先日は、LED の発熱に放熱器のキャパが足りないとこで、ペンディングだった、今日アルミなど買い足してきたので、いそいそと切ったり穴をあけたりして早速実験してみたー、今度は容量もかなり大きくなったので、温度上昇も抑えられ、問題無いようだ。
ただ、コストが、＠+200円 くらいにはなる感じで、こんな事なら、最初から ２５０円 くらいで買える大きな放熱器を買えば良かった・・・（まぁ、２５０円で買える放熱器もそんなに大きいのは無いんだけど・・）
こういうのを「安物買いの銭失いと」と言う事もあるが、今回は５０円の放熱器もちゃんと生かしているので、まぁいいか・・・
※2mm×40mmの板を180mm、10mmコノ字アングル９０ｍｍ、４本
・２ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍ → １１５０円
・１０ｍｍコノ字アングル×２ｍ → ＠４２０×２ ８４０円
・工賃、ネジなど → プライスレス
※LED モジュールはネジと端子が当たって、ショートしそうなので、ジュラコンのスペーサーを間に入れておいた。
あと、９個同じもの作らなければ・・・
なんだか、すんごいめんどい・・・・・・・・・・・・・・・
以前から、電灯の LED 化をしようと思って、色々準備していたが、ある程度の明るさを実現する為には、かなりのコストがかかる・・、しかしようやくコストが下がり、実用的な値段で、電灯のフル LED 化が可能になりつつある。
現在入手できる白色 LED で、効率と光量が大きく、比較的コストが安い物は、「秋月電子」で売っている。
1Wクラスパワー LED（１００ルーメン）
１個３００円。
現在のとこ、１Wで１００ルーメンが、目安のようだ・・
又、３個モジュールになっているLEDユニット（３００ルーメン）
は、１個６００円で、コストがさらに安い！
今回は、コストが一番安い３個モジュールになったタイプを１０個使って、３０００ルーメン（６０W電球７個分）で製作する事にした。
※消費電力３０W
※４２０ルーメンで60W電球並（東芝の LED 電球の説明）
※LED の光は拡散しない為、何かリフレクターを付ける必要があるので、光量が落ちる事を考慮して、大き目にしてある、又、LEDに流す電流を制御すればいくらでも、明るさを落とす事が出来るので調整は簡単だ！
パワー LED は明るいのだが、発熱も相当に大きい、最大光量（３５０ｍA）で点灯すると、かなり発熱するので放熱が必要なのだが、どのくらいの放熱器が必要か実験してみた。
↑やはり秋月で、丁度手頃な放熱器を安く売っていた（５０円）ので、それに取り付け、温度を確認してみたが・・・
この体積では、３０分くらいで、８５度を超えてしまいそうなので、もっと表面積を大きくする必要があるようだ・・・
材料が無い為、今回はここまで・・・
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↑放熱器に穴を空け、３ｍｍのタップを立てる～
秋葉原の千石電商の関連ショップで、LED９灯のライトを安く売ってる（２５０円）、これは、単4、３本仕様で、コンパクトで、白色LEDライト９灯としては最安値なのではないだろうか？
実家で、ライトを探していたので、購入してみた。
どう考えても強引過ぎる、電池３本ダイレクト点灯は、LEDを痛めてしまい、３本が中途半端な本数で痛い！
以前にも改造したように、リニアテクノロジーLTC3490を使って、単4エネループ２本仕様に改造した。
２本仕様にして、ICによる定電流ドライブだと、安定した明るさを維持でき、エネループなので、充電して再利用もできるのは良いのだが、どうしても、電極を設ける必要がある。
今回は、「リン青銅」の板を買って、電極を作った、だいたいはOKだけど、完璧では無い・・・
たまに接触不良があり、振ったりすると点灯する・・・
ライトのケースはアルミ製で、アルマイト処理がされている為、電極の形状や、接触の仕方を研究する必要がありそうだ・・・
ここ最近は、火力発電所の復活等で、計画停電実施が少なくなった為、使う場面が少なくなっているけど、今後は必要になる事もあろうって事で、自作してみた、白色 LED で痛いのは、光が拡散しない為、光量を上げると眩しくて、ユルイ光源を作りにくい点で、拡散する為のリフレクターも光量を最小限にして拡散するのは難しい・・
そこで、LED に流す電流を抑える代わりに、多くの LED を使ったランタン風 LED ライトを作ってみた。
LED には、以前に大量に買った５ｍｍ の砲弾型を３６個使って、1個辺り１０ｍA程度（全体で３５０ｍA）にしてみた、LED ドライバーには、リニアテクノロジーのLTC3490を使い、エネループ２本で駆動する。
一応、効果はイマイチだが、拡散リフレクターとして、ペットボトルを切って代用してみた。
まず、LED を等間隔に並べる為、５ｍｍ厚の低発泡塩ビ板（フォーレックス）に等間隔（１０ｍｍ）で穴を空け、それに LED をセットして、端子を直接ハンダ付けした。
一つのセルに６個の LED を繋いでいる、それを６組作成。
次に３ｍｍ厚のフォーレックスを６角に切り、そこに「セル」を立て、支柱もフォーレックスで作成する。
※フォーレックスは以前にも紹介したが、それなりの強度があり軽く加工が簡単なので、最近は、何でもコレを使っている
ペットボトルから切り出した、拡散リフレクターをかぶせたとこ
光らせるとこんな感じ～
仕上げとして、ペットボトルを止める為のボスを作り、電池や制御回路が入るように底をかさ上げする。
まだ、電源SWなど付けていないが、最終形。
角を削って丸みを付けている、まだ、実験していないが、単三エネループ２本で最大輝度（３５０ｍA)で点灯した場合、連続で３時間は点灯する事が出来ると思う。
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一時期、電池が売り切れで、何処にも無くなったが、自分は「使い捨て」は「嫌い」なので、以前からエネループを沢山（沢山買うと安い）保持していた、エネループは自己放電も少なく、全体のコストは安く、容量も大きいので、かなりお勧めな充電池と言える、リモコンなどは消費電力が少なく、普通にアルカリ電池買った方が安いと言う人もいるが、ある程度沢山買うと、色々な物で共有でき、単価も下がるので、長い目で見ると、エネループに歩があると思う。
電灯などは、それなりに消費電力が大きいので、容量の大きい充電池にはピッタシのアプリケーションであると思う。
そのうち、太陽電池でエネループを充電するシステムでも作ってみたい。
１００円のマイコンと言えば、アトメルのAVRマイコン、ATtiny2313 が有名です、１２８バイトのデータメモリー、２キロバイトのプログラムメモリー、１２８バイトのEEPROM、最大２０MHｚ動作（２．７V~５V)と、ｇｃｃで開発出来て、非常にコストパフォーマンスに優れたマイコンです、ちょっとした制御ならこのデバイスで何とかなる為、非常に重宝してきました、ライターも非常に多くの書き込み機が存在し、手軽に買えるし、自作する事も出来ます。
最近、秋月電子通商で、ルネサスエレクトロニクスのR8C/M11A,R8C/M12Aがラインナップに追加されました、どちらも１００円で、AVR が霞んでしまうほど素晴らしいスペックで、とても興味が湧きました～、それで早速2個づつ入手して、何か作ってみる事にしました。
※現状ではまだ情報が少ないようですね・・
まず、スペックですが、印象的に以下のような所が気に入りました。
・データメモリーが倍（２３１３では１２８バイトですが、２５６バイト使えます）
・フラッシュメモリーが２キロバイト（２３１３は１２８バイト）
・掛け算命令や積和演算命令を持っている
・１４ピンと２０ピン DIP タイプ（自作では、ちょっとした物を作る場合、非常に好都合）
・プログラムをシリアルインターフェースと簡単な回路だけで書き込める（ルネサスのFDTツールなど）
・ｇｃｃ も使える（プログラム領域が２キロしか無い為、ルネサスの C も、実質制限無く使えると思います）
・２．７V~５．５Vで２０MHｚ動作（１．８V~だと５MHｚ動作）
・書き換え回数１００００回
・１０ビットA/Dコンバーター内蔵
・豊富な機能（タイマー、割り込み、コンパレーターなどなど）
・内蔵発振機も使える
・省電力機能
今まで、ルネサス系で弱いと思っていた部分が殆ど改善されていて、ほぼスペック的には文句無しです、これなら、AVR(2313) で弱いと思っていた部分をカバー出来るのではと思います。
まず最初に用意するのは開発環境です、HEW 上、ルネサスの R8C 用コンパイラは、登録すればダウンロードでき、R8C 版はバイナリーサイズが ６４K バイト以下なら、試用期間を過ぎても無償で使えるようです、自分は gcc が好きななので、KPIT の R8C 用 gcc ツールチェインをダウンロードしました（登録が必要）。
次にライターですが、シリアル入出力を接続して、モードピンを「L」にしてリセットすれば、専用アプリケーションで書き込みが出来るので、とても簡単です、参考回路はハードウェアーマニュアルに書いてあります。
とりあえず、FDT を使って認識するとこまで出来ました。
次はいよいよサンプルプログラム（多分 LED チカチカ）ですが、I/O 関係の定義ファイルが無い為、現在打ち込んでます（泣）
一応、どこかに誰かが作ってないか調べたけど無いようでした・・
・SH7125 関係、アーカイブにアセンブラソースが抜けていたので、再収集。
・SH7125 の Flash ROM 書き換え回数制限の問題で、RAM上でプログラムの動作確認を行う件、多少進展。
RAM 上にロードしたプログラムから、ROM 上の関数を呼ぶ場合に、ROM 上の実アドレスなどが必要なのだが、どのように解決するか、少し考えて、その仕組みを実装してみた。
リンク時に作成される「map」ファイルを sed（ストリームエディター）で加工して、シンボルとそれに対応するアドレスを取り出し、アセンブラソースコードを自動生成する。
※以前、会社勤めの時に HP の unix システムを使った事があるが・・、そこで sed の面白さと出会った、今まで随分お世話になっている、今でもそれは変わらず、テキストの加工、成形には重宝している、その為、ed や ex といった unix システムに標準であるラインエディターは今でも使えるし、emacs が使えない場合等に、使う事が多い。（逆に vi のキーバインドは知らないので使えない・・）
マップファイルには、アドレスとシンボルの対がリストされている。
0x00000000000025b0 sh7125_sci_getch
----- sed スクリプト start
/^$/d
/^ \./d
/0x/!d
/^ /!d
/[()]/d
/ _/d
/0x000000000/!d
s/0x000000000/0x0/
/vectors/d
/start/d
/main/d
/set_imask/d
/get_imask/d
s/^ *\(0x[0-9a-fA-F]*\) *\([a-zA-Z0-9_]*\)$/ .global _\2NNN_\2:NNN mov.w _\2_,r0NNN jmp @r0NNN nopNNN_\2_:NNN .word \1NNN/
/^ /d
s/NNN/\
/g
----- sed スクリプト end
↑の sed スクリプトで、以下のソースを生成。
※map ファイルで余分な行を除外してから成形して１行にまとめて、最後に改行を入れている。
※改行をマークする文字列として、「NNN」を使っているので、シンボルに「NNN」を含めると問題となる・・
.global _sh7125_sci_getch
_sh7125_sci_getch:
mov.w _sh7125_sci_getch_,r0
jmp @r0
nop
_sh7125_sci_getch_:
.word 0x000025b0
↑こんな感じに成形される～
ROM内の関数を呼ぶ場合には、このインターフェースクラスを通る事で、オーバーヘッドがあるが、まぁそれは利便性を考えると許容出来る範囲と思える。
RAM 上のプログラムでは、このアセンブラソースをアセンブルしてリンクする事で、そのままのシンボル名で呼び出せる。
※ROM 内関数のアドレスが32K（0x7fff）を超えたら、テーブルは32ビットで持つ必要があるので、このままでは不十分となる。
※関数にはRAM を使う必要もあるが、それは、0xffffbd00 から256バイトが使われている、自分のシステムで問題となるなら、リンカースクリプトを変更する必要がある。
このスクリプトなどソースコード一式は、ここに置いてある。
最近 SH7125 のボードを使う事になり、少しづつ進めていますが・・
最初の段階で、SH7125Fデバッグモニターを見つけて、使わせてもらっていました。
しかし、ある程度判ってくると、高機能なデバッグは必要無く、プログラムをダウンロードして実行出来るだけで十分です。
そこで、Sフォーマットのロードと、実行など機能を制限したモニターを作成してみました。
このモニターの特徴：
・ワークメモリーはスタックを入れても５１２バイト程度しか使っていない（RAMのお尻の０ｘ２００）
・通常のターミナルソフトで通信出来る為、環境に左右されない
・KPIT の SH ｇｃｃ ツールチェインでコンパイルできる
・コマンドラインからプログラムを転送して実行できるなど（タイミングなどを考慮する必要がある）
ソフトウェアーを公開しますので、興味ある人はどうぞー
RAM 上で動作させるサンプル
↑RAM 上で動作させるサンプルです、参考にして下さい。
ちょっと前からブラシレスモーターのドライバーを実験している、以前（何十年前）に大学時代マイクロマウスをやっていた頃、DCサーボモーターの制御回路を作った事があり（全てアナログ回路）その時の知識が未だに大体使えるが、三相モーターの制御はDCモーターより複雑で、ある程度の精度で、一定速度の運転をするくらいならそこそこ簡単だが、速度とトルクを高精度で、しかもデジタル制御するには、色々と新規に開拓する事も多い。
まぁ、とは言っても、昔のように１MHzで動く8ビットマイコン（6502）とかでやっていた頃とは雲泥の性能差があり、コストも安く、デバイスの入手も楽になった為、昔のような苦労は少ない。
今回の仕事、電動バイク用のコントローラーや電源管理など、全体のパッケージの開発依頼があり、開発費はもらえないが、趣味の延長とこれから色々応用も出来そうと思って勉強のつもりでとりかかった。
最初に、AVRで 簡単な実験を行って、ブラシレスモーターの「肝」を「触り」だけ実験してみた、とりあえず、回転する事は出来たので、本格的に汎用性のあるドライブ回路を実験する為、部品集めと試作回路など作り始めた。
↑ATTINY861 を使った実験回路、手持ちの貧相な部品で作った為、パワーMOS-FETが死んでしまい、もう使えない・・・
↑ラジコン飛行機用のブラシレスモーター、安いし実験には便利！
※クワッドローターのヘリコプターを作ろうと思って４個も購入したｗｗ
最初は専用コントローラーを使う事を考えて、部品を探したが、擬似的な正弦波による制御チップがほとんどで、「回すだけなら」出来るが本格的なベクトル制御には向かないものが殆どだった。
ATTINY861も、PWMが３チャネルあるとか、デッドタイムの設定が可能とか、PLLを使って高いPWM周波数が可能だとか、ブラシレスモーターを意識した構成なのだが、ちょっと物足りない、そこで、色々探したらSH7125が適格である事が判った、５０MHｚで動き（実質的には４０MHｚ）積和演算も高速だし、三相モーターに必要なPWMの構成も出来る。
※以前に秋月で買っていたので、早速テストしてみる・・・
で、早速実験し始めたのだが・・・
※SH2は、以前にSH2Aのデータロガーで KPIT の ｇｃｃ 環境を使っている為、これを利用すれば簡単と思っていたが、意外と手こずってる・・・
・フラッシュROMの書き換え回数が１００回まで保障 ---> 少なすぎて、実用的では無い。
そこで、WEBをグルグルしてたら、デバッグ・モニターを公開しているサイトがあったので早速ダウンロードして、書き込み使ってみる。
RAM用にプログラムを作り、動かしてみるが思った通りに動かない・・・
・まず最初に引っかかったのが、「gccアセンブラ」
gccのオプションでSH2のタイプを指定しているが（-m2）これで指定しても、アセンブラレベルでは、SH2に無いニーモニックも普通にアセンブル出来てしまい（エラーが出ない）、結果、未定義命令で止まる・・・
これに気が付くまでに数時間かかった、上記のデバッガー、逆アセンブラで気が付いた。
mov.l r0,@r1+
↑この命令（ディストネーションのオートインクリメント）はSH2には無い・・・
mov.l r0,@r1
add #4,r1
にする事で回避、要は、gccの場合、アセンブラソースは極力使わないようにした方が無難なようだが、これは仕様では無くバグなのかもしれない・・・
次にはまったのは、デバッガーのバグ・・・
モトローラーのSフォーマットを食わせるのだが、ケツのデータがダウンロードされていない事が判明・・・
ホスト側のプログラム(objload.c)を見ると、Sフォーマットの最大アドレスを見つける部分に問題があるようで、そこを修正。
ついでに、逆アセンブラで、PC相対でデータを取得する部分、ワードアクセスでもロングでデータを持ってきているようなので、そこも修正、右に表示される取得データがワードアクセス命令でも正しく表示されるようになった。
※これらの修正は作者のゲストブックにコメントをしておいた。
次にタイマー割り込みを使う作ってみたが、思った通りに動作しない、とりあえず、ポーリングで動かしてみるが、全く駄目・・・
こんな簡単な部分で？？？
良く良くハードウェアーマニュアルを観ると・・・、初期状態では、クロックが供給されない設定のようだ・・・、これを設定、ポーリングでは動作するようになった、でも割り込みでは動作しない、割り込みを「許可」にした途端、何か別の割り込みが動いているようでそこで止まる・・・
現状ではここまで、まだまだ遠いなぁ・・・
なんでこんなとこでハマるのか・・・
まだまだ精進が必要だ・・・
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最近、ARMの元気が良すぎる～
SHは昔から随分お世話になっている、SH3でボードを起こした事もある、それに純国産のRISCで、光っている部分も多いと思う、でもビジネスはとことんだらしない・・・、あれだけ良い部分を持っていてもARMの数の力に段々弱っている感じが観てとれる・・
開発環境もかなり弱い。
一応登録すればフリーなツールが入手出来るが（KPITのgcc）、何で登録制なのだろうか？
これでは厳密にはフリーでは無い、そしてgccもSH版はメンテナンスをしていないのではないのか・・、ルネサスはSH専用のコンパイラを外販しているが、価格が高く、オプティマイズの性能が良くても、使う気になれない（コスト比を考えると使えない）、ｇｃｃとは桁違いに性能が良いようである、また、KPITのエクリプスにしろ統合環境ベースでプログラムを作ると、専用のランタイムライブラリーが勝手にリンクされてしまうし、コマンドラインでmakeとgcc、emacsで作りたいのに、それを阻害するしで、自分の好みの環境が提供されていない。
ARM だと、gccを使って幸せになれるツールチェインが沢山あるし、C++もboostも問題無く使える、しかし、SHではどうか？
そもそも、組み込み用で、gcc以外のコンパイラでまともにC++のソースコードをコンパイル出来る物はほんの一握りでしか無い事を考えると、一部のベンチマークで性能が良くても買う気にはなれないし、性能を出したければ、アセンブラで最適化すれば良いだけの話だと思える。
デバイスの値段もARMはもの凄く安くなっているし、種類も爆発的に多いし、こんな調子で、生き延びていけるのだろうかSH・・
ATMEGA版データロガーだが、基本的なとこは大体出来て、図面入力とアートワークやらないと駄目なんだがー、多少気になってる部分をチョイチョイ作っていた。
データロガーではあまり使わないのだが、ファイル選択関係を実装していて、FatFSでは、小さいマイコンでも可能なような配慮が沢山あっていたれりつくせりだ。
ファイル選択はしなくても、ファイルサイズを観たりするくらいはあっても良い、そこで、ディレクトリーを移動したり、選択してファイルサイズを表示したり出来るように一通り作ったが、２バイトコードをどうするかが問題となっていて（データロガーが作るファイルは半角文字なので本来関係無いのだが）実験の過程では、２バイトコード（漢字など）はメッシュの箱として表示していた、だけど、あまりに見た目が悪いし文字化けしてるみたいで痛い、そこで、漢字の表示は出来ないものかとちょっと考えてみた。
※MP3のデコーダーを載せて音楽再生をする目的もある、その場合はどうしても漢字の表示は必須だ！
とりあえず、現状では、６×１２ピクセルの半角文字を表示している、そこで１２×１２の漢字フォント（蕨１２）をネットでゲットした。（他にも色々あるようだが、とりあえず・・）
次に、Shift-JISのコードページに並べるとどのくらいの容量になるのかBDFファイルを読み込むツールを作って検証した。
※Shift-JISは漢字コードを効率良く並べられ、コードからビットマップの位置を特定するのが簡単で良い。
容量は、「１３８キロ」、うーーんこれでは、1MBitsのEEPROMに入らない・・、秋月で売っているシリアルのEEPROMに収めようと思ったのだが無理がある。
でも折角ツールを作ったのだからと、漢字のビットマップファイルをSDカードに入れて、SDカードから読みながら表示させてみた。
結果は思ったより上々で、多少もたつくが、漢字の入ったファイル名を表示出来るようになった。
この「ファイラー」では、横128ピクセルより長くなるファイル名は自動でスクロールするようにしてあるが、スクロールを始めると、かなり重く、スピードが遅くなっている（処理落ち）そこで、キャッシュバッファを設けて速度を改善してみた。
これで、普通に表示出来ている。
自分はゲーム屋なので、ボタンを押した場合の反応とか、画面の切り替わりとか、その辺りのクイックな感じと操作性、画面の見栄えなどに比重を置いてる、まぁ見栄えは、グラフィックデータに凝ってると時間を浪費すると思うので、後から差し替えするつもりで、適当なのだが・・
画面は液晶でもゲームシステムと同じ同期式としてプログラムを作っている、画面の更新周期は３３．３Hz（3/100Hz）で、必ずこのレートで全画面を更新している為、点滅や移動がこのフレームレートで毎回行われている。
・フレームバッファの内容を全て液晶に転送
・フレームバッファを全面クリア
・オブジェクトをフレームバッファに描画（各シーンタスク毎）
・時間同期
こんな順番で、グルグル動いている、液晶の反応が多少鈍い為、速い速度でオブジェクトを動かすとかすれるのだが・・
しかし、ファイラーのような構成で、この仕組みに当てはめると、ファイル名を保持しておくバッファなども必要になってしまう、そこで、ファイラーでは、フレームバッファの消去をやめて、ボタンが押されて状況に変化が起こったら画面を書きかえるようにした、その為、ファイル選択では、表示負荷により動作が遅くなっているが、まぁこれは仕方無い・・
それでもロングファイル名が表示出来るのはありがたい。
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以前にPNGファイルから液晶用のビットマップを作成するツールにBDFファイルの変換を組み込んだ。
今回、BDFファイルの読み込みでは、１２×１２ピクセル、JISコードとして機能する、コード体系が違う場合とか、ピクセルが違う場合はソースコードを修正する必要があるが、このツールのソースコードもアップしてある。
ATMEGA版データロガーだが、KiCADの評価はひとまず終えて（現在のバージョンで何とかなりそうだ）、ケースを完成させた、それに伴い回路も少し改造した。
いつも一品物を作る際に苦労するのがケース、市販されている大き目のケースに入れれば良いのだが、実際に使う事を考えると、それも少し痛い、今回のように基板を作る事を考えると、どんなふうにまとまるのか考えておかないと、基板のレイアウトや構成も定まらない。
最近、「低発砲塩ビ板」が結構使える事が判った、これは、アクリルサンデー株式会社が販売しているフォーレックス＠と言う材料で、軽く、加工が簡単（カッターで切れる）なのが主な特徴、ただ、それなりに柔らかい（爪で強く押せば傷がつく）ので傷が付きやすく、剛性が求められるようなところには使えない。
それでも、構造を工夫すれば、ある程度は頑丈に作れるし、気軽に作れる点で、試作とかには非常に優れた材料だと思う。
今思えば、建築関係の人が、モデルを作る時とかに良く使っているのではと思う。
今回は３ｍｍ厚の板を、基板に合わせて、カットして専用接着剤で張り付け、ヤスリで加工した。
生板のサイズから効率良く切り出したのだが、横の長さが不足して、電池を入れるスペースが少なくなってしまい、単三電池は入らない事が判明し、急きょ、単四電池を入れる事にしたのだった・・・・・
※ボスに2.6mmのナットを埋め込んでいる。
※ボスが４か所だと、少し弱いので、急きょ横にネジを二か所追加してみた。
※角をヤスリで丸く仕上げた。
※液晶の穴は、同じ厚み（３ｍｍ）のアクリル板を加工、淵にフライスで「ツバ」を着け、段差をなくした。
かなりいきあたりばったりで、原寸合わせで図面も作っていないが、それなりな物が出来た感じ。