Logic Pirate というオープンソースのロジックアナライザ

ちょっと脱線しますが、次に作りたいものをメモしておきます。

ロジックアナライザという計測ツールがあるんですが、最初の一台に安くてハードから作れてソフトウェアもあるものを探していたら、以下がありました。

Logic Pirate

http://dangerousprototypes.com/docs/Logic_Pirate

8チャンネルで、オーバークロックして60Mhzで動作するようです。メモリには256Kまでのサンプリングが可能だそうです。

Logic_pirate

完成した基板も3000円ほどで売っていますが、なぞって作ってみるのも勉強になるのでPCBから作ってみたいと思っています。

イーグルファイルもありますし、ドキュメントも揃っています。

1

工夫すれば、もう少し小さくなると思うので、組みなおして作ってみたいなと。部品代も安くておそらく1000円未満だと思います。

メインのチップは、32bit のMicrochip Technology PIC32MX250F128B-I/SO だそうです。

Untitled

ソフトは、Java製でosx 向けにビルドされたものもあります。

 _Applications

10.9.5 で起動は確認しました。

Logic Sniffer というソフトウェアで、オフィシャルサイトは以下です。

Logic Sniffer

https://www.lxtreme.nl/ols/

License GPLv2

2

オフィシャルサイトにスクリーンショットもあります。なんだか良くわかりませんが、素人が使う分にはとりあえず十分な感じです。

bw-theme channel-annotations channel-grouping-and-analog-scope cursors-and-signals new-measurement-tool uart-decoder-tool

 

参考サイト

オープンソースな格安ロジックアナライザ

ロジアナ(Logic Pirate)到着

INA226電流センサーを載せたけど

電流センサーのINA226を2階建て基板に乗せてみたんですが、なんかしっくりこないで迷っています。

・上基板は、温度湿度照度を取るもの。内臓ADC をIC2 のFSA3357で切り替えて、バックブーストの生成後3.3V とバッテリの電圧を見ている。

・内臓のなので、精度は10bitで簡易的なもの

・拡張して、電流と電圧を取る必要性があるのか?

 

なんていうことを考えていると、手がとまります。以下くらいまでは、配置と配線が進みました。

a

回路図は以下のようにしています。まだ、アラートを受けるPIN は決めていません。INA226 のスレーブアドレスを決めれるようにしておきました。

b

ジャンパーピンは、以下のようなテーブルのようです。

5

6

GPIO 0,2,15 は以下のように処理しておきます。この3つはモード切替のピンですが、使えるんでしょうか?あとで配線を選択できるようにスリットのジャンバーに接続しておいたほうがいいかもしれません。

 

0

25mΩのシャント抵抗は、以下のにしました。2512サイズ。

2512-0-025-ohm-1-1W-SMD-Resistor-0-025R-R025-Chip-resistor-50Pcs-Lot-Free

 

端子は、以下のが安かったのでこれにしましたが、結構大きいです。

d正確な大きさがよくわかりませんが、以下のものくらいだと思います。

 c

とりあえず、このまま発注しちゃいますかね。迷っています。

 

うーん、あれこれ考えてとりあえずもう一週間考えることに。とりあえず、あまった所にむりやりINA226 のモジュール化をしたものを作って本日終了。

 

a

 

b

到着分のパーツ

到着したパーツたち。ESP13 が速くきてほしいところですが、先に到着したのはLED100個と、インダクタとIC です。

1

0603 の LED は5色。各20個づつでトータル100個。320円くらいなので、1個3.2円

Scan 27

これが今回の主役のTPS63000 です。10個で1250円くらい。@125円

Scan 25

わかりにくいですが、かなり小さいです。うまく半田付けできるでしょうか?かなり自信がありませんが。

tps63000

似たようなサイズのインダクタ。TDK の2.2uh 、 VLF4012AT-2R2M1R5 です。20個で、1304円。@70円くらい。なんかこれ、形状が違うような気がします。VLFシリーズは8角形だったはずですが。

TDK_2.2uh_VLF4012AT-2R2M1R5

ずっと前に到着済みだったのですが、IR の P型mosFET IRLML6402TRPBFです。50個で314円。@7円くらい

Scan_19

0603パッケージの抵抗とコンデンサ。

1

2

 

4

 

0603_reg

コンデンサはmurata のだそうです。

0603_cap

UT8P.oEXjRXXXagOFbXM

抵抗はメーカ不明。1%誤差のようです。

UT8KgEEXnBaXXagOFbX1

@0.5円くらいです。

 

TPS63000 の半田付けが心配ですが、PCB でマスクされていればうまくできるはずです。ESP13 も神奈川まで来ているようです。

ということで、明日かあさってには、PCB 発注できるようがんばります。

INA226をTIにサンプル請求

Texas Instruments さんのサイトを眺めているとsample を出してくれるようで、早速申し込みしておきました。こんなサービスがあったんですね。

Order_Receipt

この手のジャンルの石は、デジタル出力電流シャント・モニタ というそうです。

ti

INA226 のQ-1 とそうでないのはスペック上は同じもののようです。価格以外は。「Programmable Over-Current Alert 」というのがあるようです。まぁ、どちらもGain のError が 0.02% と他のラインナップと1桁違います。

パッケージは、以下のようです。

vssopPCB上に配置してみると、ACS712 と比べてみると、一回り小さいです。

zzzz

電流を計測するのは、モーター制御に使うアナログの製品もあるようです。この手のタイプは、「アナログ電流出力電流シャント・モニタ」というようです。

いろいろと、不明なことがあって、例えばシャント抵抗というキーワードが一昨日から気になって調べていました。特に気になったのは、20mΩという表記があって、このmは、Mと勘違いしていました。(というのが、会社の電子工学出の方に教えてもらいました)20ミリΩということで、0.02Ωということで納得。当初、なんで20メガΩなんてデカイのを電流計測で使うんだ?と思っていました。ソフトウェアやっていると、m という単位はあまり(ほぼ?)使わないので、Mが連想してしまいます。

シャント抵抗をつけるときは、パターンに注意する必要がありそうです。PCB の箔厚35μmでパターン幅1mmの場合、パターン長1cmで約5mΩとのこと。シャント抵抗の根元からPINへ配線。

www_tij_co_jp_jp_lit_ds_symlink_ina193_pdf

誤差が少ない、2mΩの抵抗とかいくらくらいするんでしょうかね?Aliexpress で、50個1セットくらいで666円くらいでした。

HTB1ce8HHpXXXXXHXXXXq6xXFXXX0

拡張開発ボード

大体、本体側は出来たので拡張ボードを何か作ろうかと。特にアイデアがまだないので、思考中ですが、電流計測なんかあると面白いんじゃないかと思い、ACS712 あたりを入れたらどうかと。それか、汎用的にユニバーサルピッチと、8pin のIC とか乗せて、足だけつけるのもありかなぁと。

4

真ん中の余った部分には、各種パッケージのパターンを織り込んで、手半田で出来るサイズを作っておけばいいかも。

あると便利だなと思うのは、

・ロジック変換

・モータードライバ

・LCD 制御

・LED制御

あたりでしょうか? なんか、こういう製品があってもいいんじゃない? って思っています。

 

電流をセンシングする専用のICがあるようで、TIのINA226 とかそのシリーズがよさそうです。

INA226 パッケージは、10-Pin VSSOP で価格も5個で1000円ちょいのようですので候補です。

Free-shipping-5lot-pcs-INA226AIDGSR-INA226AIDGS-INA226-MSOP10-100-NEW こんなESP のプロジェクトがあるようで、参考にしてみたいです。

ESP8266-MQTT-battery-monitor-hw

https://github.com/hwstar/ESP8266-MQTT-battery-monitor-hw

I2C接続のデジタル電圧・電流センサIC で、接続も楽そうですし、ストロベリーリナックスさんも販売しているくらいですから、物は良さそうです。

 

どうやって使うかは、まだ不明ですが、シャント抵抗の精密なものがあるといいようです。はぁ、なんですかね、これは?

電圧と、電流を計測するものは、拡張ボードで作って、2つを個別に動作させて動かしてsleepmode の時の消費電力を計測する感じになりそうですね。

パワーセーブをESPでコントロール

配線の見直しを行いました。

TPS63000 のバックブーストのパワーセーブをESP13からコントロールすることにしました。オシロスコープとかは持っていないので、有効かどうかは、バッテリーの持ちで判断することになりそうです。

 

IC2からの配線と、左下LEDの配線を変更し、GPIO 5番でパワーセーブをコントロールすることにしました。

1

 

2

 

3