2004/1/31
いつかこんなことができたら便利になるなあ…と思いつつ、気が付いたらもう大学院生。
まあ何歳になっても一から挑戦してみるのは大事なわけでして、サーバーとか電子工作とかに今更ながら手を出しつつあるわけです。
電子工作といっても、回路図設計できるわけではないし、説明書どおりに作ってるだけなので高価なプラモデルみたいなもんなんですけどね。
それでもまあ「コンピュータでモーター制御」くらいは挑戦してみようと思いたち、いろいろ調べてみました。
最終的にたどり着いたのは「AKI-H8」（HITACHIのマイコンを搭載していて、I/O端子が７２個もある！！）。
ネット上に「初心者にはオススメしない」と書かれていたけれど、いろんなメリット（プログラム書き換えの際にスイッチを切り替えるだけとか、プログラム書込みに使うCOM1ポートを、実行時にそのまま入力端子として使えるとか。）があるのでこれにしました。
とにかく、コンピュータでステッピングモーターを制御しようと頑張った数日間分の日記を公開しておきます。
この回路では、スイッチを押している間だけステッピングモーターが回る仕組みになっています。ステッピングモーターの４端子に順番にパルスを送る必要がありますが、この作業は全てPICが行ってくれます。
動作は単純なので分かりやすいのですが、このままでは「１ステップ（1.8°）だけ回す」ということができません。 PIC開発キットがあればPICのプログラムを書き換えることも可能ですが、コンピュータで直接制御するには向いていないですね。
というわけでこの回路は引き出しにしまっておいて、次にAKI-H8を作成することにしました。ちなみに、この回路中のトランジスタは2SD1572を用いています（なぜか解説書には2SD1590と書かれてる…）。
はんだ付けするのはCPUボードとマザーボードで、２・３時間かかったと思います。
他にも２行表示の液晶や、C言語コンパイラも購入し、CDに入っているアセンブラサンプルプログラムや、インターネット上でダウンロードできるC言語サンプルプログラムを動かしてみました。
とりあえずすぐに試せるものとして、「LED点灯」「LED点滅」「RAMプログラム実行のためのモニタープログラム」「液晶に文字列を表示」「ハイパーターミナルからCOM1ポートに入力した文字を液晶に表示」「キーボードでLEDを点灯/消灯切り替え」の動作確認を行いました。
「hello」と打ったら「hello」と表示されました。
当然といえば当然だけど、自分で作ったものがちゃんと動くと嬉しいもんです。
Aki-H8の端子からのパルスを９〜１２Vに増幅します。トランジスタは2SD1590を使用しました（2SD1572は見つからなかった…）。
ハイパーターミナルで通信するプログラムと組み合わせれば、シリアルポートから"1"という文字が送られてきたら右回り…とか、各ステップ間の待ち時間を可変にする（モーターの速度が変わる）とかの工夫ができます。
ハイパーターミナルでなくても、VBやLabViewを使ってシリアルポートに文字列を送信すれば、それに応じてモーターを動作させる…なんてこともできるわけです。
ちなみに電源ボードは開発キットの中にほとんど完成したものが入っていました。
電源ケーブルをバサッと切り、片方の線をSSRの端子を挟んでつなぎ、さらにマイコンの端子のひとつをSSRの端子につないだ様子が左の写真です。
このケーブルにデスクスタンドのコンセントをつなぎ、パソコンとシリアル通信するAKI-H8の端子をつなげば、キーボードで"1"を押すと点灯し、"2"を押すと消灯するという動作をします。
実際にうまくいきましたが、特に何に利用するかは考えてませんでした…。
穴にはそれぞれ透過率の異なるNDフィルターが貼ってあり、これを回すことで光の強度を変えることができます。
とりあえず２セット作成し、100%〜0.1%程度の範囲で約30通り（組み合わせを変えれば64通り)のパワーを選択することができるようになりました。
露光時間さえ調節できるようにすれば、上記の範囲で励起強度依存性がオートで測定できるようになる…はずです。