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近況報告 ニキシー管時計の設計進捗 2011/05/22

次期ニキシー管時計の開発状況メモ

今日一日殆ど無駄なデバッグをすることに.
事の発端は,普段ICDでRun/Haltしながら開発している所を,スタンドアロンで動かすと上手く動かないことでした.

一見するとダイナミック点灯制御の割り込みが止まっているような雰囲気だったので,そこを中心にデバッグしていたのですが,動いたり動かなかったりと不安定な挙動を繰り返していました.以前はそんなことが無かったので,細かな修正で何らかのバグを仕込んだかと思ったのです.

でまあ,結論は電源の電圧降下だったわけですが,その原因というのが低品質なUSBケーブルにあったのです.素性の分からないアヤシイUSBケーブルを使ったことで,電源電圧が600mVほど低下していました.PICの動作限界電圧の付近でフラフラしていたのが不安定の原因です.

デバッグ始める前に,最低限のチェックポイントとして電源や接続をチェックするのが近道なのですが,今まで動いていたという思い込みがあって見逃していました.これを防ぐなら作業環境の標準化です.使用機材の固定や電圧記録,チェックリストの整備を日頃から習慣にしておけばある程度は防げそうです.この問題に気がつかなければ,出荷後に大量の不良を出すことになっていたかも知れません.あなおそろしや.

写真撮影モードと,USB経由の手動時刻設定機能が追加されました.
特に写真撮影モードは長時間露光で撮影する綺麗写真に必須の機能です.


■ニキシー管時計側の開発状況

★ニキシー管時計ファームウェア
<----終わったこと---->
1.実装した部品の機能テスト
2.ダイナミック点灯制御
3.クロスフェードエフェクト
4.RTCから時刻を読んで起動時に同期する.
5.RTCの1pps信号に同期して,時刻を刻む.
6.USB時刻同期機能
7.クロスフェードエフェクト設定機能
8.輝度調整機能
9.ディマー機能
10.コロン設定機能
11.12時間24時間表記切替機能
12.起動時にEEPROMから設定値を読出しセットする機能
16.USB経由ファームウェアアップデート機能(ブートローダ)
13.パラメータのリードバック機能
14.点灯時間累積機能
15.RTC温度計測機能
17.背面スイッチで操作設定機能
18.写真撮影モード
22.時刻手動設定機能
<----まだ,これから---->
19.EEPROMダンプ機能
20.リビジョン管理機能
21.出荷検査機能

★設定ソフトウェア
<----終わったこと---->
1.ユーザーインターフェースドラフト版作成
2.接続状態監視機能
3.ディマー設定用環境光センサー値のリアルタイム表示
4.時刻同期機能
5.クロスフェードエフェクト設定機能
6.輝度設定機能
7.ディマー値設定機能
8.コロン設定機能
9.12時間24時間表記切替機能
17.ボタン類色・有効無効設定
10.点灯時間累積リアルタイム表示
11.RTC温度リアルタイム表示
12.写真撮影モード
17.時刻手動設定機能
<----まだ,これから---->
13.EEPROMダンプ機能
14.リビジョン読出し機能
15.出荷検査機能
16.ユーザーインターフェース微調整

近況報告 ニキシー管時計の設計進捗 2011/05/21

一番大変な,背面スイッチを使ったパラメータ設定機能のコーディングが完了しました.
後はデバック用途の機能実装や,ファームウェアアップデートの問題を片付ける作業が残っています.
最後に,細かいインターフェースの調整や,全機能の動作試験が終われば製造に移ります.

■ニキシー管時計側の開発状況

★ニキシー管時計ファームウェア
<----終わったこと---->
1.実装した部品の機能テスト
2.ダイナミック点灯制御
3.クロスフェードエフェクト
4.RTCから時刻を読んで起動時に同期する.
5.RTCの1pps信号に同期して,時刻を刻む.
6.USB時刻同期機能
7.クロスフェードエフェクト設定機能
8.輝度調整機能
9.ディマー機能
10.コロン設定機能
11.12時間24時間表記切替機能
12.起動時にEEPROMから設定値を読出しセットする機能
16.USB経由ファームウェアアップデート機能(ブートローダ)
13.パラメータのリードバック機能
14.点灯時間累積機能
15.RTC温度計測機能
17.背面スイッチで操作設定機能
<----まだ,これから---->
18.写真撮影モード
19.EEPROMダンプ機能
20.リビジョン管理機能
21.出荷検査機能
22.時刻手動設定機能

★設定ソフトウェア
<----終わったこと---->
1.ユーザーインターフェースドラフト版作成
2.接続状態監視機能
3.ディマー設定用環境光センサー値のリアルタイム表示
4.時刻同期機能
5.クロスフェードエフェクト設定機能
6.輝度設定機能
7.ディマー値設定機能
8.コロン設定機能
9.12時間24時間表記切替機能
17.ボタン類色・有効無効設定
10.点灯時間累積リアルタイム表示
11.RTC温度リアルタイム表示
<----まだ,これから---->
12.写真撮影モード
13.EEPROMダンプ機能
14.リビジョン読出し機能
15.出荷検査機能
16.ユーザーインターフェース微調整
17.時刻手動設定機能

近況報告 ニキシー管時計の設計進捗 2011/05/20

次期ニキシー管時計の開発状況メモ

日本製ニキシー管の高さに合わせたアクリルケースを発注しました.
上がってくるのが今月末なので,来月初旬には出荷可能な状態になりそうです.

RTC内部の温度と点灯時間の累積を,Windowsのソフトウェアに表示する機能を実装しました.
時計内部の温度なので,室温より6度ほど高い値を差しています.
点灯時間の累積値は,7.5年分表示出来ます.

残り作業で大きいのが,背面スイッチの設定機能.
多くの機能の中で,どれをどんな方法で設定出来るようにするのかが悩ましいところです.
以下の機能をスイッチだけで設定出来るようにする予定.

*.時刻設定(時→分→秒)
a.クロスフェード(0~20)
b.輝度調整(100%~20%)
c.ディマー有効無効(0/1)
d.ディマー閾値(100~1023)
e.ディマー輝度調整(100%~0%)
f.コロン点滅(0/1)
g.時間表記切替(24/12)
*.点灯時間累積(モード抜け時)


■ニキシー管時計側の開発状況

★ニキシー管時計ファームウェア
<----終わったこと---->
1.実装した部品の機能テスト
2.ダイナミック点灯制御
3.クロスフェードエフェクト
4.RTCから時刻を読んで起動時に同期する.
5.RTCの1pps信号に同期して,時刻を刻む.
6.USB時刻同期機能
7.クロスフェードエフェクト設定機能
8.輝度調整機能
9.ディマー機能
10.コロン設定機能
11.12時間24時間表記切替機能
12.起動時にEEPROMから設定値を読出しセットする機能
16.USB経由ファームウェアアップデート機能(ブートローダ)
13.パラメータのリードバック機能
14.点灯時間累積機能
15.RTC温度計測機能
<----まだ,これから---->
17.背面スイッチで操作設定機能
18.写真撮影モード
19.EEPROMダンプ機能
20.リビジョン管理機能
21.出荷検査機能
22.時刻手動設定機能

★設定ソフトウェア
<----終わったこと---->
1.ユーザーインターフェースドラフト版作成
2.接続状態監視機能
3.ディマー設定用環境光センサー値のリアルタイム表示
4.時刻同期機能
5.クロスフェードエフェクト設定機能
6.輝度設定機能
7.ディマー値設定機能
8.コロン設定機能
9.12時間24時間表記切替機能
17.ボタン類色・有効無効設定
10.点灯時間累積リアルタイム表示
11.RTC温度リアルタイム表示
<----まだ,これから---->
12.写真撮影モード
13.EEPROMダンプ機能
14.リビジョン読出し機能
15.出荷検査機能
16.ユーザーインターフェース微調整
17.時刻手動設定機能おお

近況報告 ニキシー管時計の設計進捗 2011/05/15

次期ニキシー管時計の開発状況メモ

ユーザーインターフェースの調整が大体済んで随分と様になってきました.
ニキシー管時計との接続が確立されたときに,パラメータを読んで現在の設定値を再現する機能を実装.
ここまでで卓上ニキシー管時計としては十分に使えるレベルです.
特に問題無ければ月末に出品1号機が出来るハズ.

■ニキシー管時計側の開発状況

★ニキシー管時計ファームウェア
<----終わったこと---->
1.実装した部品の機能テスト
2.ダイナミック点灯制御
3.クロスフェードエフェクト
4.RTCから時刻を読んで起動時に同期する.
5.RTCの1pps信号に同期して,時刻を刻む.
6.USB時刻同期機能
7.クロスフェードエフェクト設定機能
8.輝度調整機能
9.ディマー機能
10.コロン設定機能
11.12時間24時間表記切替機能
12.起動時にEEPROMから設定値を読出しセットする機能
16.USB経由ファームウェアアップデート機能(ブートローダ)
13.パラメータのリードバック機能
<----まだ,これから---->
14.点灯時間累積機能
15.RTC温度計測機能
17.背面スイッチで操作設定機能
18.写真撮影モード
19.EEPROMダンプ機能
20.リビジョン管理機能
21.出荷検査機能
22.時刻手動設定機能

★設定ソフトウェア
<----終わったこと---->
1.ユーザーインターフェースドラフト版作成
2.接続状態監視機能
3.ディマー設定用環境光センサー値のリアルタイム表示
4.時刻同期機能
5.クロスフェードエフェクト設定機能
6.輝度設定機能
7.ディマー値設定機能
8.コロン設定機能
9.12時間24時間表記切替機能
17.ボタン類色・有効無効設定
<----まだ,これから---->
10.点灯時間累積リアルタイム表示
11.RTC温度リアルタイム表示
12.写真撮影モード
13.EEPROMダンプ機能
14.リビジョン読出し機能
15.出荷検査機能
16.ユーザーインターフェース微調整
17.時刻手動設定機能


20110515_01.jpg
↑現在のユーザーインターフェース

近況報告 ニキシー管時計の設計進捗

次期ニキシー管時計の開発状況メモ

久しぶりの更新です.
遅れに遅れてる次期ニキシー管時計のコーディング作業は,大体の完成が見えてきました.

しかし,コーディングが進むにつれて,いくつかハードウェアの問題も見つかっています.特に高電圧電源の発振音が酷く耳につくという問題があります.これはセラミックコンデンサが圧電効果によってスピーカのように振る舞うのが原因で,部品の性質上避けられない現象です.ダイナミック点灯制御のような発振負荷だとコンデンサの充放電が激しく,大きな変位量で音を撒き散らしてしまうのです.

対策方法にもいくつかあり,制御周期を上げて可聴域の外に追いやるか,出力にコイルを入れてLCフィルタを形成するか,回路を覆うカバーやゴムで物理的に振動を減衰させるなどの方法があります.最悪,メタライズドポリエステルフィルムコンデンサなどの鳴きにくい部品に交換する必要があります.今回は,発振音をアクリルカバーが遮蔽できる周波数に調整して回避しました.

USB経由でファームウェアをアップデート出来る機能,所謂ブートローダが動くようになったことで,リリース後にも新しい機能やバグ修正を行うことが出来るようになりました.上手くいけば設定ソフトウェアにアップデート機能を組み込んで提供できます.


■ニキシー管時計側の開発状況

★ニキシー管時計ファームウェア
<----終わったこと---->
1.実装した部品の機能テスト
2.ダイナミック点灯制御
3.クロスフェードエフェクト
4.RTCから時刻を読んで起動時に同期する.
5.RTCの1pps信号に同期して,時刻を刻む.
6.USB時刻同期機能
7.クロスフェードエフェクト設定機能
8.輝度調整機能
9.ディマー機能
10.コロン設定機能
11.12時間24時間表記切替機能
12.起動時にEEPROMから設定値を読出しセットする機能
16.USB経由ファームウェアアップデート機能(ブートローダ)
<----まだ,これから---->
13.パラメータのリードバック機能
14.点灯時間累積機能
15.RTC温度計測機能
17.背面スイッチで操作設定機能
18.写真撮影モード
19.EEPROMダンプ機能
20.リビジョン管理機能
21.出荷検査機能

★設定ソフトウェア
<----終わったこと---->
1.ユーザーインターフェースドラフト版作成
2.接続状態監視機能
3.ディマー設定用環境光センサー値のリアルタイム表示
4.時刻同期機能
5.クロスフェードエフェクト設定機能
6.輝度設定機能
7.ディマー値設定機能
8.コロン設定機能
9.12時間24時間表記切替機能
<----まだ,これから---->
10.点灯時間累積リアルタイム表示
11.RTC温度リアルタイム表示
12.写真撮影モード
13.EEPROMダンプ機能
14.リビジョン読出し機能
15.出荷検査機能
16.ユーザーインターフェース微調整
17.ボタン類色・有効無効設定
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