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久しぶりのblog更新 [雑談]

あけましておめでとうございます。

3年くらい更新しておらず、そろそろ閉じちゃおうと思っていましたが、去年の年末のmbed Advent Calendar 2016に寄稿した際に、公開場所が必要で、ここを使いました。

いろいろ書きたいのですが、このso-net blogの使い方を私が理解できていないのか、画像を含む記事とかを書くのが非常にメンドイです。画像だけ別途アップしてリンク張るとか。他のblogはよくわかりませんが、これだけ技術の進歩した時代ですからもっと簡単な方法で更新できるのではないかと思い、またもうちょっとここで頑張ってみようと思った次第です。(どこまで続くかは?ですが)

というわけえポチポチ書いていきますので、よろしければお付き合いください。

nucleoじゃないけどmbedでサーモグラフィを作った話。

この記事はmbed Advent Calendar 2016
http://www.adventar.org/calendars/1661
の23日目の記事です。

といいつつまだ書きあがっていないので、随時更新します。
とりあえずリンク張りです。すいません。

トランジスタ技術2016年12月号で「プリント基板の温度分布,インフルエンザ,畑荒らし,
すみずみまで丸見え -273 ~+300℃! Piカメラ・サーモグラフィ」という記事を書きました。

http://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2016/12/p096.pdf


この記事ではRaspberry Piを使用しましたが、元々はmbedを使ったものを製作していました。

というわけで陽の目を見なかったmbed版サーモグラフィの記事です。

(後ほど更新予定。12/24夜を想定しています。)

--------


すいません結局年を越してしまいました。

元旦の夜にほろ酔い加減で書いています。
(誤字脱字あったらすいません)

さて、サーモグラフィーの話です。

トラ技の記事にも書きましたが、キーデバイスはLeptonというFLIR社の発売しているカメラになります。詳細は記事を参考していただくとして、ここではmbedの観点での記事を書きます。

LeptonはPure Engineerling社がリファレンスデザインを公開しています。

http://www.pureengineering.com/projects/lepton
https://github.com/groupgets/LeptonModule

この中でmbed系ではnucleo F401でのコードが公開されています。

https://github.com/groupgets/LeptonModule/tree/master/software/stm32nucleo_401re

このコードはSPI通信でカメラデータを受信して、フレームバッファに格納後、シリアル経由でPCに転送を行い、PC上で画像表示する、というものでした。

とりあえず、手持ちのNucleoがあったので繋いで動かすと、あっさり動きました。
ちなみにPC側もThermalViewというソフトが公開されているのですがMinGW環境が前提になっており
一度環境構築してみたのですが、ビルドできずに。結局バイナリをそのまま使っています。
(VisualStuioでビルドした後述の921kbpsサポートアプリもあるのですが、これは諸般の事情で公開できません)

で、終了! といいたいところなのですが、画像を見ると明らかに遅い。フレームレートも遅いし、レイテンシもあります。1fps位で数秒遅れて出る感じです。で、これではいかんということで、高速化を検討しました。

実際のNucleoのソースを見てみると、シリアルは115.2kで動かしており、帯域が足りないところはフレームを捨てていました。

Leptonの画素数は80 x 60で1画素辺り2bitなので1画面あたり9.6Kbyteです。フレームレートが9fpsなので帯域として780kbpsくらい必要になります。そこでmbedのシリアルを使うのを止めて、FT232Xを追加して、921kbpsで使うようにしました。mbedでもギリギリ動く速度です。実際のデータが84%くらいの転送率なので、まあマージン16%くらいなのでいっかー、と思ったらいろいろ障害がありました。

●SPI問題
最初はSPI問題です。このLeptonって奴は出力はSPIなのですが、カメラは9fpsまでしかうごかないのに、SPI側が3倍の27fpsで動くのです。つまり同じデータが3回出てきます。余計です。そのまま送ると無駄なので、SPIで読んだ時点でデータを間引いて1/3にしました。
しかも、転送タイミングがホスト側で分からない仕組みになっています。どういうことかというと、同期信号の類が一切出力されていません。そのくせ仕様書には「正確に27fpsで読んでね、遅くても速くてもエラーになるよ」とちょっとイラっとする表記があり、結局のところ、ちょっと早めに突っ込んで読んで、データが空読み気味にするのがいいという結果になりました。ちなみにSPIはbyte単位の転送ですが、1ラインあたりのデータが160byteなので、リファレンスコードではループで回してましたが、実はベタに書いたほうが速いということが分かって、シリアルをFT232Hを使ったパラレル転送に変えた高速版(本稿では言及しません)ではSPI転送命令を160行ベタ書きに変更しましたw。

●シリアル問題
シリアルは前述の通り、921kbpsで動かしていますが、最初全然速度が出ていませんでした。不思議に思っていたのですが、考えてみればSPI転送中はシリアル転送できないジャン、という単純な理由に気がつきました。シリアルはDMA転送できるみたいなのですが、いろいろ試してみたけど上手く動きませんでした、しょうがないので、SPIのタイミングの隙間にシリアル転送するようにして上手く辻褄をあわせるようにしました。結果的にフレームレートは6.3fpsまで上げることが出来ましたが、これ以上はシリアルDMA転送が出来ないと無理な感じです。

というわけでまあそこそこ動くようになりましたが、PC側のThermalViewは115.2kまでしかサポートされておらず、実際には公開できない専用アプリとの組み合わせで動かすことになっています。そこでオリジナルのThermalViewを使う115k.2k版作りました。単純にSPIとシリアルの転送タイミングを変更したものになります。フレームレートは遅く1fps以下かと思います(測っていない)。

というわけで上手く動作するようになったのですが、皆様ご存知の通り、Nucleoは大きいですw、諸事情で小型のケースに組み込む必要があり、また9.6KBのフレームバッファを確保できるということで、LPC1768で動くように変更しています。(単純に、ピンアサインとポートを変えただけですが)

と、ここまでが一昨年(2015年)あたりにやっていた話で、去年(2016年)はFT232Hを使ったパラレル転送に変更して、とある人に使ってもらったり、Raspberry Piで動かして、記事を書いたりとかをしていました。

実は記事には書いていませんが、Raspberry Pi版では原因不明のプチフリ現象が発生するので、CPUパワーにモノを言わせる、富豪プログラミングがメリットだよん、なんで記事に書いていますが、実用上はmbed版の方が使いやすいのかもしれません。電源ONですぐ起動ですし。

現状では使い勝手が悪いので、Raspberry Piで付けた小型LCDをmbed版に付けようと思っていて、付けたら記事を書こうと思っていたら、時が経ってしまったので、まずは現状の話を書かしていただいて、mbed Advent Calenderとしては〆たいと思います。

LCD追加版はこの正月休みに作ろうと思いますので、後日別稿にて公開します。

図面とか写真とか無くてつまんない記事ですいません。(元旦なので許して~)

以上、お粗末でした。

Maker Faire Tokyo 2013に出展します [イベント]

秋葉原で一夜を明かしました。なかなか人生うまくいかないものです。とはいえ、あと開場まで24時間以上あることに気がつく!

はい、明日から開催のMaker Faire Tokyo 2013に出展します。

http://makezine.jp/event/mft2013/program/

Time24ビル1F 北口入ったところのHALL3
○ W-19 『だめだめだん』

が自分のブースなのですが

Time24ビル1F 西口からのエントランスホール
○ Y-02 『ひらめきガジェットラボ』
○ Y-03 『品モノラボ』

未来館1F 企画展示ゾーン
 ○ D-07 猫とロボット

にいる場合も多いかと思います。

ここ一ヶ月ほど青春を費やしている(現在進行形なのがイタイ)
「マグネトーン」
http://www.thinktheearth.net/jp/thinkdaily/news/technology/1084magnetone.html

は『ひらめきガジェットラボ』ブースで展示予定です。

それでは会場でお会いしましょう!

トランジスタ技術SPECIALに寄稿しました。 [電子工作]

えーと、寄稿第2弾です。

トランジスタ技術SPECIALに寄稿しました。

カメラモジュールの動かし方と応用製作(No.124)
http://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/MSP/MSP201310.html

基本は月刊のトラ技からの再録なのですが、実は微妙に違っていたりします。
誤記訂正以外にもレイアウトとかも変わっていたりしますので、月刊誌の方をお持ちの方は比較しても面白いかも。

今回第7章を書き下ろしたのですが、けっこうハードスケジュールで締め切り前はけっこう大変でした。
とはいえ、文献調査などで新たな発見などもあり、自分の知識の整理にもなってよかったと思います。


Interface 2013年11月号に寄稿しました [電子工作]

けっこう時間が空いてしまいました。

夏はコミケにサークル出展したり、ハムフェアでクラブ出展したりと実はけっこう忙しかったりするのです。
が、実はイベント続きの合間を縫って原稿を書いていたりしたのでした。

で、その第一弾。
Interface 2013年11月号に寄稿しました。
「1000円モジュールで実験! 暗視カメラのメカニズム」という記事です。
内容的には、赤外線フィルタを外して、赤外線光源を使うという手法で、過去にも事例はありますが
今回はレンズを変更したり、メカニカルな調整ポイントについても言及しました。
なぜ赤外線だとみえるのか?という部分も分光特性チャートを用いて解説しました。

今まで何となく「赤外線だと暗闇でも写る」という事実は皆さんご存知だと思いますが
「なぜ写るのか?」と一歩踏み込んだ内容となっております。

http://www.kumikomi.net/interface/contents/201311.php

第2弾は、もうちょっとしたら出ると思います。出たらまた告知します。
(実はこの第2弾の方がけっこう大変だったのですが、その話はまた別途)








ひらめきガジェットラボ展 [電子工作]

ひらめきガジェットラボ展が渋谷ヒカリエで開催されています。

告知ページはここ。
http://www.shibuyamov.com/aiiima/post_51/index.html

コクヨと電子工作コンテスト2012のコラボ企画「ひらめきガジェットラボ」。
電子工作クリエーター同士のコラボレーションが実現した夢のプロジェクトです。

このたびaiiimaでは、そこで生まれた働くと学ぶを楽しくする未来のガジェットを初公開!
アイディア出しから制作までのプロセスと共に、プロトタイプガジェットを展示します。
実際に制作者の話を聞きながら、ガジェットを触って体験できる時間もご用意しています。

ひらめきガジェット体験時間(予定)
期間中・下記日程にて、制作者の話を聞きながらガジェットを触って体験することが出来ます。
(※当日、作品の状態の都合などで体験いただけないことがございます。)

・2013年6月12日(水)18:00-20:00
・2013年6月15日(土)15:00-17:00
・2013年6月16日(日)15:00-17:00

会期: 2013年6月10日(月)~6月16日(日)※初日は13時から、最終日は17時まで
開催場所: Creative Lounge MOV aiiima 2
営業時間: 11時〜20時
主催: コクヨRDIセンター
共催: 電子工作コンテスト2012

私は12日と16日の体験時間には参加する予定です。

「ヒカリエでボクと握手!!」

 お待ちしております。

前回のエントリにも乗せましたが↓がパワーアップして展示してあります!


467185_448072698614589_2057194555_o.jpg

ひらめきガジェットラボ [電子工作]

ご無沙汰です。

久しく更新していませんでした。は毎度の言い訳ですね。
ちょっと友人にインスパイヤされたので記事書きます。

で、最近あった出来事で、コクヨさん主催の「ひらめきガジェットラボ」に参加しました。
イベント参加者でチームを作りガジェットを作ろうというイベントなのですが、その中で
「チームニコマグ」でマグネット+LEDのガジェットを作ってみました。
こんな感じのです。

467185_448072698614589_2057194555_o.jpg

16x16のドットマトリックスLEDで顔を表現しています。裏に磁石がついていて、黒板などにつきます。
回転できる機能があって回転させると表情が変わるという、まあそんな感じのモノです。

個人的にはドットマトリックスLEDで遊びたかっただけなのですが、なんと最優秀賞を頂いてしまいました。
(団体賞なので他のチームメンバーの作品も含めてです。単独じゃないです)
おまけに6月(10日~16日)に渋谷ヒカリエ8F aiiimaにて作品展示されることに!!
興味のある方お越しください。




トランジスタ技術2013年3月号に執筆しました。 [雑談]

いまさらですが、新年あけましておめでとうございます。今年もよろしくお願いします。

トランジスタ技術2013年3月号に執筆しました。
「1,000円カメラとArduinoで作るお手軽色彩&照度計」という記事です。

色彩照度計とはいっても色温度はけっこう苦労しています。照度はいい感じに出来たのですが。
詳しくは記事をご覧ください。

って終わると中身無いので裏話。

記事の中でOV7670のAECとAGCの精度の話をしていますが、実は挙動がもう少しでわかりそうだったのです。同じ明るさでも測定値がバラつくというのが現象で、内蔵AEを切って、外のマイコンでAEを実装したら安定しました。記事もそのように書いています。

内蔵AEの時にバラつく原因ですが、どうやら、起動時の環境(照度、色温度)によるようなのです。
ただ、どの条件で起動すればきちんと収束できるかを見極められなかったので、外部実装という裏技に出てしまったのでした。

しかし外部から制御すると面白いですよ。記事にもグラフを掲載していますが、収束していく様がバッチリ見れます。この方面を志す学生さんとかが学生実験とかでやるいい材料なのではないかと思った次第です。


コミックマーケット83に参加します(一部修正)。 [イベント]

コミックマーケット83に参加します。

月曜日 3日目 東ピ52b  だめだめだん です。

新刊出ます。「携帯・スマホのカメラとその活きた使い方」A5 52p オフセ印刷しましたっ!


keitai2表紙01.jpg


既刊としては

・OV7670とArduino
・ガイガーカウンター(線量計)
・オープンリールテープ
・TV視聴率調査装置
アナログシンセサイザー

関連の本を販売する予定です。

例年15時ごろには撤収しますので、お越しになる場合はお早めにお願いいたします。

Maker Faire 2012 お疲れさまでした。

Maker Faire 2012 無事に2日間終わりました。



たくさんの方に来ていただき、お話できたのは良かったです。

ブースの様子はこんな感じ



20121202_094654.jpg

初日は準備が間に合わずPOP類がショボかったのですが、2日目はがんばって作りました。メイリオいいですね。
また機材が故障するというトラブルに巻き込まれたり、説明のまずく誤解を与えてしまったところもあり、来年の反省にしたいと思います。



次のイベントは大晦日のコミケです。サークル当選してしまったので、本を作らねば(汗)



明日から本気だす!



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