12桁の7セグメントLEDでIPv4を表示

3桁の7セグメントLEDを見た時に真っ先に思いついたのがIPv4を表示させること(*´ｪ`)

というわけで早速3桁7セグメントLEDを4つ買ってIPv4を表示させてみた(*ﾟｪﾟ*)

まずは1つだけで表示させてみる、これがダイナミック点灯と呼ばれる目の残像を利用した表示方法か(*ﾟｪﾟ*)

目で見ると確かに高速で切り替えているように見えない∑(*ﾟｪﾟ*)

なんとなくわかってきたところで4つの3桁7セグメントLEDを繋げてIPv4を表示させてみる(*´ｪ`)
シフトレジスタを使ってArduinoとの配線は3本の信号線で済んだ(*´ｪ`)
IPの表示はシフトレジスタにIPアドレス1桁の数字と4つのオクテット(3桁7セグメントLED)のうちどれかという位置と、どの桁かという情報を1byteで送っている
例えば1つ目のオクテット（一番左の3桁7セグメントLED）の2桁目は9という数字の場合
00011001 という8bit 1byte分のデータを送る
左から 2bit は 4つのオクテットのうちどれかという位置(1つ目)
次の 2bit は 3桁のうち何桁目か(2桁目)
次の 4bit は表示したい数字(9)
00 01 1001
となっている(*´ｪ`)

7セグメントLED周りの配線が悲しいけれども表示はできた(*ﾟｪﾟ*)
今回は指定したIPを表示させている(*´ｪ`)
いずれネットワークからグローバルIPなどを取得させたい(*ﾟｪﾟ*)

最初はチラついていたのでバイパスコンデンサをICの近くに設置したらチラつかなくなって感動した(*ﾟｪﾟ*)
12桁だとちょっと発色が弱いような色が薄い..(*´ｪ`)

別の電源からトランジスタを使って増幅させる必要がある？
と思っていたけれど一旦今の回路で使用しているICを減らせそうと気がついたので減らしてみた(*ﾟｪﾟ*)
2to4デコーダとインバータ(NOT)x2、NANDx3を1つのIC 4to16デコーダ(74xx154)でできそうだ∑(*ﾟｪﾟ*)
だがしかし74xx154のDIPが売り切れ..(*´ｪ`)生産終了..(*´ｪ`)悲しい
SOICの74HC154はあるのでDIPに変換するアダプターと共に注文(*ﾟｪﾟ*)
届くまで4to16デコーダを3to8デコーダ(74xx138)2つ使って置き換えてみることにした(*ﾟｪﾟ*)機能的には同じ(*´ｪ`)
だいぶスッキリした∑(*ﾟｪﾟ*)

あら少し色が濃くなった∑(*ﾟｪﾟ*)

SONY SPRESENSE で取得したNMEAセンテンスをシリアル通信で他の端末へ流す

やってみたかった事ができた(*ﾟｪﾟ*)

先日作った SONY SPRESENSE で取得したNMEAセンテンスのデータをシリアル通信で Arduino に繋いだディスプレイに表示させるから発展させて複数のArduino端末へデータを送り各端末でデータを加工し表示させたかったのだ(*´ｪ`)

SONY SPRESENSE はNMEAセンテンスをシリアル接続で送るだけ(*ﾟｪﾟ*)
受け取る側のArduinoはそれぞれ表示に必要NMEAセンテンスを取捨選択する(*´ｪ`)

一つ目のArduinoは$xxGSV をフォーマットして衛星の位置を表示させて、二つ目のArduinoは$xxZDA をフォーマットして日時の表示をさせている(*´ｪ`)

Arduino と LCD の AE-ATOM0130B3

Arduino R4 Minima を追加で1つ買ってしまった(*´ｪ`)

今日は先日買った3つのLCDのAE-ATM0130B3を繋いでみる(*ﾟｪﾟ*)

解像度が240pixel × 240pixel なので図が表示できそうだなと触っているとGNSSロガーで取得したNMEAセンテンスのうちGSVのビューアーに使えるのでは思ったので作ってみることにした(*´ｪ`)

なんだかいい感じに作れそう(*ﾟｪﾟ*)

NMEAセンテンス(GSV)に含まれる1番目の要素 $xxGSV のxx部分で色分けをしたり、衛星番号と組み合わせて辞書のキーにしてみたりした(*´ｪ`)

シリアル通信でGSVデータが送られてくる度にデータと表示を更新しているのでデータだけは更新して表示は5秒に1回再描画するくらいがいいのかもしれない(*ﾟｪﾟ*)

SONY SPRESENSE で作成したGNSSロガーからシリアル通信でNMEAセンテンスを垂れ流しにして各センテンスごとのビューアにデータを表示させることができそう(*´ｪ`)

Arduino と LCD の M96-16-SSD1306

昨日は Arduino と LCD(AE-AQM1602A) の接続＆文字表示が思っていたより簡単に出来ることがわかったので今日は別のLCD(M96-16-SSD1306)を使って文字を表示させてみた(*´ｪ`)

昨日のLCDは16文字の2行を表示できたけれど今日のLCDは16文字4行表示できる(*ﾟｪﾟ*)

読みやすさは置いておいて、文字が小さくて文字間が詰まっていてカッコいい(*´ｪ`)白文字も良い(*´ｪ`)

サンプルのスケッチでビットマップ画像や線や図形などを表示させることもできた(*ﾟｪﾟ*)ドットの描画も出来ていたので文字以外で何か描画させてみたいな(*´ｪ`)

Arduino 買ったーの

SONY SPRESENSE で作ったGNSSロガーで取得したデータをLCDで表示させたいと思い、どう実現させようか調べていたところ Arduino で色んなLCDに文字や図表示させて試してから考えることにした(*´ｪ`)

そこで Arduino UNO R4 Minima と Arduino UNO R4 WiFi を一個ずつと3種類のLCD(AE-AQM1602A、AE-ATM0130B3、M96-16-SSD1306)を買ったみた(*ﾟｪﾟ*)

まずは Arduino UNO R4 Minima と AE-AQM1602A の組み合わせで文字を表示させてみた(*ﾟｪﾟ*)

SONY SPRESENSE の拡張ボードに付いているSDカードの書き込み速度

SONY SPRESENSE の拡張ボードに付いているSDカードにGNSSアドオンで取得可能(ライブラリを使用)なデータ(NMEAフォーマット)を漏れなく書き込めるのかどうか試してみた(*´ｪ`)

なぜなら最初にSDカードの書き込みを試していた時(1秒に1回データ取得して書き込みを行うと)1分もしないうちにデータが書き込めていなかったので先日は書き込むNMEAセンテンスを絞っていたのだ..(*ﾟｪﾟ*)本当は残せるものは全部残したい気持ち(*´ｪ`)

まず毎秒1回データの取得からSDに書き込み完了するまで何秒かかるか調べてみた(*´ｪ`)

測定に使用する衛星は GPS+QZSS_L1CA+QZSS_L1S で取得するデータは

にした(*´ｪ`)

衛星を捉えてから1分間(60回)の平均データ取得からSDカードへの書き込み時間は平均約0.33秒、最大約0.37秒

平均	335166.213114754	μs
	335.166213114754	ms
	0.335166213114754	S
最大	377636	μs

あら大丈夫そう∑(*ﾟｪﾟ*)

1回分のデータでそれぞれのNMEAセンテンスを書き込み完了するまでの時間も調べてみた(*´ｪ`)

NMEAセンテンス	SDに書き込みに掛かる時間(μs)
$GPGGA	13153
$GNGLL	14068
$GNGSA	14221
$GNGSA	14374
$GNGSA	17059
$GPGSV	10742
$GPGSV	10345
$GPGSV	10437
$GPGSV	13946
$GLGSV	12908
$GQGSV	12939
$GQGSV	13091
$GQGSV	13611
$GBGSV	14190
$GBGSV	14221
$GBGSV	14374
$GBGSV	15045
$GBGSV	9827
$GBGSV	10315
$GBGSV	10468
$GBGSV	11535
$GBGSV	12786
$GBGSV	12817
$GAGSV	13001
$GAGSV	17596
$GIGSV	14282
$GNGNS	14282
$GNRMC	17486
$GNVTG	10650
$GNZDA	10345

捉えた衛星で上下はあるけれども約0.4秒..(*´ｪ`)

合計	394114	μs
平均	13137.1333333333
最大	17596
最小	9827
合計	394.114	ms
	0.394114	S

やはりNMEAセンテンスごとに書き込む(fileのopen,closeする)よりいくつかまとめて書き込むようにするともっと速くなるのかな(*´ｪ`)

最初に試したSDカードが今回調べている途中で認識しなくなってしまったのでもしかしたら壊れかけていたのかもしれない、それで書き込みができなくてデータが保存されていなかったのかもしれない..(*´ｪ`)

SONY SPRESENSE でGNSSロガーを作ってみた

SONY SPRESENSE の GNSSアドオンボードと外部アンテナを使用して動作確認が出来たので、これをPCに接続しないで使えるようにしたい(*´ｪ`)

何が必要になるか考えると、まず電源とデータを保存するSDカード（これは拡張ボードを買ったので手元にある）、そしてよーく考えるとボタンが必要（SDカードに書き込み途中で電源を落とすとファイルが破損する可能性があるのでは）ということに気がついた∑(*ﾟｪﾟ*)

電源に接続してから即座に位置情報を取得しないでボタンを押したら取得開始するようにする(*´ｪ`)

ボタンが押されたら位置情報を取得開始する

もう一度ボタンが押されたら位置情報を取得停止する → 待機状態へ

という仕様にした(*ﾟｪﾟ*)

ということで電源やボタンを買って取り付けてみた(*´ｪ`)

電源は敢えて自動パワーOFF機能が付いていないと謳っているサンワサプライの700-BTL049を買ってまずはこのモバイルバッテリーで動作するのかを確認(*´ｪ`)OK

拡張ボードを取り付けSDカードの書き込み確認(*´ｪ`)OK

SDカードが認識しないこともあったので待機状態に入る前にSDカードの認識(挿入)待ちをする処理を追加することにした(*´ｪ`)

ボタンをこんな感じ(Spresense 拡張ボードは、1kΩのプルアップ抵抗がマウントされています。と書かれていたのでこれを利用する)で繋げてボタンを押すたびに状態が切り替わるようにした(*´ｪ`)

これをそのまま外で持ち歩くのは恥ずかしいので会社近くのメイホクバーガーさんでハンバーガーをテイクアウトした際にセットで頼んだ辛口ジンジャーエールの容器に入れることにした(*´ｪ`)すごくチョウドイイ、でも透明でまだちょっと恥ずかしいのでスタバのスリーブを付けてカモフラージュする(*ﾟｪﾟ*)

これを持って白川公園を歩いてみよう(*´ｪ`)

一人で持ち歩くと難易度が高い(見た目)ので同僚に付いてきてもらいました…(*´ｪ`)
NMEAフォーマットで記録されているのでgeoJsonに変換してQGIS上でOpenStreetMapに重ねてプロットしたのがこちら∑(*ﾟｪﾟ*)

Aの箇所がジグザクに歩いてみようとしたところでBが木の周りをぐるっと回ってみたところ(*´ｪ`)

Bを拡大するとしっかり確認できる∑(*ﾟｪﾟ*)

設定は1秒に1回GPS+QZSS_L1CA+QZSS_L1Sから位置情報を取得してGNSとRMCの2つに絞りSDカードに逐次書き込みするようにした(*´ｪ`)

最終的にはこんなシーケンスになった(*ﾟｪﾟ*)

電源ON
↓ LED全部点灯
SDカードチェック
↓ LED1→2→3という順に点灯を繰り返す
待機状態
↓ ボタンを押す(クリック)
指定時間毎に位置情報取得SDカードに書き込み　これがloopする
↓ ボタンを押す(クリック)
待機状態
↓
電源OFF

こんなに簡単にGNSSロガーが作れるなんて思ってもみなかった(*ﾟｪﾟ*)とても楽しい₍₍ (ง ˘ω˘ )ว ⁾⁾

おまけメイホクバーガーさんのテリヤキバーガー(エッグトッピング)＋サラダ＋辛口ジンジャーエール(*´ｪ`)とてもオイシイ(*ﾟｪﾟ*)

SONY SPRESENSE を買ってみた

Raspbery Pi と GPSモジュールを組み合わせてGPSロガーを作ろうと思い調べていたら
SONYが開発したSPRESENSEというIoT用ボードコンピュータが目に入りこれは良さそうと思い買ってしまったﾜｸ₍₍ (ง ˘ω˘ )ว ⁾⁾ﾜｸ
今回購入したのは

SONY SPRESENSE メインボード	1個
SONY SPRESENSE 拡張ボード	1個
SONY SPRESENSE GNSSアドオンボード	1個
SMA-J⇔IPEX(IPX/U.FL)変換ケーブル(120mm) テフロン同軸ケーブル	1本
GPS(L1/L5)/GLONASS アクティブアンテナ LNA内蔵 DC3V~5V対応	1個

拡張ボードは使わずまた次回..

SPRESENSEのドキュメントが日本語で用意されていて画像も豊富なのでとてもわかりやすい(*´ｪ`)

開発環境は Mac Book Air(M1 Apple Silicon) に Arduino IDE を選択した(*´ｪ`)

まずはサンプルスケッチのLチカからのgnss.inoでメインボードの測位衛星システムの動作確認(*´ｪ`)
あっさり動いたー∑(*ﾟｪﾟ*)
それからGNSSアドオンボード+外部アンテナを取り付けてサンプルスケッチのgnss_addon.inoで動作確認して今日はおしまい(*´ｪ`)
メインボードの時は受信した衛星の数が12で外部アンテナを取り付けると24になった(*ﾟｪﾟ*)
初めてでも開発環境のインストール含め外部アンテナを使用した位置取得まで僅か1〜2時間で出来てしまうま∑(*ﾟｪﾟ*)カンタン

拡張ボードはSDカードに書き込みしたりネットワークで位置情報などを送信したりする時に使用する予定..(*´ｪ`)
あとは外部電源を用意してPCやMBAが無くても使えるになったら持ち歩いてみたい(*´ｪ`)