2018年01月20日

電子ペーパーモジュール

今回は正月にaliexpressで購入した電子ペーパーモジュールを紹介します。

電子ペーパーの特徴として
・低消費電力(画面更新時のみ電気を供給)
・高い視認性(高コントラスト、液晶のように視野角の制限がほとんどなし)
があります。

ただ、Kindleやスマートウォッチなどに一部、採用されるに留まり、
まだOLEDのように様々な製品への組込、モジュール単位での販売は少ないのが現状です。

日本だと安く入手することが難しいため、
aliexplessで購入しました。
2.9インチモデルで1個2200円前後でした。
+数百円で赤色も表示できるモデルもあります。

中国からそのまま送れず、シンガポール経由で送るとかで
注文してから1か月弱して届きました。



epaper.jpg

既に動作テストとしてロゴが表示されており、
ご覧の通り、電源を供給しなくとも保持されています。

epaper2.jpg

SPI接続で画面の書き換えを行います。

サンプルコードはaliexplessのサイトにWikiリンクがあり、
STM32HAL、RaspberryPI、Arduinoのサンプルが用意されています。


時間を見つけて電子ペーパーを試食してみたいと思います。

電池で動くIoT機器には電子ペーパーが
大活躍できる分野だと思うのですが、
未だ単価が液晶に比べて高く入手性が悪いので残念です。

OLEDと液晶のように適用機器が確立しておらず、
量がでないので高いままだと思いました。

低消費電力の特徴を活かして、
IoT機器の表示機として今後の電子ペーパーのブレイクスルーに期待です。

ラベル:部品
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2018年01月06日

OLEDリセット回路

あけましておめでとうございます。
2018年もよろしくお願いいたします。



今回はOLEDの配線を減らすためのOLEDリセット回路を紹介します。
以前にAmazonのOLEDを紹介しました。


oled2.jpg



秋月でも同様のOLEDの販売がされましたが、
手持ちのOLEDとピン構成が若干異なります。

AmazonのOLEDはSPIでも対応できるように
CSなどのピンが余分にあります。


OLEDの種類ごとに配線が異なると面倒なので、
RESなどのピンをなくして、秋月のOLED同様に4線(電源含む)にしてみました。

なお、事前にOLED背面のR3を外してR1へ取付、
R8をジャンパさせてI2Cモードに改造しています。


RESピンはVCC電源投入後の一定時間後に
LOWからHIGHにする必要があります。
VCC電源と同時にRESをLOWからHIGHにすると
画面が乱れて正常に動作しません。

RES用の配線を減らすために
RC回路でリセットを一定時間後に掛かるようにしました。


配線は次の通り。

oled.jpg

100k抵抗と0.1uFコンデンサでRESを
VCCに対して遅らせてLOWからHIGHにしています。



これでマイコン側との接続は
VCC、GND、SDA、SCLの4線となります。


RESの漏れ電流が不明なため、
トライ&エラーで100k、0.1uFと決定しました。
51kでは上手くリセットが掛からない場合があったので、
100kと決めてみました。


今のところ、N=5で上手く動いています。

ラベル:部品
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2017年12月27日

STM32CubeProgrammer


STM32マイコンの書き込みソフトというと
STM32 ST-Link Utilityですが、
先日、STM32CubeProgrammerが発表されました。


従来の差としては
マルチOS対応と
ST-Linkだけでなく、
UartやUSBを介した書込みも
統合して同じソフトで出来るようになった点です。

早速使ってみました。
インストール時にSTM32TrustedPackageCreatorは
通常使用では使用しないため、インストールしませんでした。



stm32cubeprg1.jpg

起動後の画面はCubeMX風です。

stm32cubeprg2.jpg

右上でST-Linkが選択されていることを確認します。
UartやUSBを使用する場合はそれぞれ応じたインタフェースを選択します。

stm32cubeprg3.jpg

ConnectをクリックするとデバイスとST-Linkが接続されます。

stm32cubeprg4.jpg

左の書き込みモードボタンを選択して、
Browseから書き込みたいbinファイル等を選択します。

stm32cubeprg5.jpg

右下のStartProgrammingをクリックすると書込みが開始されます。

イレース、書込みなどの度に画面にメッセージが
表示されるため、少し煩雑です。
正直メッセージは毎回でなくてもいいです。
どこかで止められればいいのですが。

UartやUSBなど含めて書込みインタフェースが統合されたのは歓迎ですが、
現時点では使い勝手はST-Link Utilityの方が使いやすいと思いました。

バージョンアップによる使い勝手の向上に期待です。


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2017年12月15日

サーキットプロテクタ構造

小型のサーキットプロテクタを使用する機会があり、
折角なので内部構造を少し観察してみました。


IMG_0008.JPG

今回、分解してみるのは
E-T-A製の1410-L210-L2F1-S02-5Aです。

定格の10倍の電流(今回のは定格5A)50A流れると
自動的に遮断されます。

一度、遮断されると自動復帰せず、
白色の突起を押すと再度、使用することができます。

ポリスイッチに比べ、自動復帰しないため、
ユーザーが安全を確保したことを確認してから
復帰することができます。


両端が爪で止まっている構造のため、
簡単に分解することができます。

CP2.jpg
中央に長くバイメタルと思われる金属があり、
過電流により発熱し、
接点が離れる構造のようです。

両サイドのバネによって
中途半端な状態にならないようにしているようです。




構造は思った以上にシンプルでした。
熱式のサーキットプロテクタは
サーモスタットと構造はほぼ同じということが分かりました。
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2017年12月02日

ADC微小電圧読込

今回はSTM32F103のAD変換を使用した際に
ちょっとした問題に遭遇したため紹介します。


TI製電流検知センサINA181A1の出力を
STM32F103のADCで読み込む際に
意図した電圧が読み込めてないことが分かりました。


シャント抵抗に10mΩを接続し、
0.3Aの電流を流しているので
60mVの出力が出ます。
※INA181A1はゲイン20倍

60mVの出力が出ていることは確認できましたが、
ADCで読み込むと6mVしか読み込めていない状況でした。


調査するとTI製電流検知センサINA181A1は全く問題がなく、
STM32F103のADCの初期化に問題があることが分かりました。


HAL_ADCEx_Calibration_Start
というADCのキャリブレーションを初期化時に実行すると
意図した60mVの出力を読み取ることができました。



可変抵抗などでざっくりとした値をAD変換で読み込む場合は
ADCのキャリブレーションをしなくとも問題ありませんが、
電流検知センサなどの微小な電圧を読み込む際には
ADCのキャリブレーションが必須です。


//ADの初期化
MX_ADC1_Init(); 

//ADのキャリブレーション
if (HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1) != HAL_OK) 
  {
    /* Calibration Error */
    Error_Handler();
  }


思った以上に微小電圧の読み込む場合は誤差が出るので、
面倒でもADCのキャリブレーションは初期化時に行った方が良さそうです。





ラベル:部品 STM32 HAL
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