SevenPlumBar（７PlumBar）

カタカナでマーサ（となりの芝生）

ポン菓子屋店頭用電光掲示板

かたちのあるもの できたもの


電光掲示板（LED　64×16）

 

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スクロール中でブレていますが…

SODIALのLEDモジュール（8×8×4連）を4個連結して、64×16にしてArduinoDUEでコントロールさせています
「たま吉さん」のスケッチ等を参考にさせていただき（感謝！）、SODIALのモジュールはLEDユニットの並びが左右逆のようなので、少し変更して動かしています

64×16での表示は出来たので、時計と温度・湿度表示をできるようにしたら（夏の屋外営業では必須？）ケースに入れようかと思っています

ちなみに、この表示で5V入力での消費電流は約200mAなので、6000mAh程度のモバイルバッテリーで、1日はもちそうです

 

変更箇所１　SDカード接続ピンアサイン

//#define MOSI_SD 11 // SDカードのMOISへ接続
//#define MISO_SD 12 // SDカードのMISOへ接続
//#define CLK_SD 13 // SDカードのCLKへ接続

#define MOSI_SD 75 // SDカードのMOSIへ接続＠DUE
#define MISO_SD 74 // SDカードのMISOへ接続＠DUE
#define CLK_SD 76 // SDカードのCLKへ接続＠DUE

 

変更箇所２　MAX7219接続数、表示エリアの横ドット数指定

// #define SCREENS 8 // MAX7219カスケード接続数
#define SCREENS 16 // MAX7219カスケード接続数

// #define SC_WIDTH 32 // マトリック表示横ドット数
#define SC_WIDTH 64 // マトリック表示横ドット数

 

変更箇所３　フレームバッファからMAX7219バッファへの変換部

// for (uint8_t i=0; i < 8; i++) {
// memcpy(&ptr[i*8],&fbuf[i*4+32], 4);
// memcpy(&ptr[i*8+4],&fbuf[i*4], 4);
// }

for (uint8_t i=0; i < 8; i++) { // each MAX7219 has 8 rows
memcpy(&ptr[i*SCREENS],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+7], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+1],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+6], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+2],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+5], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+3],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+4], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+4],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+3], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+5],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+2], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+6],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH+1], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+7],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+SC_WIDTH], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+8],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+7], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+9],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+6], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+10],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+5], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+11],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+4], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+12],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+3], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+13],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+2], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+14],&fbuf[i*SC_WIDTH/8+1], 1);
memcpy(&ptr[i*SCREENS+15],&fbuf[i*SC_WIDTH/8], 1);
}

 

変更箇所４　max7219_matrix.hの中の

//#define MAXSCREENS 8 // 最大接続数

#define MAXSCREENS 16 // 最大接続数

 

nuneno.cocolog-nifty.com

カットしたアクリル材（２セット分）到着（1/9）・・・穴あけ加工前

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アクリル材入手

完成(1/17) 　ArduinoDUE　+　SODIAL LED ディスプレイモジュール×４

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Arduinoシールド基板部品表（DUEの背中に乗せた基板）

①I2C接続のRTC：秋月電子　RTC-8564NB　をLi電池でバックアップ（275nA）

②I2C接続のOLED：秋月電子　0.96インチ　128×64ドット　OLED

③I2C接続の温湿度センサ：秋月電子　AM2322

④プッシュスイッチ×４：秋月電子

⑤Arduinoシールド基板：秋月電子　Arduino用ユニバーサルプロトシールド

⑥3.3V出力　→　5.0V入力　レベル変換IC実装（SN74LS07）

 

メッセージ部分は完成したので、ポン菓子屋に引き渡した

2/24（日）が「今年の初ポン＝デビュー日」らしい

行ってらっしゃ～い

 

 

C++ (Arduino)

かたちのないもの

 継承

 

class U8G2_MAX7219_64X8_1_4W_HW_SPI : public U8G2 {
 public: U8G2_MAX7219_64X8_1_4W_HW_SPI(const u8g2_cb_t *rotation, uint8_t cs,   uint8_t dc, uint8_t reset = U8X8_PIN_NONE) : U8G2() {
  u8g2_Setup_max7219_64x8_1(&u8g2, rotation, u8x8_byte_arduino_hw_spi,  u8x8_gpio_and_delay_arduino);
  u8x8_SetPin_4Wire_HW_SPI(getU8x8(), cs, dc, reset);
  }
};

解釈：

U8G2_MAX7219_64X8_1_4W_HW_SPI が派生クラス

U8G2　が基底クラス　（: public　がキーワード）

その後ろの　｛・・・｝　の部分が派生クラスの定義

関数　U8G2_MAX7219_64X8_1_4W_HW_SPI（・・・）はコンストラクタ（関数が生成（実体化）されたときに自動的に実行される初期化関数）
「U8G2_MAX7219_64X8_1_4W_HW_SPI」のコンストラクタとして

U8G2()（基底クラスのコンストラクタ）を実行した後に
u8g2_Setup_max7219_64x8_1（・・・）と u8x8_SetPin_4Wire_HW_SPI（・・・）の関数が実行されることになる

OLEDモジュール

かたちのあるもの

 

0.9インチ128x64

  • SSD1306　I2Cインターフェース　秋月電子
  • u8g2ライブラリ使用（M0では「***_HW_I2C」を選択）

1.3インチ128x128

  • SSD1327　I2Cインターフェース　amazon
    SSD1306に比べると画素の数以上に遅い（SSD1327にはディレイが必要らしい）
  • u8g2ライブラリ使用（DUEでは「***_2ND_HW_I2C」を選択）
  • 「MSP1503」というのがモジュールの名前らしい

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    やぁ！（©chobihige/LINE stamp 「ちょっと理系なうさたろう2」）



Arduino（忘備録）

Arduino かたちのないもの

 

 共通

  • 「Arduino」はワンチップマイコンに、ドライバ（ブートローダ）を書き込み
    統合化開発環境「Arduino IDE」経由で、コンパイラ・リンカ「gcc toolchain」を使用している
    （AVR、SAM、ESP32、STM32、ルネサス（旧日立系）など）
  • 「Arduino IDE」の代わりに、「Visual Micro (Arduino IDE for Visual Studio)」を使用すると、関数定義の参照、ブレークポイントの使用、などの機能が使えて便利
    （最初に、「Arduino IDE」でビルド後に使用しないと、ライブラリの参照とかがうまくいかない、二つの環境を適宜使い分けてデバッグしている）
  • 「setup()」,「loop()」：実は「main.cpp」の中から、以下のように呼ばれている
    int main(void) {
      init();　　　　　　　//CPUの初期化
      initVariant();              //システムの初期化（差分？）
      setup();                    //ユーザープログラム（.ino）の初期化プロセス
      for(;;) {
         loop();                    //ユーザープログラム（.ino）のプログラム
         if(serialEventRun)
            serialEventRun(); //シリアル通信は別プロセスとして動作
       }
         retun(0);
    }
  • 環境設定file　　C:\Users\<アカウント名>\AppData\Local\Arduino15\ の中の                                     　　　　「preferences.txt」　に設定情報が格納される
  • 追加ライブラリー　　C:\Users\<アカウント名>\Documents\Arduino\libraries
  • ピンと信号名の対応
    C:\Users\*yourName\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\sam\1.6.11\variants\arduino_due_x\variant.h　とか　variant.cpp の中で定義されている(*yourNameは各PCごと）

  ArduinoM0（Atmel SAMD：ARM Cortex-M0+）

  • "serial"は無くって、"serialUSB"を使用
  • "serial5"が使えるようになった　 0,1ピン（RX、TXと書いてあるピン）を使用
  • SPIはICSP　（SCK,MISO,MOSI,SS）=（24,22,23,SS）（DMA付）
  • SERCOM4で　SPI.begin(13,12,11,10);　を追加可能（UNOと同じ）
  • SD:HardSSを使用しないときでもHardSSピンを出力に設定
  • ArduinoZERO が M0　に名前を変えたらしい…が同じではなさそう

ArduinoDUE（Atmel SAM：ARM Cortex-M3）

  • SPIはICSP　（SCK,MISO,MOSI,SS）=（76,74,75,SS）（DMA付）
    SPI_CONTINUE（SSをアクティブのままにしておく）が使えるのはDUEのみ
  • setup()内でSS信号ピンを設定　：　SPI.begin(*SS);　      *SS=4(CS1),10(CS0),52(CS2) のみ設定可
  • I2C　 wire  ：SDA,SCL＝20,21（MEGAタイプのArduinoにしか存在しないピン）
              wire1：SDA,SCL＝70,71 （他のArduino のI2Cのピン） 
  • A/D　10bit（default）/12bit（analogReadResolution(12);で指定）
    SPANはdefaultでは3.3Vになっているが「AREF」というジャンパ（ICSPコネクタのCPU寄り）で「EXT」側にジャンパすると「AREFピン」に変更できる
    「AREFピン」入力は10bit動作時は2.0V～VDD、12bit動作時は2.4V～VDD
    入力電流は250μAmax（14kΩtyp）…フィルタなしだとノイズで9bit程度

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ESP32（Tensilica Xtensa LX6）

  • IO12を”H"にして、serialへ”Enter"を入力すると「BASIC」が起動する
    これがHSPIのMOSI信号になっているので「プルアップ」すると
    このモードになってしまい、プログラムの書き込みができなくなる
  • GPIO6,7,8,9,10,11はGPIOとしては使えない（らしいがSPIとしては使えるみたい、内蔵FLASHとSSを分ける）
  • SPIは"SPI.begin(SCK,MISO,MOSI,SS);"で宣言（DMA付）
    VSPI（標準SPI）：　　SPI.begin(18,19,23,5);
    HSPI（SPI2になる）：　SPI.begin(14,12,13,15);
    *HSPIにmicroSDを割り付けるとなぜだかうまくいかない→VSPIに割り付けた
    SPI（内蔵FLASH用）：　SPI.begin(6,7,8,SS);  (SS≠11)
  • freeRTOS with LwIPの下で走っている
  • ピンマップ

    #define EXTERNAL_NUM_INTERRUPTS 16　//外部割込み
    #define NUM_DIGITAL_PINS 40　　　//デジタル入出力ピン
    #define NUM_ANALOG_INPUTS 16     //アナログ入力ピン

    #define analogInputToDigitalPin(p) (((p)<20)?(esp32_adc2gpio[(p)]):-1)
    #define digitalPinToInterrupt(p) (((p)<40)?(p):-1)
    #define digitalPinHasPWM(p) (p < 34)

    static const uint8_t TX = 1;          // Serialピンアサイン
    static const uint8_t RX = 3;

    static const uint8_t SDA = 21;     // Wire（I2C）ピンアサイン
    static const uint8_t SCL = 22;

    static const uint8_t SS = 5;          // SPIピンアサイン（VSPI）
    static const uint8_t MOSI = 23;
    static const uint8_t MISO = 19;
    static const uint8_t SCK = 18;

    static const uint8_t A0 = 36;        // A1,A2が無い!!
    static const uint8_t A3 = 39;
    static const uint8_t A4 = 32;
    static const uint8_t A5 = 33;
    static const uint8_t A6 = 34;
    static const uint8_t A7 = 35;       // A8,A9も無い…
    static const uint8_t A10 = 4;
    static const uint8_t A11 = 0;
    static const uint8_t A12 = 2;
    static const uint8_t A13 = 15;
    static const uint8_t A14 = 13;
    static const uint8_t A15 = 12;
    static const uint8_t A16 = 14;
    static const uint8_t A17 = 27;
    static const uint8_t A18 = 25;
    static const uint8_t A19 = 26;

    static const uint8_t T0 = 4;            // Timer出力（PWM）
    static const uint8_t T1 = 0;
    static const uint8_t T2 = 2;
    static const uint8_t T3 = 15;
    static const uint8_t T4 = 13;
    static const uint8_t T5 = 12;
    static const uint8_t T6 = 14;
    static const uint8_t T7 = 27;
    static const uint8_t T8 = 33;
    static const uint8_t T9 = 32;

    static const uint8_t DAC1 = 25;       // DAC出力
    static const uint8_t DAC2 = 26;

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STM32の自作ボード用のコンフィグファイルの作成方法

  • C:\Users\<user_name>\AppData\Local\Arduino15\packages\STM32\hardware
    \stm32\1.7.0\variants\　の下のboard_templateフォルダから、元になりそうなものをコピーしてくる
  • それにピンマップを追加
    C:\Users\<user_name>\AppData\Local\Arduino15\packages\STM32
     \tools\STM32Tools\1.3.1\tools\src\genpinmap\Arduino\ の下の
    PeripheralPins.c　と　PinNamesVar.h　を元に変更
  • システムクロックの設定方法
    CubeMXを使って初期化ファイルを出力させて、それを
    C:\Users\<user_name>\AppData\Local\Arduino15\packages\STM32
    \hardware\stm32\1.7.0\variants\NUCLEO_F303K8 の下の
    variant.cppに反映させる

 マイクロSD

  • マイクロSDによっては、NSS（CS）が 「inactive」になっても、”MISO"のライン（マイクロSDの出力ライン）を開放しない（Hi-Zにしてくれない）ものがあるらしい（トランセンド8Gと東芝16G共に”H"のままだった…）

    →マイクロSDとCPUの、MISOの信号間を直接つなぐのではなく、470Ωの抵抗を介して接続する（複数のSPIデバイスがMISOラインを共有しているとき）