電装工芸日記
- 舞台照明機器の製作とか -
全年全月15日の投稿［48件］（4ページ目）
2022年12月 この範囲を時系列順で読む この範囲をファイルに出力する
このところライトアップのご要望を多く頂きます。
特定の日時に人集めることが難しいため、特に行政さんではイベント予算の消化のためにライトアップをお考えになる事例が多いようです。
ただ、長くて２か月の半仮設に適したライトアップの制御システムは既製品にありません。電源は電気工事さんにタイマーとリレーを施工してもらえば何とでもなりますが、DMXを出力する制御盤はありそうで無いのです。５時間のライトアップをDMXレコーダーで現尺保存などしたくありませんし。
ならば作ってしまえとなるワケです。時刻をトリガーにシーンをめくる簡素なDMXコンソールってイメージですが、どうせならIoT的な手法でインターネット経由の遠隔操作が出来たらいいんじゃないかと。制御の核にRaspberryPiなどのLinuxベースのマイコンを用い、ポケットwi-fiを介してVPN接続するのです。VPNによってローカルLANと等しい接続をしてしまえばJAVA-scriptとPythonのsocketで自由度の高い制御が出来ます。現地の装置との接続を仲介するサーバーが別途必要なので、インフラ整備に物と手間と維持費がかかりますし、インターネットサーバーを扱うスキルも必要です。ナンのことすか？って話ですけどね。
未解決の課題は少なくありませんが、インターネットを介したVPNで遠隔操作する手段はとうの昔に獲得済みですから、ブラウザで操作できるコンソールをRaspberryPi上に構成すれば必要な要素は揃います。IoT照明コンソール(笑
未解決の主な課題はC言語によるPython用の計算ライブラリを書くことです。調光データの計算(マスター値を当てるとか、複数のシーンのレベルをマージするとか)に特化したものですが、繰り返し処理が激遅なPythonを補完するだけですので、PtyhonライブラリをC言語で書く教科書を熟読すればいけると思います。もちろんnumpyでも出来ることですが、繰り返し処理を軽くするには専用ライブラリがいいかなと。特化しといた方が書きやすいし。この案件に限らず、いずれ獲得したいライブラリです。
本題のような余談ですが、PythonはC言語より100倍楽に書けるけど100倍遅いイメージです。Pythonは変数の型に自由度があること(整数の除算の結果が自動的に浮動小数点なるとか)が書きやすい特徴の一つですが、Pythonのコアが変数の「型」を推測するのに時間がかかるのだそうです。代表的な例がfor文を多用した際の激遅っぷりです。for文は繰り返しのステップ毎に扱う変数の型を推測しますから遅くなるのは当然です。C言語は変数の型が厳密に扱われて気難しい反面、優しさ全開のアシスト機能が無いので速いのです。あちらを立てればこちらが立たず。処理内容に寄ると言ってしまえばそれまでですが、単精度で単純な計算を延々と続ける調光卓みたいなシステムでは繰り返しが多い計算をC言語によるライブラリとして書くメリットは多大なのです。どうやら、Pythonというシステムはそんな使い方をするようにデザインされているとのこと。PythonはC言語で書かれたガチなライブラリを出来るだけ楽に使うための踏み台だとイメージすると良いようです。
懸念されることは、世の中がコロナ前の状況に戻ってしまうと、ライトアップの件数も元に戻ってしまうことです。作っても使わないと意味ありません。
#照明器具 #Python
特定の日時に人集めることが難しいため、特に行政さんではイベント予算の消化のためにライトアップをお考えになる事例が多いようです。
ただ、長くて２か月の半仮設に適したライトアップの制御システムは既製品にありません。電源は電気工事さんにタイマーとリレーを施工してもらえば何とでもなりますが、DMXを出力する制御盤はありそうで無いのです。５時間のライトアップをDMXレコーダーで現尺保存などしたくありませんし。
ならば作ってしまえとなるワケです。時刻をトリガーにシーンをめくる簡素なDMXコンソールってイメージですが、どうせならIoT的な手法でインターネット経由の遠隔操作が出来たらいいんじゃないかと。制御の核にRaspberryPiなどのLinuxベースのマイコンを用い、ポケットwi-fiを介してVPN接続するのです。VPNによってローカルLANと等しい接続をしてしまえばJAVA-scriptとPythonのsocketで自由度の高い制御が出来ます。現地の装置との接続を仲介するサーバーが別途必要なので、インフラ整備に物と手間と維持費がかかりますし、インターネットサーバーを扱うスキルも必要です。ナンのことすか？って話ですけどね。
未解決の課題は少なくありませんが、インターネットを介したVPNで遠隔操作する手段はとうの昔に獲得済みですから、ブラウザで操作できるコンソールをRaspberryPi上に構成すれば必要な要素は揃います。IoT照明コンソール(笑
未解決の主な課題はC言語によるPython用の計算ライブラリを書くことです。調光データの計算(マスター値を当てるとか、複数のシーンのレベルをマージするとか)に特化したものですが、繰り返し処理が激遅なPythonを補完するだけですので、PtyhonライブラリをC言語で書く教科書を熟読すればいけると思います。もちろんnumpyでも出来ることですが、繰り返し処理を軽くするには専用ライブラリがいいかなと。特化しといた方が書きやすいし。この案件に限らず、いずれ獲得したいライブラリです。
本題のような余談ですが、PythonはC言語より100倍楽に書けるけど100倍遅いイメージです。Pythonは変数の型に自由度があること(整数の除算の結果が自動的に浮動小数点なるとか)が書きやすい特徴の一つですが、Pythonのコアが変数の「型」を推測するのに時間がかかるのだそうです。代表的な例がfor文を多用した際の激遅っぷりです。for文は繰り返しのステップ毎に扱う変数の型を推測しますから遅くなるのは当然です。C言語は変数の型が厳密に扱われて気難しい反面、優しさ全開のアシスト機能が無いので速いのです。あちらを立てればこちらが立たず。処理内容に寄ると言ってしまえばそれまでですが、単精度で単純な計算を延々と続ける調光卓みたいなシステムでは繰り返しが多い計算をC言語によるライブラリとして書くメリットは多大なのです。どうやら、Pythonというシステムはそんな使い方をするようにデザインされているとのこと。PythonはC言語で書かれたガチなライブラリを出来るだけ楽に使うための踏み台だとイメージすると良いようです。
懸念されることは、世の中がコロナ前の状況に戻ってしまうと、ライトアップの件数も元に戻ってしまうことです。作っても使わないと意味ありません。
#照明器具 #Python
2022年7月 この範囲を時系列順で読む この範囲をファイルに出力する
低融点ソルダーペーストの入荷は２－３週間先のようです。
製作は急ぎじゃありませんが、早々にテストして次の課題に移りたい気持ちなのでちょっと不満。
不思議なのは小売りで扱われる製品が少ない事です。趣味として日常的にハンダ付けをする人が少ない上にリフローハンダを使う人は更に少ないのですから仕方ないのでしょうけど、国内メーカーのハンダ付け関連品はとても優秀で品数も多いのにソルダーペーストの類を避けている感じがします。工場向けの製品は多いので尚更不思議です。
とは言っても無いものは仕方ありません。
#電子工作
製作は急ぎじゃありませんが、早々にテストして次の課題に移りたい気持ちなのでちょっと不満。
不思議なのは小売りで扱われる製品が少ない事です。趣味として日常的にハンダ付けをする人が少ない上にリフローハンダを使う人は更に少ないのですから仕方ないのでしょうけど、国内メーカーのハンダ付け関連品はとても優秀で品数も多いのにソルダーペーストの類を避けている感じがします。工場向けの製品は多いので尚更不思議です。
とは言っても無いものは仕方ありません。
#電子工作
2022年6月 この範囲を時系列順で読む この範囲をファイルに出力する
相変わらずRaspberryPiが手に入りません。
4Bは少し価格が下がった感じがしますが、それでも最安値が18,000円強。CM4に至っては48,000円を付けているところもあります。
もともと教育用の安価なマイコンとして登場したのに凄いことになっています。大きなお友達にとっても楽しいオモチャですから仕方ないのかな。。。
可能性を探るって意味でCM4について調べてみました。
I/Oボードが無ければ何も出来ない仕様ですが、100ピンの端子２個にあらゆるインターフェースがアップされていて、必要な物だけ取り出したI/Oボードを作れば最小構成のシステムが構成出来ます。USB3.0が無いのですが、USB2.0はフルスピードの480Mbpsですし、PCI-Ex1が出ているので、I/Oボードを作ってしまう人にとっては何の問題も無いと思われます。
回路は本家のI/Oボードのデータシートに全て書かれています。大半のインターフェースがコネクタに配線するだけで機能します。専用基板を作る敷居は高いですが、頑張れば私でも作れそうです。
#RaspberryPi
4Bは少し価格が下がった感じがしますが、それでも最安値が18,000円強。CM4に至っては48,000円を付けているところもあります。
もともと教育用の安価なマイコンとして登場したのに凄いことになっています。大きなお友達にとっても楽しいオモチャですから仕方ないのかな。。。
可能性を探るって意味でCM4について調べてみました。
I/Oボードが無ければ何も出来ない仕様ですが、100ピンの端子２個にあらゆるインターフェースがアップされていて、必要な物だけ取り出したI/Oボードを作れば最小構成のシステムが構成出来ます。USB3.0が無いのですが、USB2.0はフルスピードの480Mbpsですし、PCI-Ex1が出ているので、I/Oボードを作ってしまう人にとっては何の問題も無いと思われます。
回路は本家のI/Oボードのデータシートに全て書かれています。大半のインターフェースがコネクタに配線するだけで機能します。専用基板を作る敷居は高いですが、頑張れば私でも作れそうです。
#RaspberryPi
2022年4月 この範囲を時系列順で読む この範囲をファイルに出力する
オフですが、用事が早く終わったのでArt-Netを書き書き。
ライブラリ化が完了。importしてインスタンスを作ればArt-Netの受送信が始まり、インスタンスから関数を呼び出して設定変更や現在値の読み出しが出来ます。
とりあえずこんなもんかな。
追記
送信元を切り替える動作も確認しました。
まだユーザーが選択するようにはしていませんが、５秒毎に切り替えるテストプログラムで正常に動作。
SPI-DMXの処理もイメージがまとまってきました。Art-Netの出力処理内にthreadingで間借りすればすんなりいきそうです。
#Python #[Art-Net]
ライブラリ化が完了。importしてインスタンスを作ればArt-Netの受送信が始まり、インスタンスから関数を呼び出して設定変更や現在値の読み出しが出来ます。
とりあえずこんなもんかな。
追記
送信元を切り替える動作も確認しました。
まだユーザーが選択するようにはしていませんが、５秒毎に切り替えるテストプログラムで正常に動作。
SPI-DMXの処理もイメージがまとまってきました。Art-Netの出力処理内にthreadingで間借りすればすんなりいきそうです。
#Python #[Art-Net]
Art-Netパッチは一番の課題をクリアしたワケです。
規格書を翻訳するところから始まって４ヶ月間、ヒマが無くても考え続けてきましたから、嬉しいと言えば嬉しいですが、肩の荷が下りてホッとした気持ちが強いです。
予想外の何かは残っていると思いますが、一番大きな山を越えたのかな。
今後はimport出来るライブラリとしてまとめ上げ、先日基板を作ったSPI-DMXの試作です。
ライブラリにするのはそれほど難しくありません。動作試験用に書いたmainを機能別に関数化して外から呼べるようにするだけです。
SPI-DMXは、Art-Netパッチに組み込むか、別の装置としてArt-Netデコーダにするか、試作しながら考えたいと思います。RaspberryPiのSPIで大きなデータを扱ったことがないので、Art-Netパッチに組み入れられるかわからんのです。
最終的な装置にまとめ上げるには筐体の製作もあります。簡単そうで難しい電源の入り切りや停電対策などもあります。
まだまだやらねばならないことが多く、主機能が一応動いたからと喜んでもいられんのです。
近々の目標は、最低限の設定操作が出来るところまで作ってDMX-Delayをリクエストしてくださったプランナーさんに主機能を確認して頂くことです。望まれているニュアンスで遅れるかが最も大事ですから。
ベニヤ板に基板やモジュールをネジ止めした姿での確認になりそうですが、中身が決まらないと筐体の設計は出来ませんのでよいのです。
願わくば、Ｐ社のＷ君にも確認してもらいたいなぁ～(笑
#Python #[Art-Net]
規格書を翻訳するところから始まって４ヶ月間、ヒマが無くても考え続けてきましたから、嬉しいと言えば嬉しいですが、肩の荷が下りてホッとした気持ちが強いです。
予想外の何かは残っていると思いますが、一番大きな山を越えたのかな。
今後はimport出来るライブラリとしてまとめ上げ、先日基板を作ったSPI-DMXの試作です。
ライブラリにするのはそれほど難しくありません。動作試験用に書いたmainを機能別に関数化して外から呼べるようにするだけです。
SPI-DMXは、Art-Netパッチに組み込むか、別の装置としてArt-Netデコーダにするか、試作しながら考えたいと思います。RaspberryPiのSPIで大きなデータを扱ったことがないので、Art-Netパッチに組み入れられるかわからんのです。
最終的な装置にまとめ上げるには筐体の製作もあります。簡単そうで難しい電源の入り切りや停電対策などもあります。
まだまだやらねばならないことが多く、主機能が一応動いたからと喜んでもいられんのです。
近々の目標は、最低限の設定操作が出来るところまで作ってDMX-Delayをリクエストしてくださったプランナーさんに主機能を確認して頂くことです。望まれているニュアンスで遅れるかが最も大事ですから。
ベニヤ板に基板やモジュールをネジ止めした姿での確認になりそうですが、中身が決まらないと筐体の設計は出来ませんのでよいのです。
願わくば、Ｐ社のＷ君にも確認してもらいたいなぁ～(笑
#Python #[Art-Net]
2022年3月 この範囲を時系列順で読む この範囲をファイルに出力する
SPI-DMXを使うにはSPIに渡す配列に少し工夫が必要です。
レベル値の２次元配列[ユニバース,スロットアドレス]を１次元配列[スロットアドレス]に変換してSPIに渡すのですが、<ユニバースnのスロットx>を<n.x>と書くなら、
[<0.1>,<1.1>,<2.1>,・・・,<6.1>,<7.1>,<0.2>,<1.2>,<2.2>,・・・,<6.2>,<7.2>,
・・・,
<0.512>,<1.512>,<2.512>,・・・,<6.512>,<7.512>]
としなければなりません。[ユニバース,スロットアドレス]だったものを[スロットアドレス,ユニバース]の順番で１次元配列にするのです。
ちなみに元のスロットデータは
[[<0.1>,<0.2>,<0.3>,・・・,<0.512>],
[<1.1>,<1.2>,<1.3>,・・・,<1.512>],
・・・,
[<7.1>,<7.2>,<7.3>,・・・,<7.512>]]
こんな２次元配列です。
元のスロットデータをout_routeとし、SPIに渡すスロットデータをout_spi_arrayとするなら
out_spi_array = out_route.ravel( 'F' )
あれま、たった一行。
カッコ内の'F'はravelの動作モードを表すものらしい。
これまたPythonの繰り返しコマンドを用いずにnumpyだけで変換出来てしまった。
numpy素晴らしい。
#Python #[Art-Net]
レベル値の２次元配列[ユニバース,スロットアドレス]を１次元配列[スロットアドレス]に変換してSPIに渡すのですが、<ユニバースnのスロットx>を<n.x>と書くなら、
[<0.1>,<1.1>,<2.1>,・・・,<6.1>,<7.1>,<0.2>,<1.2>,<2.2>,・・・,<6.2>,<7.2>,
・・・,
<0.512>,<1.512>,<2.512>,・・・,<6.512>,<7.512>]
としなければなりません。[ユニバース,スロットアドレス]だったものを[スロットアドレス,ユニバース]の順番で１次元配列にするのです。
ちなみに元のスロットデータは
[[<0.1>,<0.2>,<0.3>,・・・,<0.512>],
[<1.1>,<1.2>,<1.3>,・・・,<1.512>],
・・・,
[<7.1>,<7.2>,<7.3>,・・・,<7.512>]]
こんな２次元配列です。
元のスロットデータをout_routeとし、SPIに渡すスロットデータをout_spi_arrayとするなら
out_spi_array = out_route.ravel( 'F' )
あれま、たった一行。
カッコ内の'F'はravelの動作モードを表すものらしい。
これまたPythonの繰り返しコマンドを用いずにnumpyだけで変換出来てしまった。
numpy素晴らしい。
#Python #[Art-Net]
回路図の最新版です。
これで動いてくれたらいいのですけど・・・
#電子工作
今回の基板は大量のチップ部品が背面に付きます。これを手ハンダは避けたい。
基板と共にステンシルを頼んだのでリフローが出来ればいいけれど加熱台はどうする？
amazonさんにこんなんありました。
200 X 200mm LEDマイクロコンピューター電気ホットプレート予熱はんだ付け予熱ステーション、ウェルダーホットプレートリワークヒーターラボ110 / 220V AC 800W(美规110V)
カタログスペック的にはドストライクな製品ですが使えるのでしょうか。
中国から直送みたいで納期は４月上旬です。
この手の製品は国産の良い物だと10万近くするので避けていましたが1万円切るならアリでしょう。
家電のホットプレートを使う方法もありますが、この価格ならこっちの方がいいかも。天板平らだし。
たぶん設定と実際の温度は違うと思いますが、放射温度計を使って設定値に対する実際の温度を把握すれば使えるっしょ。
リフローは220度で60秒がペーストハンダメーカーの公称値です。ハンダの溶ける様を目の前に見られますから試してデータを取りましょう。220度ですと部品の耐久時間は長くないので、この辺りも調べておくべき課題です。
某メーカーさんの推奨値です。
プレヒート 130～180℃ 60～90sec.
リフロー 220℃以上 30～90sec.
ピーク温度 240～250℃ 10sec.以内
逆用途として肉焼けますね。
リフローに使えなかったら焼肉用にしましょう。
そういえば基板屋さんからメールがありました。「政府と交渉して稼働出来れば納期が短くなります」とのことです。
通常なら一週間以内に日本まで届くサービスですが、電力不足のために工場の稼働が輪番になっているのでしょう。
こればかりは仕方ありません。
#工具や資材
Fusion360で部品の3Dモデルを描いて追加してみました。
モデルをSTEP形式で書き出せばそのままKiCadに持っていけます。
3Dの基板をグルグルさせてもすぐに飽きますが、部品の干渉やシルク(文字印刷)のチェックには効果絶大。
#電子工作
モデルをSTEP形式で書き出せばそのままKiCadに持っていけます。
3Dの基板をグルグルさせてもすぐに飽きますが、部品の干渉やシルク(文字印刷)のチェックには効果絶大。
#電子工作