作って調べて体験しよう〜

後閑さんのサイトをみて、PIC24でGPSロガーを作っています。
組み立ては完了しているのですが、現在デバッグ中。完成したら、別途紹介予定です。

その際、SDカードが必要なので、Eagleのライブラリを探しましたが、手持ちの標準サイズのSDカードは、見つかりませんでした。仕方なく、秋月で売られている小型のSDカードのライブラリを自分で作りました。せっかく作ったので、公開しておきます。

ライブラリファイルはこちらからダウンロードできますので、必要な方はご活用ください。

La Foneraのシリアル接続で検索して来る方が多いようなので、
参考として、半田付け不要のシリアル接続方法を紹介しておきます。
使ったLa Foneraは、FON2100Eです。型が違えばコネクタ形状や接続が変わりますのでご注意を。
（もちろん、実際に試す場合は自己責任で実施してください）

さて、使うものは以下のものです。何だか、秋月の回し者のようですね・・・

◆手抜きシリアル変換回路用部品
・秋月のADM3202AN(DIPタイプでコンデンサ付きパッケージが便利)
・ブレッドボード(下記の写真ものは、EIC-801タイプですが、ジャンパワイヤーが別途必要です)

◆信号の取り回し用部品
・シリアルケーブル (一般的な9pinオス-9pinメスタイプ)
・DSUB 9pin メスコネクタ (基板用のL字ピンタイプ)
・小型のワニ口ケーブル　ｘ　３本→千石で売ってます
・14pinメスメスのケーブル
※コネクタ類は必須ではありません。接続しやすいように手持ちの部品で揃えました。

◆組み立て方
シリアルコンバータは、以下の写真の様にブレッドボードにくみます。

ブレッドボードの外に出ているジャンパ線は、色ごとに以下につながります。
赤が3.3V, 黄がGND, 橙がTxD, 緑がRxDで、La Foneraにつながります。
白、紫、茶(赤の隣)は、ワニ口経由でPCのシリアルコネクタにつながります。

La Foneraと手抜きシリアル変換回路は、写真の様に結線します。

フラットケーブルを使う場合は上下の向きに注意してください。
電源の±が逆になると、ADM3202を壊してしまいます。

PCのシリアルコネクタには写真の様につなぎます。

コネクタの手前右端が１番ピンです。２番,３番,５番ピンに黄、白、黒を結線します。
写真のように、３番ピンは折り曲げてみました。これに白のワニ口をつなぎます。

こんな感じに組上がりました。部品が揃っていれば３０分ぐらいでしょう。

早速La Foneraの接続確認をします。
TeraTermは9600-8-N-1で設定します。

La Foneraの電源を投入し、10秒程で「＋」が表示され、続いて以下のような表示が流れて行けば接続完了です。

La Foneraって、RedBootとLinuxで動いてるんですねぇ〜

安価なインクジェット用透明シート

　感光基板の作成に必須とも言えるサンハヤトの透明シートですが、値段が高いのが難点です。もっと安価なインクジェット用透明シートが無いものかと探したところ、近所のホームセンターで発見しました。10枚入りで980円でした。写真の右側で、製品型番は"NIJA4-10 OHP"とありました。さっき、楽天で探してみたところ、パッケージは変わったようですね。
見た目も、とてもきれいにパターンが印刷できましたし、2cm四方のベタや0.2mmのパターンを試しましたが問題なさそうです。ColdFire用シリアルアダプタやICD2クローン、I2C接続の車載用LCDなど実際にこのシートで製作しました。ちなみに、プリンタはCanon iP4200を使っています。もちろん、プリンタ設定は「キレイ」モードとし、OHPシートを選びました。インクは純正でもリサイクルでも大丈夫でした。


シートはA4サイズですが、未使用部分があれば再利用したいですよね。注意は必要ですが可能でした。
印字面には少し粘性があり、紙送りゴムのあとが付きます。その部分は諦めて、余白等を設定し印刷位置を未使用部分にずらします。
写真のように、実績として3回は使用できました。作業中に基板のカスなどが付着しないよう注意が必要です。
分かりづらいですが、プリンタの前にシートをかざしています。赤枠の部分がプリンタのゴム跡です。

※裏表にはくれぐれも注意しましょう。ざらざらした面にインクをのせます。

トレーシングペーパーは失敗

ちなみに、トレーシングペーパーでも試しましたが、これは失敗。
まず前記のインクジェットプリンタで試しましたが、紙が薄いからか、乾きにくいのか・・紙送り時にパターンが擦れてしまいました。
往年の名ページプリンタNEC MultiWriter 1100も使いましたが、トナーが薄く、紙の繊維に沿ってパターンに微細な隙間ができてしまいました。この方法を使っている人も居らっしゃいますが、露光時間が余計にかかるし、やはりベタパターンのかすれやが問題になりそうなので試すのを止めました。

結論としては・・

トレーシングペーパは、1,000円で50〜100枚なのでダントツに安いです。でも、しょっちゅう使うものでもないので、多少高くても確実な方法がよいと判断しました。完成した基板も、とてもいい具合でしたし、コストパフォーマンスもいいので、OHPシートをメインに使っていこうと思います。

速乾性にすぐれニジミにくいOHPフィルム（NIJA4-10 OHP）インクジェット用OHPフィルム　A4サイズ　10枚　1117PUP5
イーサプライズダイレクト
◆特徴●インクジェット方式やバブルジェット方式のプリンタやワープロ用に開発されたフィルム。●フィルム


楽天市場 by ウェブリブログ

Interface誌12月号に、自作もできるUSB接続タイプのBDMデバッガ記事が掲載されましたね。
11月号掲載のパラレル接続タイプよりは、やはりシリアルかUSBにしたいところ。

若松で完成品を買うのはポリシーに反するので、自作を考えているのですが、、、
心臓部となるチップ、"MC908JB16(JDWE)"が入手困難
CQ社のHC08の解説本著者が販売されているようですが、チップよりも送料が高い！
他はDigiKeyぐらいしか見あたらない。orz

USB-I/Fを持つuCであれば良さそうなので、18F2550ぐらいで誰か作ってくれないかなぁ(他力本願モード)
BDMコネクタなしで、付録基板を直接差し込める構造だとなおよいのだけど。
ちょっと検討。

快適にしたいけど、結露は困る・・・

うちの家族は寒がりです。マンションなので暖かいのですが、冬でも室温24℃をキープ！北海道並みですね。なおかつ、湿度は40%をキープ！乾燥は人体にとってよくありません。リビングはとても快適なのですが・・・代わりに、ひどい結露に悩まされていました。

市販の結露対策グッズなるものを試してみましたが、どれも見栄えや効果に疑問が。
そんなある時、風呂場の換気扇を制御する機械を設置すると結露がなくなると不思議な話を聞きました。そんなまゆつばものの話はちょっと・・と思いつつ、どうしてそんな事ができるのかと興味が湧き、結露のそもそもの原因を調べてみました。
そもそも、なぜ結露がいやなのかというと、、、窓が曇るからではなく、サッシや壁などが水で濡れてしまうからです。水の跡で汚れたり、カビがついたり、下手をすると壁紙や建物が傷んだり・・・いいことはありません。この水滴を出さないようにしなければと調べてみると、
　　気温、湿気が関係する物理現象なのだそうです。身近な例では、冷えたグラスにつく水滴がよく言われますが、雲が発生する原理とも同じですね。

結露ができる理由

　　様々なサイトに、いろいろ難しい事が書いてありました。
それらをヒントに、温湿度計で実験をしてみました。
　　　リビングのソファあたりでは24℃50%でした。この時、
　　　同じ部屋のサッシ付近では、12℃90%！
　　　サッシは冷んやりしているので11℃以下でしょうから、100%に達しているようです。
当然、サッシには水滴＝結露がついていました。
カゼ予防と肌の乾燥を防ぐためにせっせと加湿し、寒がりなので部屋の温度も上げていましたが、
これでは結露がつき放題です。。。

ちょっと難しいですが、各サイトで得た物理現象の説明を要約しておくと、

　　１．気温が下がると湿度は上がる
　　　　　一般に言う湿度は相対湿度と言うそうです。
　　　　　気温が上がれば、より多くの湿気を含むことができます。
　　　　　気温が下がればその逆です。
　　　　　同じ湿気(水蒸気)の量でも、気温の変化で相対湿度が下がったり
　　　　　上がったりします。

　　２．湿度が100%になると、空気中の湿気(水蒸気という気体)が水になる
　　　　　経験的に理解できます。雲や霧の中は湿度が高くじめじめですよね。

　　　　　理科の実験で、大量の塩を溶かしたお湯を冷やしていくと、だんだんと
　　　　　塩の結晶ができました。これを空気と水蒸気に置き換えて考えれば納得です。

　　３．同じ部屋では、湿気(水蒸気)の量はだいたい一緒
　　　　　湿気は、一定の速さで周囲に広がっていくそうです。
　　　　　部屋の中では、沸騰後のポットの周辺もサッシ枠の周辺も湿気の量は同じになります。

では、いったいどうすればいいのか？

結露対策と言ってもいろいろありますね。単に結露を出さないというのであれば、窓を開けるなりして、部屋の湿度を下げるのがもっとも簡単です。ガラスの水滴を取るだけなら、それなりのグッズもあります。
でも、求めているのは、快適な室内空間の実現なのです。
　　＜対策の条件＞
　　　　・人の居る場所は、気温24℃、湿度40％
　　　　・窓は曇ってもいいが、水滴は出さない
この条件で上記３つの自然の法則に対抗するには、部屋の中に冷たい場所を作らない事、もしくは冷たい場所の湿度を下げる事しかありません。その基準で結露対策の善し悪しを判断すると、、、

１．スプレーの類　→　×
　　　結露を目立たなくしているにすぎません。
　　　ガラスの曇りの正体は非常に細かな水滴なのですが、これをガラス表面に薄〜く伸ばして、
　　　膜状にしてしまい水滴にしない・・・という事のようです。
　　　でも、結露は発生し続けるので、いつか水として流れてしまいます。

　　　薄く伸ばすので乾燥できるとの誤解もあるようですが、そもそも窓付近の湿度が100%に
　　　なっているのだから結露するのです。
　　　我が家の様な過酷な条件では、自然の法則から言って、蒸発するとは思えません。

２．フェルトを窓に張り水滴を吸う。吸った水滴はいずれ乾くと書かれていたが・・・　→　×
　　　確かに、一定量までの水はフェルトに吸い込んでくれます。
　　　我が家の様な過酷な条件では、自然の法則から言って乾くとは思えません。
　　　結露がフェルトに溜まり続け、いつか水として流れ落ちます。
　　
３．断熱ガラス、ペアガラス、２重ガラス　→　△
　　　ガラスは大丈夫でしょうが、サッシの金属部分には無力です。
　　　お金が掛かる割には、万全ではありません。

４．換気扇を回し続ける、自動制御する　→　△
　　　部屋を必要以上に乾燥させるのでＮＧです。
　　　しかも、電気と音の面でいまいちです。
　　　自動制御であっても、原理的にＮＧです。部屋が乾燥したのでは本末顛倒です。

５．窓を開ける　→　△
　　　寒いです。乾燥するので当然結露は止まりますが、定期的に窓を開けるのは、
　　　深夜など人が居ない時間帯は対応できません。
　　　暖房の無駄遣いにもなるので、いまいちです。

６．サッシの近くを暖める　→　○のはず
　　　サッシに置くタイプのヒーターが市販されています。
　　　結露する場所の温度を上げて、相対湿度を100%以下に抑える対策です。
　　　効果は期待できますが、電気代がかかるし邪魔ですね。

７．雨戸を閉める　→　△のはず
　　　２重サッシと同様の効果は期待できます。
　　　でも、昼間に閉めたくはないですよね。
　　　また、うちのマンションに雨戸はないです。

ここからは我が家で実際に行っている対策です。

８．部屋のドアをきっちり閉める　→　○
　　　風呂場などは、しっかり乾燥するまで閉めておきます。

　　　逆に、普段人が出入りしない部屋も閉めておきます。
　　　人が居ない部屋は気温が低いので、湿気がまわると壁まで結露してしまいがち。
　　　一度窓を開けて乾燥させてから、ドアで湿気を遮断しておけば、結露もでません。

９．プチプチなどでサッシを断熱する　→　△
　　　プチプチなどでサッシを覆います。見栄えは悪いですが、それなりに効果ありです。
　　　窓が開かなくなるので金属部分には貼れないのと、ガラス面は両面テープがめくれてしまったりで
　　　いまいちですが安くて簡単ですね。納戸として使っている部屋のサッシで活躍中です。

　　　また我が家は「はめ殺し」の窓があります。もともと北側で陽も射さない場所なので
　　　発砲スチロールで完全に覆いました。これは効果絶大でした。

１０．窓を２重サッシにする　→　◎
　　　２重ガラスではありません。窓を２重化して、間に空気の層をつくります。
　　　比較的お金が掛かるので推奨はできませんが効果は絶大です。
　　　うちは、線路や幹線道路が近いので防音も兼ねてやっています。

１１．厚手のカーテンをしっかり閉める　→　△
　　　２重サッシは敷居が高いので、まずはこの作戦からでしょうか。
　　　昼間は暗くなるし、隙間が残るので完全ではありませんが、
　　　湿気が窓際に伝わりにくくなるので、結露の量は確実に減らせます。

　　　ポイントは、どれだけ隙間を塞げるかです。
　　　「温度差」が結露の直接的な原因と言われるので、普通にカーテンを引けば、
　　　中間温度の空気の層になって温度差は減らせると当初考えたのですが、
　　　これでは効果はありません。湿気を浸透させないよう隙間を塞いでください。

１２．外気温に応じて、適度な温湿度を保つ　→　○
　　　思いっきり人力なのでちょっと面倒ですが、これができればお金はかかりません。
　　　部屋の中で結露しそうな冷たい場所の湿度を上げないよう、部屋全体の湿度を自分で
　　　調節する方法です。
　　　マンションでは、湿気はどんどん上がるので、換気扇や窓あけで調整します。
　　　闇雲に湿度を下げるのではなく、決めた値に調整する点が違います。
　

結露の出ない温度と湿度

　　　部屋の空気が、ある量の水蒸気を含んでいる時、気温が何度までなら結露しないか。
　　　空気中の水蒸気量は気温と湿度から分かるので、その値を元に
　　　"空気線図"を読み取ると、その温度が正確に分かるのですが、ごちゃごちゃして難しいです。

　　　代わりに露点温度表というモノがいろいろなサイトに紹介されているので、これを使います。
　　　我が家では以下の手順で温湿度を管理しています。

　　　・寒い日に、部屋でもっとも温度の低い場所(サッシ付近など)の温度を測ります。
　　　・露点温度表で、その温度の湿度90%の値を見ます。この値をＡとします。
　　　・部屋の暖かい場所に、なるべく精度の高い温湿度計を置いておきます。
　　　・露点温度表で、その温度の行を見ます。その行の中で、先ほどのＡと近い値を探します。
　　　　　その湿度が、温湿度計が置いてある場所で許される湿度の上限です。
　　　　　この値を超えると、Ａの場所が結露します。
　　　　　　　我が家の例では、サッシ周辺が11℃で、温湿度計の場所では24℃でした。
　　　　　　　露点温度表で、11℃の90%の値Aは9.4です。
　　　　　　　24℃の行をみると、40%だと9.6で値がAに近いので、40%を上限としました。
　　　・あとは、温湿度計を見て、湿度が上限を超えないように部屋の湿気を管理します。

　　※市販の安価な湿度計は、-10%〜+10%程度と大きな誤差があります。
　　　あくまで湿度計は目安と考え、実際の結露の状況を見て補正してください。

お奨めは・・・

もっとも効果的だったのは、やはり２重窓です。
我が家の部屋の温度は24℃、湿度は40%です。ポットや料理や風呂の湿気とマンションの機密性・断熱性で、１２月に入ってもほとんど暖房も加湿もしていません。騒音とも無縁という、快適な空間に仕上がりました。
快適さはそのまま、結露も滅多に出ません。年に何度か、外気が0℃に下がると、内窓のガラスが曇る程度です。

２重窓はすべて自分で取り付けたので、部品代３〜８万円×窓の数で済んでいます。窓ネットあいの風さんにはたびたびお世話になりました。
換気扇を制御する装置も、ペアガラスもそこそこの費用がかかるので、それなら２重窓の方が断然お奨めです。
※ペアガラスでは、サッシの隙間から音が入るため、防音効果も半減ですし。

そこまでお金は掛けられないという方は、精度の高い温湿度計を２，３個買って、湿度管理もお奨めです。子供さんが居れば、興味を持ってくれるかも知れません。

お金も、頭も使いたくないという向きには、、、やはり部屋を乾燥させるのが手っ取り早いでしょう。人の居る時は窓をあけ、居ない時には風呂やトイレの換気扇を回しっぱなしにしましょう。

世の中にはいろいろな結露対策がありますが、宣伝文句を鵜呑みにせず、智恵と工夫で快適な冬を過ごしたいものです。

　　RedBootをいろいろ調べているうちに、fonの改造情報に辿りつきました。
　　・La Foneraは、RedBootでuCLinuxを使っていて、
　　・フリーのWiFi Firmware(DD-WRT)が出回っていて、
　　・La Foneraの中身を完全に置き換えていろいろな機能を付加できる
　　とのこと。早速、チャレンジしてみました。

　　いくつかの参考記事をよみつつ、まずはファームの書き換え。
　　滅多に書き換えはしないので、物理的な改造はしませんでした。

　　→私が行ったシリアル接続の方法を掲載しました

　　(1)dd-wrtの入手。La Fonera用の最新リリース(v24 sp1)を選びました。

　　(2)写真にしたがって、シリアルのピンを抜き出す。私はワニ口クリップで強引に引っ張りました。
　　　レベル変換基板に供給するため電源ピンも抜き出し、４本つなぎました。
　　(3)シリアル信号のレベル変換基板を経由してPCに接続。ADM3202等があればブレッドボードで
　　　簡単に製作できるはずです。私は手元にあった、ColdFire用のシリアル基板を接続。
　　　※ちなみに、La Foneraの内部電源はColdFireと同じ3.3Vです。
　　(4)先のfonの改造情報を見ながら、ファームウェア書き換え。
　　　Tera Termを使ってシリアルでコマンド操作しつつ、ファームウェアはtftpで転送。
　　(5)Web経由で設定変更して改造完了

　　改造したLa Foneraは、LANコンバータとしてテレビにつなげてみる予定です。

FON La Fonera （ラ・フォネラ） FON機能搭載 無線LANルータ 世界中のFONスポットで無料インターネットが利用可能！
フォン・ジャパン株式会社


Amazonアソシエイト by ウェブリブログ

ありがたい事に、RFC2217対応の仮想COMドライバが無償配布されていました。
HW Virtual Serial Port

VSPのライセンスは、、、簡単に書くと以下のような条件でした。
　・個人であれば自由に使ってよい。ロゴを表示してもらえると嬉しい。
　・法人の場合は、HW-GROUPのロゴをＷｅｂページ内に表示すること。
今回は個人なので関係ありませんが、法人利用の場合は代理店にでもならなければ社内的理解を
得られそうにないですね。

さっそくインストールし、
Interface記事(9月号 Page 88)を参考にプログラムを少し修正。以下の経路で簡単に実験できました。
Teraterm(COM1) -- (COM)ColdFire(LAN) -- (LAN)VSP(仮想COM) -- (COMx)Teraterm
何のことはない、同じPC上にTeratermを２つ起動して通信しているだけです(汗)

RFCを読みつつWireshark(旧Ethereal)にて解析。
仮想COMドライバの大体の動きが判り、目標実現の目途が立ちました。
今回は、SilentCで調査しましたが、SilentCのシリアルは57600bps8N1固定。
SilentCからハードを直接制御するか、gcc等で開発するか要検討です。

Linux版はありません。UNIX系はtty関連のドライバで実現するのだと思うのですが、
ttyってなんだかごちゃごちゃしててよく分かりません。今度勉強してみます。