"妄想ノートなラクガキ帳

05/17

2014

[トレース台]結局arduinoでPWMをすることにした件→完成しますた!

お絵かき krita トレース台

コメント:2 TB:0


記事番号を見れば解ると思いますが、実はこの記事は下書きとして先月から持ち越してきたものです。故に長い。
さて、結局なのですが、自作トレース台。
悪くはないのですが何か暗い…

というところで気づきました。
本当は暗くないと。

明るすぎるのだと。

単に明るさに目が慣れているのだと!!
そのため、相対的に、LED直下でない部分が暗く見えてしまうのであると!

なぜそんなことが言えるのかと言えば。
単純な話でして、お絵かきして目の前のモニタを見ると、それまでは普通に見えたのに暗く見えるからです。
今までの自作トレース台初代では無かった現象。

ついでに言うと明るすぎて下絵が見えすぎてしまい、線がごっちゃになって、なにがなんだかわからん時がw
PC上で言えば主線レイヤーの透明度を調整せずに100%で乗算しているかのような…

ともかく、この明るさ。
これは危険だ!


こんなふうになりかねない(模写です)
muscaout1_005.jpg
kritaで描きましたw 初のkritaお絵かきがムスカとは〜orz
ていうか、かなりバランス的に変な気がしますがムスカを手直しする気になれないので放置する…つもりが、ものは試しとちょい修正してみました。まだ変ですが最初はもっと変でした。
kritaなかなかいいです、全く使いこなせてませんがw kritaの力はこの程度ではない…のですが(´・ω・`)

というわけで、やはりというかなんと申しますか。
結局、arduinoでPWMの勉強をしつつ、出来たhexファイルをそのままAtmegaにぶっこんでしまおうという虫のいいことを考えました。
しかし初代トレース台、絶妙のバランスでよく出来ていたのですね。全くの偶然ですが。


で、やってみたのですよ。とりあえずarduinoだけ。

ものすんごい簡単。
いいの?ってぐらい簡単でした。
単にanalogWrite()するだけでもうPWMなのですね。驚きです。割り込み書いて〜めんどくせ〜と思ってたのでびっくり。
ちょっとMOSFETをつなげてドライブしてみましたが、確かに明るさが変化します。

これなら後はArduinoの回路をパクってhexファイルをAVRプログラマーで送り込めば完成するでしょう、というわけで実際にやってみましたが、やはりできました。
やる前は複製側にもブートローダーを書き込まないとできないのかと思っていましたが、実際には一時ファイルとして生成されるhexファイルをぶち込んでフューズビットを同じに設定すればそれで終わりでした。しかし、この段階でAVRプログラマーのファームが古いとか言われて、Arduino-ISPからプログラマーのファーム更新をしたり、いろいろ手間取りました。

というようにプログラムの面ではお気楽、マイコンというハードウェアの面ではちょっと苦労したものの従来のマニアの皆様だけがいじってた時代よりは楽だろう、という程度で済んだのですが…

今度は物理的な面で問題が。
残念ながら、薄型トレース台というコンセプトゆえに、スペースの制限でUIが限られてしまいます。

絵の描画でひねり回す天板側にUI関係のものは一切搭載できないため、側面、つまりアルミチャンネルの15mm、実際には上下のアルミ厚で12mm程度のスペースにスイッチやDCプラグを搭載しなければならないのですが…
本当はダイヤル式で明るさを調整させたいのですが、ロータリーエンコーダが大きすぎてアルミチャンネルに入らないのです。
小型のロータリーエンコーダってめったに無いみたいですね…

そこでとりあえず、トレース台についてはワンボタン方式を取り入れました。
仕様は
* 輝度は14段階、最低輝度はanalogWriteの32とする
* 5秒押すとrec LEDが光り、離した時に現在の輝度をEEPROMに記録、次回から起動時にはデフォルトとして使用。
* 2秒押すとmethod LEDが弱く光り、この状況で離すと「起動時の輝度に戻す」
* 1秒押すとmethod LEDが明るく光り、この状況で離すと、「最大輝度」
* 押して8ms〜1秒以内に離すと普通にステップで明るくしていき、最大輝度の次は最低輝度に戻る
ということにしました。
(思えば14段階も要らない気がしますが、とりあえず使ってみて、だいたいよく使う輝度を3つぐらいに絞り込めるでしょうから、あとでファーム更改ということで…)

実験用ブレッドボードから起こした回路図はこちら〜
LinuxのgEDAパッケージに含まれるgschemを使って描きました。ATmega328の部品図はubuntu 14.04のgEDAには含まれていなかったため、ネットで検索してきて拾ってきたものを/usr/share/gEDA/sym/micros/に放り込んでおきました。
gschemでの回路図作成、結構楽しかったです。
実際組み立ててみて思いましたが、やはり、作っておいたほうがいいですね。それでもユニバーサル基板上に再構築するのは手間というか、部品配置でいろいろ後悔する部分もありましたが、とりあえず回路図が無いよりはずっとマシでした。
tracepwm3s.png
…ただ、何分電子回路の教育など受けておらず、見よう見真似なので、正しいのかどうかは不明です(汗)
後、回路図エディタ上での電子回路の描き方も実のところ全く知らないのでして…
こうして回路図を起こすだけで、何か本格的に見えますねえ。実に単純なものですが…

一応ISPコネクタを搭載し、atmegaを取り外さなくてもファームウェアを簡単に更新できるようにはしておきましたが、残念ながら天板をはずさないと更新できないのですなぁ…あまり考えずに作ってしまったのが原因ですが。
構想中のトレース卓は外部にマイコンボックスを引き出す方式とする予定で、トレース机部分は独立した「ただの平面LEDライト」となるため、フタを開けるにしてもそれは机の天板ではなく、おそらくは机の脚部分に固定したマイコンボックスのフタであり、さほど問題はないと思います。というかそこにDSUB9ピンでもひっつけといても面白そうですけどね…

こんな程度のものにATmega328、しかも水晶クロックを使うなど、いわゆる牛刀で鶏を裂くが如しなのはわかりますが、まぁとりあえず動くものが欲しいというわけで…そのうち、ATTINY2313で置き換えようかと思います。そしてこの基板はトレース卓のコントローラとして生まれ変わるという壮大な構想なのです。

あと、やはり真ん中あたりが相対的に暗く見えるのは否定できないところですので、さらにLEDを増設することとしました。常時PWM運用ですので問題はないかと。テープLEDはまだ余ってますが、結構減ってきましたね。
IMG_7758.jpg
そして、前述したArduinoで書いたスケッチのhexを書きこんだ複製duinoなatmega328基板を組み込んだものがこちら。
IMG_7759.jpg

12v->5v変換はセリアのシガーUSB給電器を分解利用しました。

実はこの組み込み直前、大アクシデントが発生。
はやる気持ちを抑えきれず点灯テストを決行したところ、うっかり間違えて12Vの極性を逆に接続してしまい、全部吹っ飛んだ!かと思ったら運良くセリアの給電器だけがお亡くなりになりました。というか給電器が壊れてマイコンが作動しなかったのが良かった模様…
あの子は身をもって12Vの怒りを鎮めたのじゃ…

予備を買っておいて本当によかったです。今後も買い占める勢いで買っておきたいです。

いざ点灯!
IMG_7760.jpg
ここで最低輝度と最大輝度の比較を見せようかと思いましたが、おいらのコンデジでは絞り設定とかできないので勝手に絞ってしまい、あんまりビジュアルとして差がわからないためやめました…とにかく、順調に機能しております。
PWMだとデジカメのプレビューのスミアが凄いことになりますね。面白い。写真には映らないのですが…
IMG_7762.jpg
見える!私にも下書きが見えるぞ!(それなりの明るさで)
ただ、おいらの場合鉛筆絵で完成であり、トレース台の用途は素描の骨格図みたいなものを下に置いて上に絵を描くというものなので、出来上がった鉛筆絵のその上にさらにつけペンなどでトレースすることは無く、この写真は実は間に合わせで作ったイメージなのですw

ムラ的に不満が無いかといえば実際のところモヤモヤした部分はありますが…まぁ、コピー紙を重ねた時点でかなりムラが緩和されるため、実用上はさほど問題にならないというか。写真で撮るとムラはかなり強調されてしまっています。
本音で言えばもっとグリッド的にLEDを並べたほうがいい気がします。トレース卓の時はそうなるでしょう…
今思うとムラ対策的には直下式より、周囲に並べたサイドエッジ式のが良かったかもと思ったりしますが、何分一度も試したことがない方式で大失敗の可能性もあるわけで。今後、小型のもので実験してみたくはあります。

ともかく、とりあえずこれで一段落。
次はいよいよトレース卓の野望に向かって進み始める予定です。
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コメント


とろろ LD4PPtsI 2014/05/18 10:38

編集

マイコンでトレース台のPWMが簡単だなんて!
dothikoさんったら、どこまでウィザードなんですか!
最近、ATOMのubuntu PCをxfceにしたら、快適になりましたので、ペンタブつないでみたくなりました。

dothiko - 2014/05/18 23:39

編集

> とろろさん
> マイコンでトレース台のPWMが簡単だなんて!
> dothikoさんったら、どこまでウィザードなんですか!

いやそれが、今回、簡単すぎてソースは省略したのですが
実はPWM部分が本当に簡単といいますか、なんとコピペ一行で済むわけで(汗)
そういうわけでarduino、かなりオススメです!

> 最近、ATOMのubuntu PCをxfceにしたら、快適になりましたので、ペンタブつないでみたくなりました。

atomならばLXDEだとさらに快適かもですが、14.04だとどんなバグが湧いてでるかわからないので断言はできません…けど軽いですよ〜(´・ω・`)

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