国際宇宙ステーションが見える

最近、電子工作ネタから離れていますが、今日も科学ネタです。
先日、名古屋市科学館のプラネタリウムで仕入れたネタです。今日（５月５日）の夜、国際宇宙ステーション（ISS）「きぼう」を肉眼で観ることができるそうです。１９時４０分から４３分にかけて、北北西の空、仰角１１度の位置から見え始め、東の空、仰角２１度の位置へ移動するそうです。非常に明るく光りながら移動するので、天気が良ければ肉眼で簡単に見つけられるそうです。

今日の京都での観測情報はこちら→宇宙航空研究開発機構・天空経路情報
国際宇宙ステーションの見つけ方→ 宇宙航空研究開発機構・ISSの探し方と注意事項
国際宇宙ステーションの見つけ方→名古屋市科学館・国際宇宙ステーションの見つけ方

 実は、国際宇宙ステーションが見えるのは今日だけではなく、３日も見えていたそうです。でも３日の夜は天気が悪かったので、多分見えなかったのでは？今日は、現時点の天気予報では京都は「晴れ」なおで、見えるのではないかと期待しています。今日がダメでも、今日以降も見える日は何回もあるようです。みなさんも、観測に是非挑戦してみてください。

その他の日の京都での観測情報はこちら→宇宙航空研究開発機構・ISSを見よう


（２０１１/5/5 夜 追記）
国際宇宙ステーション、観られた方おられますでしょうか？京都ではきれいに観ることができました。とても明るくて、しかも動いているので簡単に発見できました。
次は明日の夜８時２分頃から見えるとのことです。今日見逃してしまった方は、明日、またはそれ以降でも是非、観測してみて下さい。

（2011/5/10 追記）
今日からしばらくの間は国際宇宙ステーションを見ることはできないようです。
今後の観測情報は↓のサイトでご確認下さい。
宇宙航空研究開発機構・ISSを見よう

（2011/6/13追記）
明日、6月１４日、また京都で観察しやすい、時間と角度に来るようです。
↓詳細はこちら↓
宇宙航空研究開発機構・ISSを見よう



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名古屋市科学館プラネタリウム

電子工作とは関係ありませんが、ゴールデンウィークということで、家族で名古屋へ行ってきました。名古屋と言えば、今春リニューアルして、話題の名古屋市科学館（ここのホームページはGWに入ってから非常につながり難いです。）です。何が話題かと言うと、ご存知の方も多いと思いますが、ドーム直径35mという世界一の大きさのプラネタリウムです。このプラネタリウムが今年の３月１９日にオープンしてから、ものすごい人気で、連日、朝から大行列だそうです。行列の様子はこちらの「くま子日常誌」さんが詳しく書かれています。
その大人気のプラネタリウムに、このGWという、さらなる大混雑が予想される中 、本日、５月１日、無謀にも挑んで参りました。実は前々日から名古屋に遊びに来ていて、名古屋駅近くのホテルに泊まっていました。朝、起きると雨が降っていたので、やや戦意喪失気味。雨なので並ぶ人も少ないかも、と期待しつつ、子供たちをホテルに残し、私一人で順番待ちの行列に並ぶために出発。名古屋駅近くのホテルから徒歩で、８時１０分頃に科学館に到着。開館時間９時３０分の１時間以上前ですが、なんと、やはり、すでに大行列です。ようやく列の最後尾に到着し、列に並ぶと、そこにはこんな張り紙が！！

 プラネタリウムの定員は１回３５０人で、土日祝日は１日７回の投影があるので、１日の定員は２４５０人ということになります。この表示を信じると、既に定員の半分ということになります。でも、一応、定員内のようなので、一安心。その後、しばらくすると列が一気に前へ移動しました。近くにおられた科学館の方に尋ねたところ、科学館のゲートが開いて、前へ進んだとのこと。で、上の写真の表示は、ゲートが開いてからの列の位置を示しているとのことで、ゲートが開いてから前に進んだ私の位置は、あの表示よりかなり前になりまして、おそらく７～８００人目くらいのようでした。
そして、９時半頃になり、開館したようで、列がじわじわ進み始めました。それでも先は長く、結局チケット売り場に到達したのは１１時ごろでした。待つこと約３時間、ようやく夢のプレミアムチケットを入手しできました。↓こちらがそのチケットです。

↓こちらは、科学館の外の写真です。上の丸いのがプラネタリウムのドームです。

↓そして、こちらはプラネタリウムの中の写真です。投影が終わって、お客さんがほとんど退場した後に撮影しました。シートの前後左右の間隔が広く、またシートが左右に３０度ずつ回るため、非常に見やすいです。

投影の内容は、と申しますと、実は投影テーマが「一般用」と「キッズアワー」の２種類があるのですが、うちの子は小学校４年と２年で、迷ったのですが、「キッズアワー」を見ました。そのためか、私の個人的な感想としては、ちょっともの足りないかな？でも子供たちは喜んでくれていました。
この名古屋市科学館はプラネタリウム以外にもたくさんの展示があり、その内容もとても楽しんで見ることができました。残念ながら、今日の夕方の新幹線で京都に帰らないといけなかったので、全ての展示をゆっくり見る時間がなくて残念でした。



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ロハスフェスタ

４月２４日に万博記念公園でやっているロハスフェスタに行ってきました。

テーマはロハスですが、手作り市的な出店も多いのです。そして、子供たちができるような手作り体験もたくさんありました。うちの子供たちは手作り体験が大好きで、どれもこれもやりたそうでしたが、親のお財布の都合がありますので、一人２つまでということで選ばせました。

そして彼らが選んだのは、 小学４年の上の子は「廃油キャンドル」と「重曹石けん」、小学２年の下の子は「コルクボード」と「ビーズ作り」でした。

「廃油キャンドル」は使用済み天ぷら油を使った手作りキャンドルのワークショップです。「固めるテンプル」などの天ぷら油を固める処理剤を使用します。右の写真は芯を入れてから、固まるのを待っているところです。

こちらの写真は下の子のコルクボードの作品です。

そしてこちらの写真は、壁塗り体験です。とりあえず、何でもやりたがります。まあ、無料だったので。

子供たちにとっては、ロハスとは関係なく、もの作り体験ができて大満足のようでした。








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4月３日ものづくり市

４月３日、JR長岡京駅前バンビオ広場で開催された「ものづくり市」に出店してきました。
 前の日まではポカポカ陽気だったのに、この日は曇り空で風も強くて寒い一日でした。お天気のせいか、人出も少なくて、出店者、来客者とも先月より少ないようでした。

出店品目は次のとおりです。
・電子サイコロ
・７セグLEDゲーム×３
・電子オルゴール（手動演奏機能付き）

スピーカーの大きさによって松・竹・梅の３種類あります。
・光るオルゴール

上の２つは昨年１１月に出品したものと同じです。
光るオルゴールは、光ファイバーツリーの回路と全く同じで、光ファイバーなしの簡略版です。
電子オルゴールは今回の新作です。詳しい内容は後日、このブログでも紹介させていただく予定です。

寒い中でも、３組の親子の客様が電子工作を体験していただきました。写真は、わが子たちが教えてあげようとしてくれているのですが、教えているのか、邪魔しているのか微妙・・・お客様にはスミマセンでした。
選ばれたのは、光るオルゴールが１組、７セグLEDゲームが２組でした。新作の電子オルゴールは残念ながら誰にも作っていただけませんでした。

うちの子供たちは、同じく体験ブースで出店されていた 「こども工房　ピッコロ」さんの砂絵がとっても気に入って、一人３枚ずつ、二人で合計６枚も作りました。右の写真は砂絵製作中のうちの子達です。


次回、５月の「ものづくり市」は５月１日ですが、非常に残念なことに、私はその日、他の予定があって出店できません。その次の６月５日に出店を予定しています。



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４月ものづくり市出店予定

冬の間、活動を休止していましたが、ようやく春になりましたので、活動を再開しようと思います。
４月３日（日）にJR長岡京駅前バンビオ広場で開催される「ものづくり市」に出店を予定しています。

出品予定の作品は次の３種類です。
（１）電子サイコロ
（２）７セグLEDでゲーム×３
（３）電子オルゴール（手動演奏機能付き）

全て、ブレッドボードを使って、はんだ付けなして、その場で簡単に組み立てできます。小学生、がんばれば低学年でも組み立てられると思います。

（１）と（２）は昨年の１１月のものづくり市で出品したものと同じです。
詳細は上のそれぞれのリンク先をご覧ください。

（３）は 新しい作品です。これまでに出品していた電子オルゴール「自分でオルゴール」に自動演奏機能がついたものです。逆に言うと、一般的な電子オルゴール（自動演奏）に、「自分でオルゴール」の手動演奏機能がついたものです。
さらに、これまでの「自分でオルゴール」より音色を工夫して、少しオルゴールっぽい音色にしています。音色は昨年１２月に紹介した「光ファイバーツリー」のオルゴール機能と同じ音色です。
詳細は、後日このブログでも紹介する予定です。できれば４月３日の前に写真かビデオを載せたいと思っていますが、まだ細かい部分が完成していませんので、間に合わないかもしれません。

ご興味をお持ちいただいた方は、是非、４月３日、ものづくり市へお越しください。
上記の３品以外でも、これまでにブログで紹介した作品で気に入ったものがありましたら、ご連絡いただければ、当日ご用意することができると思います。
ただし、完成品の販売はしておりませんので、ご了承ください。また、悪天候の場合は出店をキャンセルする場合がありますのでご了承ください。



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鶏と卵問題の対策

前回紹介しましたPICマイコン用プログラマ「Writer509CDC」ですが、このプログラマを作るためにはプログラマが必要という、いわゆる「鶏と卵問題」という重大な問題があります。今日はこの問題の対策を紹介します。

ただし、これから紹介する対策は、けっこう険しい道のりになります。コスト的には市販のプログラマよりは安くなると思いますが、手間を考えると3500円でPickit2を買ったほうがよいかもしれません。作る手間そのものを楽しめる趣味人だけ、これから先へ進んでください。それと、もう１つ注意です。これから紹介する対策のためには、シリアル（RS232）ポートのついたPCが必要になります。シリアルポートがなくても、USBーシリアル変換器を使ってもできるようですが、それを買うなら、前に紹介したPICerFTというプログラマを作った方がよいと思います。

前置きが長くなりましたが、「鶏と卵問題」の対策とは、「鶏と卵問題」のない他のプログラマを先に作製して、そのプログラマを使って書き込む、という方法です。
プログラマを作るためにプログラマを作る、という何とも二度手間な対策です。 でも、そのもう１つ作るプログラマも、それはそれでWriter509CDCとは別の使い道がちゃんとあるのでご安心下さい。

Writer509CDCを作るために作るもう１つのプログラマはHIDaspxというプログラマです。実はこのプログラマはPICマイコン用のプログラマではなく、AVRマイコン用のプログラマです。AVRマイコンとは、趣味の電子工作の世界でPICと並ぶ人気のマイコンです。日本ではPICの方がメジャーなようですが、海外ではAVRの方がメジャーという声も聞きます。ですから、このHIDaspxを作れば、AVRマイコンも使えるようになるのです。

では、まず作業の全体の流れを示します。

①「鶏と卵ライタ」でAVRマイコンにプログラムを書き込む
②HIDaspxを作る
③HIDaspxを使ってPIC18F14K50にプログラムを書き込む
④Writer509CDCを作る

では各手順を順番に説明します。

①「鶏と卵ライタ」でAVRマイコンにプログラムを書き込む
この次の手順②のHIDaspxというプログラマを作るために使うATtiny2313というマイコンに「鶏と卵ライタ」でプログラムを書き込みます。「鶏と卵ライタ」とは、マイコンのプログラマなしでマイコンにプログラムを書き込めるライタ（プログラマ）のことです。パソコンのシリアル（RS232）ポートを使います。この手順の詳細は↓こちらのサイトに詳しく説明されています。もし、この方法をやってみて、うまく書き込めていなかった場合、D-subコネクタの3番端子の配線を、２番端子に変更して試してみて下さい。RS232Cケーブルがクロスの場合、２番と３番が入れ替わっています。

参考サイト：
千秋ゼミ「AVRライタなしでHIDaspx用のファームを書き込む方法」
QRPな自作日記「鶏と卵ライター」


②HIDaspxを作る

上の①でプログラムを書き込んだATtiny2313を使ってHIDaspxというAVRマイコン用のプログラマを作ります。本来は AVRマイコン用のプログラマですが、次の③で紹介する方法でPIC18F14K50にもプログラムを書き込むことができます。ただし、そのためには回路に１つ注意があります。下のリンク先のサイトで紹介している回路図では、ATtinny2313の電源にUSBの5Vをそのまま使う例も描かれていますが、PIC18F14K50に書き込むためには、ATtinnyの電源を3.3Vにして下さい。また、その場合は、USBのD+およびD-に付ける3.6Vのツェナーダイオードは不要になります。具体的な回路は下の図を参考にしてください。12MHｚの発振子は水晶を使ってください。セラミックではだめだそうです。
このHIDaspxをPICへの書き込みの目的だけに一時的につくるような場合は、3.3Vのレギュレーターの変わりに、下のサイトで紹介されているような、ダイオード×２個、または赤色LEDを使って5Vから約3.3Vに落とすという簡易的な方法でもよいと思います。また、私の回路図にある100Ωの抵抗は全て省いても大丈夫だと思います。

参考サイト：
千秋ゼミ「AVR/HIDaspx」
AVR試用記「HIDaspxライタ」

③HIDaspxを使ってPIC18F14K50にプログラムを書き込む
HIDaspxを使ってPIC18F14K50にプログラムを書き込むために、PICspxというＰＩＣ用の書き込みソフトを使います。書き込みにはかなり時間（数分～十数分）がかかります。でも、しょっちゅう使う機能でもないのでありがたく使わせて頂きましょう。

参考サイト：PICspx


④Writer509CDCを作る
あとは、このPIC18F14K50を使って、前の記事で紹介したWriter509CDCを作製してください。
ただし、③の方法で書き込んだPIC18F14K50を使用する場合は、７番ピンRC3/PGMに10kΩの抵抗（R_LVP）を接続して、プルダウン（グランドへ落とす）しておいて下さい。コンフィギュレーションのLVP（定電圧書き込み）が有効になったままですので。
コンフィギュレーションのLVPを無効にするためには、③の手順でMicrochipのHID Bootloaderをまず書き込んだ後、Writer509CDCの回路を組んでから、MicrochipのHID bootloader用書き込みソフトを使って、コンフィギュレーションの書き換えを許可する設定で私のWriter509CDC用ファームウエアを書き込んでください。

一見まわりくどい方法ですが、 これでPICのプログラマと、AVRのプログラマの両方を手に入れることができます。



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Writer509CDC 全機能版

前回、安く簡単に作れるUSB接続のプログラマ「Writer509CDC簡易版」を紹介しました。前回紹介した「Writer509CDC」はミニブレッドボードで簡単に作れるように回路構成を簡略化してあり、そのかわりVppの高電圧（9V）を006P角型電池を使っています。そのため、使うときにちょっと手間になります。今回はVppの高電圧を電池を使わずにUSBの電源５Vを昇圧して作るタイプの「Writer509CDC」を紹介します。こちらのタイプは、回路が少し複雑になりますが、電池を使わなくて良いので使い勝手がよいです。私はこのプログラマを愛用しています。

上の図が回路図です。回路図の左の真ん中あたりにある、コンデンサとダイオードが並んだ回路がチャージポンプ式の昇圧回路です。この回路でUSBの５VからVpp用の高電圧約１２Vを作っています。９Vの電池を使った場合と違って、この回路では約12Vを作るので、Writer509が対応しているPICのほとんどに書き込むことができます（念のため書き込み対象のPICのVppの許容電圧範囲を確認してご使用下さい）。VppをON/OFFするためのトランジスタの回路も、今回のものはPNPとNPNの２つを組み合わせて使っています。この回路の方がより確実な動作になります。

制御用マイコンのRC3端子につながっている10kΩの抵抗R_LVPは、通常は不要です。次の記事「PICマイコンのプログラマ　その４」で紹介しているHIDaspxを使って制御用マイコン（PIC18F14K50）にファームウエアを低電圧モードで書き込んだ場合には、この抵抗を接続しておいてください。（2011/3/13追記）

回路図の右上にある3.3Vのレギュレータとスイッチは、このプログラマでPIC18F14K50に書き込む場合に使います。そのときは、スイッチを3.3Vレギュレータの側に切り替えて使ってください。PIC18F14K50以外のマイコンに書き込む場合はスイッチをUSB5Vの側にしておいてください。PIC18F14K50に書き込むことがない場合は、3.3Vのレギュレータと切り替えスイッチは不要です。

制御用マイコンPIC18F14K50の左側、RA3の端子につながっているスイッチは、制御用マイコンPIC18F14K50にファームウエア（制御用プログラム）をブートローダー経由で書き込む場合に使います。普段使用するときはこのスイッチをOFFにしておいて下さい。

書き込み対象のPICマイコンを差し込むソケットには、20ピン以上のものを使って、この回路図のように配線しておくと、8,14，18，20ピンのPICに書き込むことができます。どのPICでも、ソケットの一番上に合わせてPICを差し込みます。ソケットには私はゼロプレッシャー（ZIF）ソケットを使っています。ちょっと高いですが、抜き差しが簡単で使いやすいです。安く作るのなら、耐久性が劣りますが普通のICソケットでもいいと思います。が、平ピンではなく、せめて丸ピンタイプのものを使ったほうが耐久性が良いと思います。


これくらいの規模の回路になると、ミニブレッドボードで組むのはちょっと難しくなります。もう少し大きなブレッドボードを使えば、頑張れば組めると思いますが、ユニバーサル基板を使ってハンダ付けで作るのがよいでしょう。

Writer509CDCの使用部品

マイコン	PIC18F14K50	200円
セラミック発振子	12MHz（コンデンサ内蔵）	20円
トランジスタPNP	2SA1015	100円/20個
トランジスタNPN	2SC1815	100円/20個
ダイオード	1N4148	100円/50個
コンデンサ	0.1μF	100円/10個
コンデンサ	0.22μF	100円/10個
コンデンサ	1μF	100円/10個
コンデンサ	10μF	200円/10個
抵抗	470Ω、10kΩ、100kΩ	各100円/100個
LED	赤色	400円/100個
USBコネクタ	Ｂタイプ・メス	50円
ICソケット	ZIFソケット24ピン 丸ピンICソケット20ピン	700円 60円
レギュレータ3.3V	S-812C33AY-B-G	100円/8個

注）価格は2011年2月の秋月電子の価格


このプログラマに使っているマイコンPIC18F14K50に書き込むプログラムは前回のWriter509CDCのものと全く同じです。一応、こちらにもリンクをおいておきます。

＜Writer509CDC用ファームウエア（Ver.1.0）のダウンロード＞
(Ver.1.0にアップしました 2011/9/13)
Ver.1.0の動作確認が不十分なので、旧バージョンもおいておきます。
＜Writer509CDC用ファームウエア（Ver.0）のダウンロード＞



使い方は前回の「Writer509CDC簡易版」で紹介したEriter509CDCと全く同じです。

PC側の制御ソフトは、一応、私の作った書き込みソフトもあります。拡張PIC16F（PIC12F182、,PIC16F1823など）にも対応する目的で作りました。

◆Windows版書き込みソフト＜W509CS＞
◆Linux、Mac OSXなどクロスプラットフォーム版＜W509Mono＞

（2011/2/26追記）
回路図を次の４ケ所修正しました。
・3.3Vレギュレータの入力部に0.1uFのコンデンサを追加しました。
・マイコンの右側のピンRC0にLEDを接続しました。USBを接続したときに点滅します。
・Vppの高電圧を作るチャージポンプ回路のダイオードの１つを赤色LEDに変更しました。電圧を微調整するためです。
・VppをON/OFFするトランジスタの回路の抵抗値を２つとも100ｋΩにしました。

（2011/3/13追記）
回路図を修正しました。
制御用マイコン（PIC18F14K50）のファームウエアを低電圧モードで書き込んで、ConfigurationのLVPが有効になっている場合には、RC3につながっている赤色の10kΩの抵抗R_LVPを接続してください。それ以外の場合はこの抵抗は不要です。

（2011/3/13追記）
このWriter509CDCを使ってPIC18F14K50に書き込む場合、PC側の書き込み制御ソフトは「でんし研」さんの「Writer509+b版」をご使用ください。オレンジ電子さんのオリジナル版のPC制御ソフトではPIC18F14K50は対応していません。
本文中にも書いていますが、PIC18F14K50に書き込む場合は、電源をUSB5Vではなく、レギュレーターの 3.3Vを使ってください。

また、「FENG3」さんの「PICProg4U 2.3.0」も、Writer509でPIC18F14K50にも対応しているのですが、なぜか通信エラーが出たり、読み込みで間違った値が表示されたりするなどの不具合があります。
この問題はオリジナルのWriter509では発生しないので、私のWriter509CDCのプログラムに何らかのバグがあると思います。原因を究明して、プログラムを修正しようと思っていますが、まだできていません。

(2011/3/19追記)
PICProg4Uでエラーが出る原因がわかりました。が、PICProg4Uでエラーが出ないようにすると、今度はオリジナルのPC側制御ソフトでうまく動作しなくなってしまいます。そういうわけで、PICProg4Uを使いたい方のために、PICProg4U用ファームウエアを作成しました。本文中のダウンロードの中に追加しておきました。
 この問題について、PICProg4Uの作者FENG3さんに相談したところ、ありがたいことに、次期バージョンでは私のWriter509CDCでも動くように対応していただけるそうです。次期バージョンが出るまでの間は、ファームウエアを使い分けるという暫定対策でお願いします。

（2011/7/13 追記）
今更ながら、いくつかのデバイスで書き込み動作の確認をしたところ、上に記載の回路ではPIC16F627A（628A他も多分同様）にうまく書き込めないことがわかりました。原因はVppの電圧不足のようです。スペック的に満足しているような気がするのですが。
（その後、さらに調べたところ、Vpp電圧の問題ではないようです。Writer509CDCを２つ持っているのですが、１つでは書き込めて、もう１つの方では書き込めないです。原因は不明です。回路はほぼ同じなんですが。）
このようにVppの電圧不足で書き込めない場合は、回路図の左上の、チャージポンプの１段目のLEDを、普通のダイオードに変更すると、Vpp電圧が1V程度上昇します。ただし、そのように変更した場合は、Vppの上限電圧が低いデバイスでの使用にご注意ください。

それと、もうひとつ、PIC12F510で、デバイスの消去がうまくできません。これもVpp電圧不足を疑ったのですが、上限の13.5Vまで上げてもだめでした。原因不明です。

参考までに、チャージポンプ１段目＝LEDの場合と、普通のダイオードの場合の、Vpp電圧の測定値を書いておきます。負荷電流＝約1mAの場合の値です。

	駆動電圧 = 5V	駆動電圧 = 3.3V
LED（赤色）	11.2V	7.9V
ダイオード（1N4148）	12.1V	8.8V

(2011/9/13追記)
ファームウェアをVer.1.0に更新しました。
ターゲットとへの書き込みクロックを少しだけ高速化しました。
あと、PIC12F510に書き込みができない問題を、不完全ながら修正しました。
このファームと、私の作ったPC側制御ソフトW509CsまたはW509Monoを使うとPIC12F510に書き込み可能です。オリジナルの書き込みソフトW509などでは、だめなようです。



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