありました。 Science Center内の展示は、昔通った地元の児童会館(七尾児童会館)を思い出させる、古き良き科学館という印象。お土産屋さんも懐かしい感じで、とても味があっていい感じです。緑色の丸が縦に2つ並んだ装置は、チェーンで一番上まで運ばれた金属のボールが不思議な形のレールを転がってくる装置。こういうのは、いつまでみてても飽きません。 出展申し込みの第一弾締切は2017年4月末。シンガポールは雷が多いので、雷雲実験のガンマ線検出器と、できればもう一つ、面白い工作を出せたらいいなと準備中 Show and tell (すごいでしょ、と見せる面と、あなたにもできるんですよ、と原理や作り方を伝える・encourageする面)が重要ということなので、tellの部分もちゃんと準備しようと思います。

シンガポールの東急ハンズ

シンガポールでMDFを買う → Art Friend

5万円台のレーザーカッターとして話題になったFABOOL Laser Miniの動画(撮り方がおしゃれ)をみて以来、レーザーカッターで工作をしたい熱が高まっています。休日に、ビジターでも利用できるレーザーカッターがあるNational Design Centerに入っているPrototyping Labに話を聞きに行きました。料金はその場所を運営しているOMG (One Maker Group)のウェブサイトに出ている金額どおり(セットアップ15ドル、加工は2ドル/分)だったのですが、材料は自分で持ち込む必要があるとのこと。 DIY工作で定番のMDF(medium-density fiberboard; 中密度繊維板)がどこで手に入るのか、スタッフの一に聞いてみたところ、歩いて数分のBras Basah Complexビルの3階のArt Friendというお店に行くといいよとのこと。さっそくいってみると、まさしく、いままでどこにあるのかなーと思っていた「シンガポールにおける東急ハンズ的な位置づけのお店」がそこにありました。探していたMDFは厚み、大きさをいろいろ選べるようになっていますし、スタイロフォーム(発泡スチロール)や木材、金属、絵の具、紙、筆などアート系の材料・道具はほとんどここで揃いそうです。工具はカッターやドライバー、スタイロフォーム用のカッターやエアスプレーなど軽作業用のものがメイン。電動ドライバーやリューターなどの工具などは置いてないようでした。 今回がレーザーカッティング初めてなのでしらなかったのですが、MDFって想像していたより安いんですね。Art Friendでは3mm厚でA4サイズのものが1枚1.6ドル(=130円くらい)でした。 Art FriendはBras Basah Complex以外に、Plaza SingapuraとClementiにお店があります(Clementiが13000 sq.ftで最大、あとの2つが8000 sq.ft)。

ESP8266とBME280とIFTTTでIoTボタンをつくった

Amazon Dash Buttonを汎用のIoTボタンとして使っている例がどんどん出てきている中、1週遅れの感じがしますが、ESP8266 + Arduino IDEの組み合わせが劇的に簡単だったので、IFTTTのGoogle Spreadsheet連携を使って、ライフロギング用のIoTボタンを作ってみました。 作ったのが年末休みで、Twitterで#大晦日ハッカソンがナイスタイミングで開催されていたので、投稿してみました。 シンガポールだとまだDashが買えないので、ESP8266とBME280とIFTTTで、Google Spreadsheetにイベントを記録するボタンを作りました(あるあるだけど)。ライフログに使ってみようと思います。入れ物は金沢うら田の愛香菓。#大晦日ハッカソン pic.twitter.com/sHw9dX9tuA — Takayuki Yuasa (@yuasa_takayuki_) December 31, 2016 IoT button using ESP-01 + OLED + BME280 + IFTTT…

LED Candle

キャンドル風LEDライトとIoTゴミ箱 – シンガポールのいいデザイン

近所のYouth Park@Somersetで、ちょっとした屋外フードフェスティバルのようなイベントが開催されていて、各テーブルに用意されていたランプが素敵でした。単三電池2本でLEDを20個くらい点灯しています。LED色合い、ポリウレタン導線の色・素材感、ジャーの形と電池ボックスが、ナチュラル風味とエレクトロニクスDIY風味をうまいこと融合した、先端的な雰囲気をかもしだしています。 Orchard Roadに置かれている、ソーラー発電式のゴミ箱。投入されたゴミは圧縮され、一杯になったら自動で収集のリクエストを出すそうです。必要なときだけ回収にくるので、コスト削減にも寄与できるとのこと。これぞIoT。すごいのは、WiFiスポットとしても動作しているということ。もともとはアメリカのBigBellyという会社の製品で、日本にも代理店があるようですが、日本に持っていくとなぜかデザインがダサくなってしまっています。残念。このゴミ箱みたいに、楽しそうで、かつ大人の鑑賞にも耐える(キャラクターものでない)絵柄・カラーリングにすればいいのに! ちなみに1枚目の写真をとったYouth Parkは、Google Streetviewでみるとこんな感じ。

FT2232のFT245 FIFOモードを使うときの留意点

GRWOTH FPGA/ADCボードでは、USBインタフェースとしてFuture Technology社のFT2232Hを搭載しています。FT2232は、USB2の高速伝送(最高40MBytes/s)に対応したシリアル-USB変換とパラレル-USB変換を2ch搭載したインタフェース変換ICで、秋月ではUSBコネクタ付きのFT2232Dのモジュール版が1450円で販売されています。 チップ単体で720円(RS)と安価で、高速通信できる仮想COMポートが2ポート取れるので、自作FPGAボードを作るときにとても便利なチップです。 A側とB側の2つのChannelは、それぞれ独立した仮想COMポートとしてMacからは認識されます。デフォルトでは、FT232のようなRS232非同期シリアル-USB変換インタフェースとして動作します。外部に設定保存用のEEPROMを付けて、FTProgというWindows用の設定ソフトウエアから設定を書き込むと、Channel AはRS232非同期シリアルモード、Channel BはFT245 Asynchronous FIFOモードで動作させることができます。このモードだと、使用時に専用ドライバ(libftd2xx)からの設定は不要で、普通の仮想COMポートとして認識されつつも最大8MBytes/sくらいの伝送ができてとても便利です(Rubyのシリアル通信ライブラリやboostから使えるので、ポータビリティも高い)。 FT245 Synchronous FIFOモードでは、最大40 Mbytes/sという高速通信ができます。ただFT245 Synchronous FIFOモードを使うためには、EEPROMとFTProgからの設定に加えて、ソフトウエア側からのモード設定変更が必要なのと、Channel Bしか使えなくなる(Channel A側のバッファなどが内部的にChannel Bの通信用に使用されるため)、データ送受信もlibftd2xxの関数を用いて行う必要がある(i.e. 仮想COMポートとしては使えない)という点がややネックですが、これらの手間をおぎなってあまりある通信速度なのでしかたないですね。 FT245 FIFOモードを使うときの留意点 実際にFT245 FIFOモードのFPGA側のインタフェースを記述するときに設定内容で少し混乱したのでメモしておきます。 FT245-likeなFIFOモードとして使用するときは、外付けのEEPROMが必要。 FT245-likeなFIFOモードとして使用するときは、FTProg等の専用の設定ソフトで、EEPROMにモード設定を書き込んでおく必要がある。 FT245-likeなFIFOとして動作するモードはSynchronous FIFOとAsynchronous FIFOの2つのモードがある。 FT245 FIFOモードに設定してある場合、電源投入後はFT245 Asynchronous FIFOモードで起動する。この状態で、何もしなくても非同期モードでの通信は可能。…

GROWTH FPGA/高速ADCボード – 3 – FPGA書き込み

雷雲ガンマ線プロジェクト(GROWTH / Thundercloud Project)で開発したGROWTH FPGA/高速ADCボードに関する記事の第三回です。 GRWOTH FPGA/ADCボード関連の記事一覧 GROWTH FPGA/高速ADCボードの概要 GROWTH FPGA/高速ADCボードの拡張コネクタ GROWTH FPGA/高速ADCボードのFPGA書き込み パルス計測プログラムgrowth_daqのビルドと測定実行 購入直後のGROWTH FPGA/高速ADCボードは、シマフジ電機による試験用のFPGAイメージが書き込まれています。実験等でADCの波形データの取得をおこなうためには、以下のいずれかの方法でFPGAイメージを用意して、Xilinx社のUSBダウンロードケーブル(プラットフォームケーブルUSB II)を用いてボード(上のEEPROM)に書き込む必要があります。 GROWTH実験が公開している標準のFPGAイメージをダウンロードする 自分たちの実験で必要な機能を独自にVHDL / Verilog HDL等で実装する この記事では「1. GROWTH実験が公開している標準のイメージをダウンロードする」について説明します。独自にFPGAを実装したい場合は、シマフジ電機から提供される仕様書と回路図をもとに機能を開発してください。 FPGA書き込みに必要なもの 12V電源 (6W以上供給可能な2.1mmプラグのACアダプタもしくは、直流安定化電源) 例: 秋月電子で販売されているACアダプタの例…

GROWTH FPGA/高速ADCボード – 2 – 拡張コネクタ

GROWTH FPGA/高速ADCボードに関する記事の第二回です。 GRWOTH FPGA/ADCボード関連の記事一覧 GROWTH FPGA/高速ADCボードの概要 GROWTH FPGA/高速ADCボードの拡張コネクタ GROWTH FPGA/高速ADCボードのFPGA書き込み パルス計測プログラムgrowth_daqのビルドと測定実行 このボードは2×20ピンの拡張コネクタ(2.54mmのソケット)を2個備えています。CN4がドーターカード用、CN5がRaspberry Pi用のコネクタになっています。 Raspberry Piはオンボードコンピュータ(搭載計算機)として、計算機・ストレージストレージまでボードと一緒に組み込みたい場合に接続します。ドーターカードは、検出器固有のアンプ回路や高圧電源モジュールを搭載するために利用します。ドーターカード用拡張コネクタには、アンプ出力を高速ADCのアナログ入力に接続するためのピンが用意されているので、ドーターカード上で生成した信号をケーブルを介さずに高速ADCで読み込むことができます。(2.54mmのソケットを利用しているので、アナログ帯域は数十MHzが限度と思われますが、FPGA/ADCボード上のADC用のバッファアンプ周りは、シマフジ電機さんの技術力でもっと高速な信号まで処理できるようになっています。広帯域が必要な場合はLEMOコネクタから直接信号を入力してください) Raspberry PiのGPIOコネクタに出ているSPI/I2Cはそれぞれ以下のように配線されています(ドータカードのデバイス構成は和田くんのPMT用アンプ・高圧電源ボードを使った場合の例)。 バス接続先接続されているデバイス SPI FPGA/ADCボード Slow ADC (MCP3208) Slow DAC (MCP4822) I2C ドーターカード…

GROWTH FPGA/高速ADCボード – 1 – 概要など

昨年アカデミストを通じてクラウドファンディングにも挑戦した「雷雲ガンマ線実験(雷雲中の高電場での粒子加速に迫るための実験 = GROWTH実験)」の、2016-17年の冬シーズンの観測実験にむけて、ガンマ線検出器の小型化と多点観測にむけた量産を進めています。(ちなみに実験の初期の頃の信号処理システムは、大型のデスクトップマシンと「VME」や「NIM」という規格のこれまたデスクトップPCくらいのサイズのADC/アンプボードでした。これらを格納するために人が入って数日暮らせるくらいの大きさのアルミフレーム製の小屋を(榎戸さんが)作って観測場所に持って行きました。信号処理回路やPC、データ記録装置(SDカード)まで含めて10cm角サイズに収まるようになったことは感動的なエレクトロニクス技術の進歩です) 雷雲ガンマ線実験(GROWTH実験) – 京都大学の榎戸さん、原研の土屋さん、東京大学の中澤さん、和田さん、奥田さん、理研の中野さんなどと進めている楽しい基礎科学の観測実験プロジェクト。2015年度の観測結果のまとめは「冬季雷雲のガンマ線測定を狙う多地点観測システムの新規開発」(榎戸、湯浅、和田ほか 2016年5月)を参照してください。 先日、榎戸さんの研究費でシマフジ電機とともに開発したFPGA/高速ADCボードが届いたので、週末や夜の時間をつかってFPGAのコーディングを進めました。2015年度の観測装置のSpartan-6 FPGAボードで動いていたパルス計測用のVHDLコードが、今回のボードのArtix-7 FPGAとAD9231という50Mサンプル/秒のADCチップでも動作するようになりました(8月最終週)。また、9月3-4日の週末を使って、このFPGA/ADCボードに載せてあるSPIのSlow ADC/DACとLED、GPIOピンをRaspberry Piから制御することもできるようになりました。 今後何回かに分けて、このボードの試験の様子をレポートしていきます。このボードを使う実験メンバや、他の実験向けに利用してみたいという人の参考になれば幸いです。 【2016年12月28日追記】 GROWTH関連の成果物(ハードウエア/ソフトウエア)を利用する人が、使い方やコードの改良について質問・議論するためのGoogleグループ「GROWTH Users Group」を作成しました。Googleアカウントでログインすれば誰でも登録申請できるようにしているので、興味のある方は登録してみてください。 GRWOTH FPGA/ADCボード関連の記事一覧 GROWTH FPGA/高速ADCボードの概要 GROWTH FPGA/高速ADCボードの拡張コネクタ GROWTH FPGA/高速ADCボードのFPGA書き込み パルス計測プログラムgrowth_daqのビルドと測定実行 初回はボードの概要と仕様をまとめます。 GROWTH FPGA/ADCボードの概要…

ベランダ太陽光発電@シンガポール

シンガポールにも50Wの太陽電池パネルを持ってきています。2年くらい前に作成した24V→ 5V変換のボックス経由でUSBバッテリに蓄電して、夜間iPadやiPhoneを充電するのに使っています。エネルギー効率はあまりよくないので、環境負荷を下げることよりも趣味の側面が大きいですが、太陽エネルギーで充電したiPadでネットサーフィンするのも悪く無いです。 晴れていれば昼間充電させておくと5000mAhの電池はほぼ満タンになります。パネルに太陽光が直射しているときは、5V出力の電流値が0.5Aなので、2.5Wで充電しています。パネルは50Wの容量があるので、バッテリ側の回路で電流が制限されているようです。 太陽電池パネルからの24V→ 5Vの変換には秋月電子で購入できるスーパー3端子レギュレータ(3端子の非絶縁型DCDCコンバータ)V7805-1000を使っています。外付け部品もいらいないので超簡単。(ただ、現状では出力端にキャパシタをつけていないので、iPadやiPhoneを直接接続すると、一瞬の電圧低下を検出されて充電が開始できません。USBバッテリのように、あまり細かい電圧チェックをしない機器だとOK)

Raspberry Pi 3とブレッドボードを1枚にまとめる

今年の冬の雷雲ガンマ線観測のためにRaspberry Pi 3に温湿度・大気圧センサやOLEDディスプレイを接続して検出器制御ソフトウエアを作成しています。Raspberry Piとブレッドボードを机の上において作業していると、ぶらぶらしてちょっと危ないのでAliexpressのお店からRaspberry Piと小型のブレッドボードを固定するためのアクリルプレート(Breadboard Mounting Plate Prototype Experiment Plate for Raspberry Pi 3)を購入。Raspberry Piを取り付けるためのネジ穴があいたアクリル板と取り付けネジ、ゴム足が付属したキットでUS$5。送料は実質1週間くらいで届く「China Post Ordinary Small Packet Plus」プラン(公称配送日数は18-30日)だと無料。 今回もこれまで注文したOLEDやGPSモジュール同様、1週間くらいで配送されてきました。内容物は以下の写真のとおり。ブレッドボードはついていないので、自分で用意する必要があります(秋月などの部品屋さんで売っている小型のものなら取付可能。ぼくが使ったのは85mm × 55mmサイズ)。ブレッドボードに元から付いていた両面テープをつかって貼り付けました。 関連記事 → Aliexpressで600円のGPSモジュールを使ってみる → Raspberry PiでI2C接続の128×64 OLEDに日本語を表示(美咲フォント)…