電装工芸日記
- 舞台照明機器の製作とか -
全年3月7日の投稿(時系列順)［4件］
2022年 この範囲を新しい順で読む この範囲をファイルに出力する
RaspberryPiからレガシーDMXを出力する方法を妄想しています。
直接出すのは無理があります。UARTはありますが、２系統出すのが関の山。BreakTimeも出しにくい。
ならば、RaspberryPiからはSPIで出力し、PICで250kbpsのUARTに変換するのがいいかなと。
RaspberryPiからCS(チップセレクト)を使ってPICを選択するのがノーマルな方法ですが、レガシーDMXを出来る限り数多くだすには効率が悪い。SPIを休みなく送りつけたらPICは処理しきれませんので１ワード毎に休み時間を入れないといけない。また、PIC１個毎に一気にデータを送り付けるにはPICがデータをキャッシュ出来なければなりませんが、512バイト以上のメモリを持ったPICは選択肢が少なくピン数も多い。
しかるに、SPIを普通に使ったら２系統扱うのが限界だと思われます。
で、考えた方法が、複数のPIC(レガシーDMX１系統に付き１個使用)がRaspberryPiから１個に見える方法です。
RaspberryPiからは複数のユニバースのデータを適切に並べ替えて一気に送出します。RaspberryPiにとっては一番ストレスが無い方法です。
もちろんPICはこれを捌くことが出来ませんから、RaspberryPiとPICの間に仕掛けを入れます。
SPIはクロック同期型の送信方法ですからデータ線の他にクロック線があります。受信はクロックによって実行されますので、CSがアクティブでも、データ線に変化があっても、クロックが伴わなければ何も起こりません。通常ならCSを用いて受信先を決定しますが、クロックの出力先を仕分けても同じことです。
送信が始まって１から８カウントの間は１番目のPICへSPIのクロックを送り、９から１６カウントの間は２番目のPICへSPIのクロックを送り・・・以下末番のPICまで繰り返します。RaspberryPiから送信があっても、クロックが行かない受信器にとってはワードとワードの間の休み時間でしかありません。
これなら、送信するRaspberryPiからはPIC達が１個に見え、受信するPIC達には自分宛のデータがだけが届きます。RaspberryPiが休みなく送信してもPIC側は他が受信している間に処理を進められますし、RaspberryPiの送信タイミングが適切であれば受信したSPIのデータをUARTに渡すだけでPIC内でのスタックは不要です。ピン数が少ないPIC12F1822でも対応可能ということ。
これを実現するクロックの仕分けは汎用ロジックICで行います。
バイナリカウンタ74HC4040
3to8 ラインデコーダ TC74HC138
この二つです。
数日前はGALを使おうかと思ったのですが、16ピンの汎用ロジック２個で可能ならこちらの方がいいかと。ファームウェア書かなくていいし、安いし、30年以上確実に動くし。
バイナリカウンタはクロックをカウントして２進数相当の出力をするICです。これにSPIクロックを入力し、下から4～6bit目の出力を使います。SPIクロックの８倍周期でカウントされる3bitのバイナリと見なせます。
８倍周期の3bitのバイナリをラインデコーダに入れます。ラインデコーダは入力された3bitのバイナリに相当するピンだけ出力します。このデコーダにSPIのクロックも入れれば８カウント毎に送り先が切り替わるクロックが出力されます。
SPIのモードは74HC4040の特性に合わせてmode3がよいと思われます。
文章で伝わりにくいのは承知していますが、アイデアがまとまってスッキリした。
オレメモってことで。
整理しきらないとモヤモヤして本業が手に付かなかったので回路図を描いてみました。気分スッキリ。
折角なので揚げてみました。
クリックして表示されるモノはぼやけてしまいますので、回路を追いたい方はサムネのリンク先の画像本体をダウンロードして見てください。
追記
回路図に間違い発見！
74HC4040のCLKにはSPI_CLKが入らないといけません。
74HC4040から74HC138のA,B,Cに行くのもQ4,Q5,Q6です。なら74HC4020でもいいな。
データは手直ししましたが、ここに再アップするのは面倒。まぁいいか。
さらに追記
クロックカウントの考え方が根本的に間違っているような気が・・・74HC4040(4020)のカウントの進み方がズレてね？最初のビットをサンプリングする前に１カウントされてしまうぞ。
ならばSPIをmode0で使えばいいか？mode0ならアイドル・ローだから74HC138ではなく74HC238か？
考え直し。
#電子工作 #RaspberryPi
直接出すのは無理があります。UARTはありますが、２系統出すのが関の山。BreakTimeも出しにくい。
ならば、RaspberryPiからはSPIで出力し、PICで250kbpsのUARTに変換するのがいいかなと。
RaspberryPiからCS(チップセレクト)を使ってPICを選択するのがノーマルな方法ですが、レガシーDMXを出来る限り数多くだすには効率が悪い。SPIを休みなく送りつけたらPICは処理しきれませんので１ワード毎に休み時間を入れないといけない。また、PIC１個毎に一気にデータを送り付けるにはPICがデータをキャッシュ出来なければなりませんが、512バイト以上のメモリを持ったPICは選択肢が少なくピン数も多い。
しかるに、SPIを普通に使ったら２系統扱うのが限界だと思われます。
で、考えた方法が、複数のPIC(レガシーDMX１系統に付き１個使用)がRaspberryPiから１個に見える方法です。
RaspberryPiからは複数のユニバースのデータを適切に並べ替えて一気に送出します。RaspberryPiにとっては一番ストレスが無い方法です。
もちろんPICはこれを捌くことが出来ませんから、RaspberryPiとPICの間に仕掛けを入れます。
SPIはクロック同期型の送信方法ですからデータ線の他にクロック線があります。受信はクロックによって実行されますので、CSがアクティブでも、データ線に変化があっても、クロックが伴わなければ何も起こりません。通常ならCSを用いて受信先を決定しますが、クロックの出力先を仕分けても同じことです。
送信が始まって１から８カウントの間は１番目のPICへSPIのクロックを送り、９から１６カウントの間は２番目のPICへSPIのクロックを送り・・・以下末番のPICまで繰り返します。RaspberryPiから送信があっても、クロックが行かない受信器にとってはワードとワードの間の休み時間でしかありません。
これなら、送信するRaspberryPiからはPIC達が１個に見え、受信するPIC達には自分宛のデータがだけが届きます。RaspberryPiが休みなく送信してもPIC側は他が受信している間に処理を進められますし、RaspberryPiの送信タイミングが適切であれば受信したSPIのデータをUARTに渡すだけでPIC内でのスタックは不要です。ピン数が少ないPIC12F1822でも対応可能ということ。
これを実現するクロックの仕分けは汎用ロジックICで行います。
バイナリカウンタ74HC4040
3to8 ラインデコーダ TC74HC138
この二つです。
数日前はGALを使おうかと思ったのですが、16ピンの汎用ロジック２個で可能ならこちらの方がいいかと。ファームウェア書かなくていいし、安いし、30年以上確実に動くし。
バイナリカウンタはクロックをカウントして２進数相当の出力をするICです。これにSPIクロックを入力し、下から4～6bit目の出力を使います。SPIクロックの８倍周期でカウントされる3bitのバイナリと見なせます。
８倍周期の3bitのバイナリをラインデコーダに入れます。ラインデコーダは入力された3bitのバイナリに相当するピンだけ出力します。このデコーダにSPIのクロックも入れれば８カウント毎に送り先が切り替わるクロックが出力されます。
SPIのモードは74HC4040の特性に合わせてmode3がよいと思われます。
文章で伝わりにくいのは承知していますが、アイデアがまとまってスッキリした。
オレメモってことで。
整理しきらないとモヤモヤして本業が手に付かなかったので回路図を描いてみました。気分スッキリ。
折角なので揚げてみました。
クリックして表示されるモノはぼやけてしまいますので、回路を追いたい方はサムネのリンク先の画像本体をダウンロードして見てください。
追記
回路図に間違い発見！
74HC4040のCLKにはSPI_CLKが入らないといけません。
74HC4040から74HC138のA,B,Cに行くのもQ4,Q5,Q6です。なら74HC4020でもいいな。
データは手直ししましたが、ここに再アップするのは面倒。まぁいいか。
さらに追記
クロックカウントの考え方が根本的に間違っているような気が・・・74HC4040(4020)のカウントの進み方がズレてね？最初のビットをサンプリングする前に１カウントされてしまうぞ。
ならばSPIをmode0で使えばいいか？mode0ならアイドル・ローだから74HC138ではなく74HC238か？
考え直し。
#電子工作 #RaspberryPi
2023年 この範囲を新しい順で読む この範囲をファイルに出力する
ムービングライトの予防修理と平行して棚上げネタを進めています。今はクリアカムのパワーサプライです。
クリアカムはDC12v～30vのスイッチング電源とターミネーターがあれば動きます。
電源は中華電機のDC24v/9Aを用いています。ベルトパックの電源電流は１台あたり150mA勘定です(カタログスペックはもっと少ないのですが経験則から余力を持たせてます)から20台くらいは動くかな？。
ターミネーターは抵抗220Ω(2w)x１、抵抗4.7kΩ(1/2w)x１、電解コンデンサ10uF/35vx１です。このあたりは過去記事No.371に書いています。
専用基板にターミネーターを実装し、XLR3Pを4口搭載し、4口同系統と2口2系統に切り替えられるようにしています。
組んでて困ったのは、DC24vのスイッチング電源の入出力ターミナルが小さいことです。M3ネジですが、壁(フェンス)の間隔5.2mmしかありません。0.75スケアに対応した圧着端子の幅は最小でも5.6mm。ほんのわずかの違いですが入りません。削ればいいけど面倒です。0.3～0.5スケアに対応した圧着端子なら幅5.2mmなのでギリギリ入りますが、近所の電材屋さんやホームセンターさんでは在庫していなかったのでポチりました。額面9A出力でこんな小さなターミナルはどうかと思います。性能は悪くないだけに不思議です。
ちなみに、中華電機のスイッチング電源に表示される最大電流値は絶対最大定格(これ以上使ったら壊れる値)と思うのがいいみたいです。国内感覚の定格(安定して使い続けられる最大値)は半分くらいのようです(今回の場合は4.5A)。
本体ページにクリアカムについてまとめるのがいいのかな？
XLRのピンアサイン、簡易パワーサプライの作り方、音声信号の割り込ませ方、音声信号への変換の仕方、製作の注意点などです。
#電子工作
クリアカムはDC12v～30vのスイッチング電源とターミネーターがあれば動きます。
電源は中華電機のDC24v/9Aを用いています。ベルトパックの電源電流は１台あたり150mA勘定です(カタログスペックはもっと少ないのですが経験則から余力を持たせてます)から20台くらいは動くかな？。
ターミネーターは抵抗220Ω(2w)x１、抵抗4.7kΩ(1/2w)x１、電解コンデンサ10uF/35vx１です。このあたりは過去記事No.371に書いています。
専用基板にターミネーターを実装し、XLR3Pを4口搭載し、4口同系統と2口2系統に切り替えられるようにしています。
組んでて困ったのは、DC24vのスイッチング電源の入出力ターミナルが小さいことです。M3ネジですが、壁(フェンス)の間隔5.2mmしかありません。0.75スケアに対応した圧着端子の幅は最小でも5.6mm。ほんのわずかの違いですが入りません。削ればいいけど面倒です。0.3～0.5スケアに対応した圧着端子なら幅5.2mmなのでギリギリ入りますが、近所の電材屋さんやホームセンターさんでは在庫していなかったのでポチりました。額面9A出力でこんな小さなターミナルはどうかと思います。性能は悪くないだけに不思議です。
ちなみに、中華電機のスイッチング電源に表示される最大電流値は絶対最大定格(これ以上使ったら壊れる値)と思うのがいいみたいです。国内感覚の定格(安定して使い続けられる最大値)は半分くらいのようです(今回の場合は4.5A)。
本体ページにクリアカムについてまとめるのがいいのかな？
XLRのピンアサイン、簡易パワーサプライの作り方、音声信号の割り込ませ方、音声信号への変換の仕方、製作の注意点などです。
#電子工作
JAXAのH-3が失敗したようです。２段目のエンジンが着火しなかったため遠隔操作で自爆させたそうです。今回ばかりは衛星を含めた機材を失っていますので中止・中断とは言えません。
かとって、あげつらってJAXAはダメだぁ～三菱はダメだぁ～とするのも短絡過ぎます。１段目は正常に機能し分離まで成功したのですから、H-3最大の売りである新機軸満載のLE-9は正常に機能したと言えます。これはこれで正しく評価するべきです。事業としては言い訳の余地がない失敗ですが、LE-9の何がこれまでと違うのか、何が凄いのか、この辺りを抜きに今回を語るのは避けていただきたいものです。
超難題のLE-9を機能させたのに２段目のエンジンが着火しなかったことは「脇が甘い」と言われても致し方ありませんが。
#雑談
かとって、あげつらってJAXAはダメだぁ～三菱はダメだぁ～とするのも短絡過ぎます。１段目は正常に機能し分離まで成功したのですから、H-3最大の売りである新機軸満載のLE-9は正常に機能したと言えます。これはこれで正しく評価するべきです。事業としては言い訳の余地がない失敗ですが、LE-9の何がこれまでと違うのか、何が凄いのか、この辺りを抜きに今回を語るのは避けていただきたいものです。
超難題のLE-9を機能させたのに２段目のエンジンが着火しなかったことは「脇が甘い」と言われても致し方ありませんが。
#雑談
クリアカムのピンアサインは「音響・映像・電気設備が好き」さんの「Clear-Com（クリアカム）のヘッドセット･ピンアサイン」がわかりやすい。XLRは品番によってピン配置が違う点も解説されているのでとても良い情報です。
#電子工作
#電子工作