保護回路を考えてみる

こないだの、Raspberry PiのGPIO端子でシリアル
ログインする際の、USB-シリアル変換で5Vのやつ
使っちゃったので、保護回路を考えたいという話
を考えてみる。


5Vが入っても、3.3Vが入っても、どっちでも動く
ように保護する回路、簡単にできないかな？と。

入力端子の前に、1kΩほどの抵抗をかましておいて、
その後で、ダイオードのVfを使って3.3Vくらいまで
しか掛からないようにするという仕組みに。

そうすると問題なのは、波形の鈍りが悪さを
しないかという辺り。

LTSpiceで試してみる。




こんな回路。
左端は、500KHzの信号現で、FTDI-BasicBreakoutの
TXO端子のつもり。右端が、Raspberry Piの入力ピン
の入力容量をざっくり10pFと仮定してみた。

115200bpsで通信するので、オン、オフと続けて
出力すると、50000Hz強の矩形波といったところ。

なんかバイトとビットを勘違いして、スタート／
ストップビットを加えると、10倍で考えればいいん
だろうと思って、500000Hzで考えればいいんだろう
と思っちゃってた。
なので、500000Hz（0.5MHz）で実験してた。
（実際は、この1/10周波数の波形でいい）


ダイオード抜きだと、こんな波形かなぁ…ほんと？



で、抵抗の後に、適当にVfが大きいダイオードの例
として、LEDをぶっこんでみる。



Vfがちょっと小さいので、2.8Vくらいでクリップ
しているけど、まぁ、このくらいの電圧なら問題
ないだろう。
少し波形が鈍ってる。この1/10の速度なら、まぁ
なんとかなりそうな気がする。


抵抗を300Ωに変えてみる。



少しよくなった。


もう少し大電流が流せるLEDだと、



波形がこんな感じに鈍るみたい。逆回復時間が遅い
のかな。電流ちょっとしか流せないLEDの方がいい
っぽいかんじかな。
Vfも考えると、青色LEDの、ちょっと暗めのやつか？


リカバリー時間がもっと短そうな、1N4148あたりを
直列で5個ほど並べてみる。



こんな波形。ほう。適当にとりあえず5個、って思って
やってみたら、ちょうど3.3Vになった。現物だと
5個直列のVfってどのくらいなんだろう？



悪くもないけど、LEDともあまり変わらない感じ。


まぁ、この1/10の速度なら、いずれにしても1kΩを
使っても大丈夫な気がする。

もちろん、3.3V入力なら、ダイオードがオンせずに、
そのまま3.3Vが掛かるというもくろみ。


どうかなぁ。こんなんで大丈夫なら、今後の安心の
ために、保護回路入れちゃおうかな。そのまえに、
ブレッドボード使って通信してみて、ちゃんと
通信できるか確認してみるか…





https://store.macnica.co.jp/library/109469

マクニカオンラインの、スイッチングレギュレータ
の基礎の基礎。





https://twitter.com/theaterofscifi/status/850163290777014277

UFO飛んでる。

あぁ、ニューラライザーだったのか。






http://www.cnn.co.jp/fringe/35099308.html

すっごいSF。





https://twitter.com/_bokunou/status/849620440616099840

https://twitter.com/shoma_keito/status/475976243045605377/photo/1

新たな登場人物が出現。





http://photo.yodobashi.com/gear/canon/lens/sigma13518art.html

シグマの135mmF1.8。
どうせ、シグマだから、逆光弱いんでしょ？とか、
二線ボケ強いんでしょ？とか、色収差でやすい
んでしょ？とか、色々考えちゃったものの、
写真を見るに、なかなかイイカンジだよなぁ、
これ。

なかなかのものですなぁ。

口径82mmかぁ。持ってないなぁ。
オイラは、77mm、67mmのレンズはいっぱいあるんで、
そこらへん用のPLフィルタとかはそろってるん
だけどな。






https://twitter.com/yotsuitaii/status/851354746862452736

なんだこれは！





https://www.youtube.com/watch?v=ejc9qFHkwTE

「狭くて小さいドルアーガの塔」なんてのがあった
のか。これ面白そうだな。

ナムコのあれこれがいっぱい出てくる。

OpenSCADを持ち出す

ちょこっと、サーボモータで動かすグリッパを
こさえてみたくなって、昨日材料買い込んでおいた。
1枚100円の発泡スチロールボード。

こいつをカッターでサクサクして、サーボを取り付け
して、動かしてみたいと思っているところ。

で、手書きで機械を描くのは、オイラの手先では無理
なので、作画はPCに頼ることにする。色々と数値を
弄りつつ、それでいて、パット見はちゃんと
インボリュート歯車にしておきたいので、OpenSCAD
を持ち出してみる。




庭には二羽鶏がいる。

さぁ、こいつをプリントして、サーボモータと現物
あわせしてみようと思って、SVGで出力して、
Inkscapeで紙にプリントアウトしてみると…

大きさがあわない。1/3くらいの大きさで出力されて
しまう。なんだろうなぁ？と思って調べる。

どうやら、OpenSCADは寸法をミリで出力してるつもり
ながら、SVG（xml）に単位が埋め込まれてないらしく、
一方で、Inkscapeのデフォルト単位は「px」なので、
pxを仮定してしまうらしい。

デフォルト単位は変えられるんだけど、単位のない
SVGを読み込む場合は、勝手にpxが仮定されちゃって、
読み込むときに大きさが変換された状態で読み込まれ
ちゃう。結局小さいまま。

なんだこれ？

仕方ないので、pxとmmのサイズを変換（変形）する
ことにする。

https://inkscape.paix.jp/manual/terms/length/

ここを眺めると、Inkscapeの「px」っていう単位は、
　1インチ＝90px
って書かれている。
（これを元に作業しちゃったんだけど、実は後述の
　通り、この数字は少しずれてる）

まぁ、とりあえず3倍くらいになるんだから、あって
いるんだろうと信じ込んで、刷り出してサーボモータ
と大きさをあわせる。



こんな。うん、まぁ、イイカンジかな。
（数％誤差あるけど、大体の大きさは判る）



で、本当に90pxなの？と思って、いくつかサイトを
調べていると、96pxだろ、って言うサイトが色々
みつかる。

http://forum.openscad.org/SVG-Export-td12216.html

どっちだかわかんないと気持ちが悪いので、実験。

OpenSCADで、改めて、1cm単位の定規を描いてみて、
これをInkscapeでpxを変換して、刷り出してみる。

…少し短い。20cmほどの定規を描いたんだけど、
1cm前後短いかな。

やっぱ96pxなんじゃね？と思って、そっちも
刷り出してみる。

うん。これだ。ぴったりみたい。20cmがちゃんと
20cmで出力される。Inkscapeの1pxは、1/96インチ
だな。cssといっしょらしい。



問題は、刷り出したのはいいけど、ここから立体
構造にしたり、発泡スチロールでどこまで強度が
出るのかとか考えると、なかなかなぁ。

オイラの頭は平面から立体にしていくのが苦手
なんだよな。厚みとか、90度折れる構造の固定方法
とか、諸々。

あと、加工も何気に面倒くさい。

https://twitter.com/Wu_Niang/status/537528964613275648

ホント。ミケランジェロ、ネジがぶっ飛んでる。






https://twitter.com/tokoya/status/851328062188773376

気になるよなぁ。OLO。本当に出るのかでないのか…





https://twitter.com/s_osafune/status/850523693109268480

そうなのか。へぇ。HDMIケーブル、3mもあると、
あの中に2ピクセルくらい伝送中なのか。光なら
ともかく、電気って、ケーブル伝送中に次の信号
送れるものなの？

そういえば、GHzオーダーになると、1クロックの間に
光が数十センチしか進めない時間だ、とか聞いた
記憶があるな。
うん。計算すると、30cmだ。





https://twitter.com/dig_nkt_v2/status/850940459711057921

なんというひどい穴。

これ、お風呂屋さんの下駄箱みたいに、自転車を
駐輪したら、木の札を渡すシステムにすればいい
んじゃね？





https://twitter.com/n_en_u/status/849562884644511746

AIが職を奪う？それてとも、それ以前から？

PCが既にやってるんじゃね？と思ったんだけど、

https://twitter.com/ogochan/status/850881065883361280

あぁ、死に損ないが健在なのか。





http://wiki.ducca.org/wiki/%E5%8D%97%E5%86%B2%E5%B0%8B%E5%AE%9A

南冲尋定：
　　越前国の刀工。生没年不詳。
　　作刀期間1493～1526年

http://ascii.jp/elem/000/001/466/1466231/?new





https://twitter.com/mizukirounoanki/status/850755903011733504

こういう現場、良く知ってる。
つける薬がないなぁと思って、放っておいた。