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　ここでは、コンピュータを使って簡単な電子回路の実験とソフト作成をしてみたという話をします。

　ひとつはリレーを使った回路の切替制御、もうひとつは温度計測です。

　ところで、いまはコンピュータで手近にあるものといえばWindowsのパソコンです。時代はWindows10からWindows11への移り変わりのとき。

　2023年6月ころになりますが、M市のパソコン専門店で軽量のジャンク扱いの中古のノートパソコンが3500円で売られているのを発見し、一台入手しました。NECのVersa Pro VN-Sというものです。

　しかし、電源を入れてみたけれどBIOSは動作するもののWindowsは起動しません。うらぶたを開けて確認してみると、SSDが抜き取られていて、そのためジャンク品となっていたようです。

　それならばと、安価なSSD(4,000円くらい)をAmazonで購入し入れて、Windows10をインストールしてみました。その結果、問題なく、OSは動作するようになったのです。ディスプレイの状態も普通に使う分には問題なし。バッテリーがまったく機能しなかったので、これもAmazonで同等品(8,000円くらい)を購入し交換しました。で、このWindowsパソコンを開発用にしたわけです。

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　コンピュータ(Windowsパソコン)からリレーを使って回路の切替を行いたいということがあり、Amazonで販売されている4chリレーユニットを使って、この制御用ソフトウェアを作成してみました。

　4chリレーユニットQYF-UR04はAmazonから購入したのですが、しかし、取扱説明書がまったくなく、販売店にコンタクトしたら中国語の取説が送られてきました。この中のコマンドの記述と、ネット上に掲載されている情報を参考にして、なんとかVisual Basicで動作するソフトを作成することができ、そしてリレーの動作を確認することができました。

　リレーを使って回路の切替に関しては、詳しくは、「4チャンネルUSBリレーをVisualBasic.NETで動作させる方法」を参照下さい。

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　次に試したことが、熱電対を使って温度を計測しようということでした。

　これには、熱電対と、熱電対モジュールと、その出力を読み取るSPIモジュール、そのインターフェース用のソフトウェアが必要となります。まず、SPI(Serial Peripheral Interface)とは何かから始まります。

　そして秋葉原で入手したK熱電対(クロメルアルメル)を使い、Amazonで熱電対モジュールを、また別にUSB-SPIモジュールを購入して、組み立てます。

　それからSPIモジュールのソフトウェアを改良して温度計測のソフトを作成し、動作させるというものでした。これもひととおり、動作するようにできました。

　このポイントはふたつのモジュール間の配線接続と、温度計測に使っているICチップのメモリマップから数値をどのように読取り、データ転送させるかということでした。

　温度計測に関しては、詳しくは、「SPI制御のK熱電対モジュールを使用した温度測定方法」を参照下さい。

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　以上のように、リレー制御、温度計測といった簡単な電子回路の実験とソフト作成をしてみました。

　ソフトウェア作成の環境としては、Microsoftが提供しているVisual Studioと、Visual Basic .NET Framework4になります。また、パソコンが32bitか64bitかで使えるDLLが異なるのも知りました。昔の(1980年代の後半から1990年代の初頭にかけての)MS-DOS上のBASIC(beginner's all-purpose symbolic instruction code)と異なり、コーディングにも慣れるまで時間が必要でした。

　また、現在では、計測器のインターフェースは旧来のGP-IBの他に、最近ではUSBを使ったシリアル制御が目立つようになったと感じます。これらについても対応できるように積み重ねていきたいと考えています。

(2024-4-20)

先日、横浜で「ディスプレイイノベーション2014」という展示会があった。たまたま時間がとれたので、ちょっと出かけたのだが、そこで驚くようなデモ実験を見せてもらった。

折れ曲がる、いや、折りたためるディスプレイとでもいうべきなのか。

ひとつの平面カラーディスプレイがほぼ二つ折りにまで折り曲げられ、しかも、その動作が繰り返し行われていた。

係のひとに許可をもらって、その様子を撮らせてもらった。

これを見ると、たしかに、ほぼ180度くらいにまで曲げられたり、伸ばされたりしている。

このディスプレイは、OLED(有機発光ダイオード)と呼ばれる素材でできたものだそうだ。

Wikipediaによると、電流に応答して発光するエレクトロルミネッセンス層を有する有機化合物半導体の薄膜が、ふたつの電極間にできており、ひとつの電極が透明であるとのこと。

有機材料といえば、樹脂を連想させるが、たしかに、無機材料や金属材料ではないため、折り曲げなどにも強いのであろう。

ゲーム機や携帯電話、コンピュータ、テレビなどに使われるディスプレイ用の材料としては、これまで、液晶やプラズマが主流であったが、これからは、OLED(有機発光ダイオード)ディスプレイが注目される。

どこまで、進化するか楽しみな素材のひとつである。

(2014-11-4)

いまや、コンピュータは身近な道具として普及しており、これなしでは仕事ができないといった状況になっているところも多い。私は、これまで、職場や自宅でコンピュータを使ってきているが、今回は、このコンピュータとの関わりについて、書いてみようとおもう。

いまは、Windows XP や Vista (ビスタ)、7 (セブン) が全盛であるが、たしか、私が「コンピュータ」と呼べるものに初めて直に触ったのは、1977年のことだった。

当時は、T社のセラミック材料の開発を行っている部門に移ったばかりのときであった。そこで、酸化亜鉛のセンサの開発をしているグループがHP社のマイクロコンピュータを導入した。空き時間に少しばかり触らせていただいたのだが、キーボートは、英文タイプライターとほぼ同じ配列で、それ以外に、ファンクションキーがいくつかついているという、いまとそれほど変わらない入力方法であるが、表示は、発光ダイオードで一行のラインを文字表示させるディスプレイのみであった。特殊なBASICみたいな言語を走らせる。記録はこれも特殊なカセットテープに書き込み読み込みするものだった。ソフトの内容は、パラメータを与えて測定データを取得し、記録するという単純なものではあるが、それを自動的に実行するという点に惹かれた。ここで、データファイルのつくりかたやコンピュータへの入力のしかたなど、見よう見まねで覚えたものであった。

次に、その二年後くらいだろうか。米国コモドール社製の8ビットの「PET」といわれるものが導入された。これは、表示が40文字×25行くらいの白黒のブラウン管ディスプレイで、BASICという言語でプログラムを自作し、XYプロッタなどの機器の制御やデータ収集に使用していた。記録装置として使っていた5インチのフロッピーディスクドライブはよく読み込みエラーを起こし、プログラム自体もたまに暴走するという信頼性に欠けるものであった。

その後、日本のN社がPC8001というマイコン(バソコンとも呼んでいたが)を市場に売り出しした。これは、当時、国産品としてかなり普及したらしい。信頼性は格段に向上したが、価格は一式で80万円くらいした。もちろん、まだまだとても個人で買えるものではなかった。この頃は、酸化亜鉛を用いた半導体の開発に携わっていた時期になる。ようやく、表示が80文字×25行で、カラーのブラウン管がディスプレイとして使えた。このときは、長時間の測定データを収集するために使用していた。

1980年代前半はまだ8ビットマイコンが残っていたが、16ビットが主流の時代になった。5インチや3.5インチのフロッピーディスクが使えるようになった。しかし、現在のように市販されているパッケージソフトウェアはまだなくて、職場では、まだ、BASIC言語でプログラミングをしていた。だが、メーカー各社の仕様が統一されていなくて困ったものである。

仕様統一のきっかけとなったのが、MSXの登場であった。MSXは1983年ごろ登場し、価格が安く4万円から6万円くらいで本体が買えて、家庭のテレビに簡単に接続でき、BASIC言語でプログラムを自作できるほかに、ソフトメーカーからもMSX仕様のソフトウェアが売り出された。ここにきて、ようやく個人でコンピュータが持てる時代になったのであった。

当時、私は、職場では16ビットのコンピュータで、家では8ビットのMSXで、同じフロッピーディスクを持ち運びして仕事を処理していたことを覚えている。たしか、開発品のレポートや報告書などを書いていたようにおもう。自宅でMSXを使い、趣味でいわゆるパソコン通信なるものをはじめたのも、この頃のことであった。

その後、1995年を境に32ビットの時代になり、OS（オペレーティングシステム）もWindows (ウィンドウズ) 3.1、95、98、2000と変化していった。記録装置もハードディスクというものが使えるようになり、データの量も増えていった。扱うソフトウェアも、測定、データ処理、CAD、プレゼンテーションと、多岐にわたっている。また、電子メールも使いやすくなり、いまでは、コンピュータは私にとって道具となっている。

いままで、個人で購入し、自宅で使用したコンピュータを数えてみると、MSX(8ビット)、MSX2(8ビット)、Dynabook(16ビット)、Libretto(32ビット)、ThinkPad(32ビット)と、また使った言語も、初期のBASICから、FORTRAN、C、VisualBasicなど、様々であり、それぞれに歴史と想い出がある。

いま、私の職場では、64ビットのコンピュータが使用されはじめている。Windows 7 (ウィンドウズセブン) というもので、使い慣れた32ビットのものと少し使い勝手が異なるのだが、これもそのうち慣れていくに違いないとおもっている。

(2012-04-01)

正確にいうと、MS-DOS、DOS/V、MSX-DOS、MSX-DOS2 といった異なるOperation System が、共通のメディア(フロッピーデイスク)上で、同じファイルフォーマット(形式)で取り扱えるようになったことが、普及のひとつの側面としてあげられるのではないだろうか。それにしてもMSXは懐かしい。

(2012-06-30追記)

ことしも、幕張メッセで開催されたCEATECという展示会に出かけてきた。目的はいくつかあったのだが、世の中の流れを知るためには、実際に足を運んで見てみたかったのである。昨年と比べての大きな違いがあるとすれば、それは規模が縮小されているような印象を受けたことである。やはり不景気を反映しているのだろうか。

主なトピックスとしては、3D映像技術(しかもめがね不要の)、地デジ対応のさまざまな機器、アンテナやハードディスク、クラウドコンピューティング、非接触充電、無線LAN、さまさまなデータ処理技術、である。もちろん、見落としもあり、興味のないところは素通りしたので、ここで述べることが主観的で、すごく偏った感想となっていることはご承知を願いたい。

地デジ化の流れは、アナログテレビ放送が来年7月に終わることを受けてか、いよいよ本格的になってきたようである。

テレビをみるのには、いろんな方法があるが、CATVやLANに接続されていないところでみるために必要なアンテナが、UHFアンテナであり、そして衛星放送(BS)も見たい人はさらにパラボラアンテナが必要となってくる。

これらアンテナのデザインといえば、いままではその形をぱっと見で理解できるような単純なものであったが、今回、展示会で見かけたものは、ちょっと変わっていた。UHFアンテナは窓に取り付ける縦長タイプのものがあった。それは一見しただけではアンテナとは思えない優れたデザインのものだった。そして、BS用のアンテナも、「なんだ、これは、本当にアンテナ?」とおもわせるようなデザインであった。

共通することは、どちらもかわいいディズニーのキャラクターが使用されていることである。いままでのアンテナの固定観念を打破する画期的なデザインと感じた。(マスプロ電工　http://www.maspro.co.jp )

ミッキー・マウスのBS・CSアンテナ

ディズニー・キャラクターのアンテナのパンフレット

テレビ自体も、大型化大画面化の流れはあるが、立体化すなわち3D化も進んでいた。各社ともに3D対応のテレビが展示され、試写会が行われていて、そこは長蛇の列で二時間待ち、三時間待ちは普通とのこと。私はそんな時間もないので、素通りしたが、新しい情報とおもったことがひとつあった。

それは、眼鏡(めがね)不要で3Dが見られるものがあったということ。いままでは、3Dというのは見るために専用のめがねを必要とした。でもわすらわしい。やはり、眼鏡なしで見たいのが正直なところ。そんな人にはうれしい技術である。

NHKのブースに展示されていたのは、解像度がいまいちだったが、立体感は充分だった。横に見ても立体感は失われていなかった。大手各社も開発しているらしいが、前述のとおりの大混雑のため、今回はパス。きっと、眼鏡(めがね)不要の3Dテレビも展示されていたことであろう。ただ、NHKブースの人の話では、それらは横方向のみの制御しかしていないため、例えば、横に寝た状態でみると、立体に見えなくなるらしいとのこと。実際のところはまだよくわからずじまい。

これに関連して、録画の話題をひとつ。テレビ用のハードディスクが展示されていたのだが、なんと8台をひとつのテレビにつないでいた。ハードディスクの容量は一台あたり2TB(テラ・バイト、1TB=1000GB)で、それをハブとよばれる拡張機器で8台をつないだという。なるほど、こういう使い方もあるのか、と、ひとつ勉強になった。(ちなみに、そこに展示されていたテレビは東芝の「Cell Regza」であった。)

(アイ・オー・データ機器　http://www.iodata.jp )

従来は、250GBのハードディスクが一般的だった。ちなみに自宅のテレビ録画用ハードディスクの容量は150GBである。これに比べたら、ものすごい容量である。

非接触充電という技術も目を引いた。現実に携帯電話で実用化されているとのこと。ベースとなる台から機器(例えば、携帯電話の本体)に、周波数は忘れたが、たしか数百kHz(?)で電力を送る、そして、機器ではそれを整流して直流に直し、電池に充電するというもの。「電波で電力を送る」というしくみ、これから、一般化してくるのだろう。

コンピュータの進化もめざましかった。最近、クラウドコンピューティングということばを耳にする機会が多いように感じる。

クラウドとは、英語のcloud (雲)のことで、コンピュータの中にあるデータやプログラムといったソフトウェアが、実は遠く離れたサーバーという別の大型コンピュータ(?)の中にあるしくみで、手元のコンピュータ本体には、入力と表示の機能しかはいっていないものだそうだ。もちろん、インターネットの環境が必要で、暗号化により情報は保護されている。

デモをやっていたので、ちょっと触らせていただいた。なかなか使いやすい。これがクラウド型のシンクライアントソリューションなのかと。たしかに、もし、仮にコンピュータ本体を紛失しても(盗難にあったとしても)、情報は漏れないし、失われることがない。
(IIJ　http://www.iij.ad.jp )

今後、こういうものがだんだんと一般化してくるのだろうか。そういえば、TM社のウィルス対策ソフトも「クラウド」技術を導入したものだとか。

最後に、データ処理に関して、おもしろいとおもったことをひとつ、ご紹介したい。

携帯電話の待ち受け情報から人口の推移を見る

人口が時間毎にどのように変化していくかを、日本全体を対象に、地図上でグラフ表示している展示があった。写真では動きがわからないが、まず、何か所かに人口の集中している箇所がある。これが、時間毎に変化していくのだ。NTT docomoの携帯電話の位置発信機能を使って、統計処理しているとのことだった。昼と夜とでは、若干、分布が異なってくる。このデータは、また、別の意味で、日本の人口の都市集中の現実を考えさせられる。

(2010-10-11)

十年一昔(じゅうねんひとむかし)というが、時の流れを感ずる。

というのも、これまで、仕事や趣味で携わってきたコンピュータの移り変わりを思い出してみると、よくわかる。

いまは、ウィンドウズXPやビスタが全盛であるが、私がコンピュータに直に触れたのは、1978年頃、当時の米国コモドール社製の8ビットのもので、BASICという言語でプログラムを自作し、機器の制御やデータ収集に使用していた。

5インチのフロッピーディスクはよく読み込みエラーを起こし、プログラム自体もたまに暴走するという信頼性に欠けるものであった。

その後、日本のN社がPC8001というマイコン(バソコンとも呼んでいたが)を市場に売り出しした。信頼性は格段に向上したが、価格は一式80万円くらいした。もちろん、まだまだとても個人で買えるものではなかった。

1980年代前半はまだ8ビットマイコンが残っていたが、16ビットが主流の時代になった。しかし、まだ、BASIC言語でプログラミングしていたが、メーカー各社の仕様が統一されていなくて困ったものである。

仕様統一のきっかけとなったのが、MSXの登場であったとおもっている。MSXは1983年ごろ登場し、価格が安く4-6万円くらいで本体が買えて、家庭のテレビに簡単に接続でき、BASIC言語でプログラムを自作できるほかに、ソフトメーカーからもMSX仕様のソフトウェアが売り出されていた。

ここにきて、ようやく個人でコンピュータが持てる時代になったのであった。その後、32ビットの時代になり、OSもウィンドウズ3.1、95、98、2000と変化していった。

いままで、自宅で個人で購入し、使用したコンピュータを数えてみると、MSX、MSX2、Dynabook、Libretto、ThinkPadとそれぞれに想い出がある。

ことしの一月にパソコンのＯＳを入れ替えた。それまでウィンドウズ98を使用していたのだが、ウィンドウズ98用のウイルス対策ソフトがもうサポートされないことになってしまったため、やむなくXPを入れることにした。それでも、もういまはビスタの時代になってしまった。

時の流れははやいものである。

(2008-9-20)

(追記)

正確にいうと、MS-DOSというオペレーションシステムが先にできていた。これは16ビットのコンピュータ用のものであった。MSXは8ビットのコンピュータであるが、MSX-BASIC というものが先に共通仕様化されてできていた。16ビット用のMS-DOSと同じように8ビット用として作られたのが MSX-DOS であった。フロッピーディスクの形式は2DDが主流であったが、MS-DOS上でもデータの読み書きができる優れたものであった。

当時、私は、職場では16ビットのコンピュータで、家では8ビットのMSXで、同じフロッピーディスクを持ち運びして仕事を処理していたことを覚えている。

(2008-10-18 追記)