オリジナルの作成: 2014/12/20
Arduinoのもう一つの用途は、測定機器としての活用です。
これまでできなかったことがArduinoによって簡単にできることをオシロスコープの例で 実感してみてください。
zipファイルを展開するとArduinoとProcessingの2つのフォルダにkit_scopeというフォルダが ありますから、Arduinoの中のkit_scopeを~/Documents/Arduinoのフォルダに入れます。
Arduinoを起動して、ファイル→スケッチブック→kit_scopeを選択して、スケッチをArduinoに 書き込みます。
公開ページの接続図を以下に引用します。
AnalogDiscoveryを試す/01-CR積分回路の回路にkit_scopeの1KHzのクロックを入れて、 どの程度の解像度が得られるのか試してみます。
zipファイルを展開したProcessingの中のkit_scopeを~/Documents/Processingのフォルダに入れます。
Processingを起動して、File→ScketchBook→kit_scopeを選択します。
以下の様な波形が表示されます。これはまさに AnalogDiscoveryを試す/01-CR積分回路 でAnalogDiscoveryを使って測定した波形と同じで、ArduinoとProcessingを使ったオシロスコープ でもこんなにきれいな波形が表示できることに驚きました。
50Hz, 500Hz, 5kHzの波形は、特別なツールを用いるのではなく、もう一つのArduinoを使ったとても簡単なスケッチを使用しました。
以下の様な回路を組みました。CR積分回路は、セラミックコンデンサーと抵抗でつくる簡単な物ですが、 理論やLTSpiceのシミュレーションと同じような波形が観測されました。
信号を生成するArduino Mini Proのスケッチは、以下の様にしました。 delayMicrosecondsの値を10000, 1000, 100に変えることで、50Hz, 500Hz, 5kHzになります。 1
int out = 13;
void setup() {
pinMode(out, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(out, HIGH);
delayMicroseconds(10000);
digitalWrite(out, LOW);
delayMicroseconds(10000);
}
50Hz, 500Hzの波形は、以下の様になります。 非常に安価に、CR積分回路の挙動を視覚的に確認できることに驚きます。
5KHzでは、ほとんど変化がありません。
ブレッドボードを使った実験の様子を以下に示します。
トラ技2004/09は、 NANDゲートの手作りから始めるロジック設計の超入門!トランジスタで学ぶディジタル回路 の特集でした。
トランジスタを使ってNAND回路を組み立て、それを複数使った様々な回路を作っていくとても興味深い内容でした。
トラ技2004/09で紹介されている1ゲート分のNANDをTTL(Transistor-Transistor Logic)で作った回路を図2-14から引用します。
これを以下の様にブレッドボードに実装しました。
以下の様に接続して、Arduinoオシロスコープを使って信号生成ツールから2つの方形波の NAND信号を表示してみました。
Arduinoオシロスコープの波形です。2チャンネルしか表示できないので、2msのVin1とVoutを表示しています。 ひげもはっきり測定できます。