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1個前の「書き込みモード中の各ポートの出力は?」の続きです。
今日イベントで、LEDキューブをディスプレイで展示して、4時間ぐらい調子よく動いてたのですが、全く触ってもないのに突然「ビカビカッ」と表示がぐちゃぐちゃになって、リセットボタンも効かなくなりました。
30分位待って電源入れてみても、やはりちゃんと動きませんでした。
家に帰って(パソコンは持ってってなかったので)、I/Oに差してるピンを全部抜いて、USB差してリセットボタン押したら、3~4回押して、やっとリセットしました。
パソコン側で認識したので、Lチカサンプル書き込んで、ちゃんと動くことを確認しました。
イベント中におかしな動作になった時、「熱暴走?」と、RXは触ってみましたが、全く熱くはありませんでした。
暴走はよくある事なのでしょうか?防止できないのでしょうか?
(ちなみに、ケースにも入れずハダカで使ってます。素手でベタベタ触ってます。手油が付いて絶縁が低下したりして、それがいけんのかなぁ…、と思ったりもするのですが…。)
電源廻りは置いておいて、HC595のリセットを使っていないので、電源起動後の出力状態が保証できない。なぜかトランジスタがONになっている。なのでOEにプルアップを行い、ポート制御にして、初期化が完了したらアサートの手順が必要でしょう。みなさん言っているけれど。
チョコさんからコメントをもらっていますので、代理で投稿します。
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そこで,koheiさんがアップしたcircuit.pdfを眺めていたら,
ダーリントン回路のところがおかしいのを見つけました。
入力段が2SC1815となっていましたが,2SC1815はNPNですが,
回路図ではPNPになっています。
どうも,コレクタとエミッタを間違って書いていると思われます。
Fluxさんのコメントで,74HC595の出力は35mAまでとありますが,
制御は,PIN_PE0~PIN_PE7のどれかひとつがアクティブになるので,
74HC595に接続されたLEDはどれか一つしかオンしません。LEDの
準方向飽和電圧が1.5Vとしても35mAしか流れないので,規格内です。
(このため,74HC595の各端子の抵抗は一つで十分です。)
ただ,ダーリントンには35×64(ここまで同時オンは無いとは思いますが)
と結構なスイッチングなので,電源やグランドが弱いと苦しいです。
Fluxさん、うちのITメンバーに聞いてみました。
サーチ結果が表示されたあと、以下の赤枠で囲ってある矢印を押すと広く表示されるもようです。
あと、ヘッダ固定は2017年1月中に対応するとのことでした。
回路図に、見逃せない間抜けな間違い(NPN→PNP)があったので、再掲いたします。
いや~、シロウトの回路と基板を載せたもんだから、心暖かいダメ出しが一杯…。
採用しようと思うもの、そこまでしなくても動くでしょうと思うもの、ある程度やってから報告しようと思います~。
fluxさん:そ、それはヒドい…。Highのレベルを合わせてないなんて…。
と、一旦こっぱずかしくなったものの、ウジウジと考えていたらば、sakuraって、arduinoのシールドが(部分的制約あれど)使えるんですよね?arduinoのHighは+5Vですよね?CMOSのロジックICが動かない(Highを認識してくれない)ようじゃ、arduinoのシールドも使えないのでは…
「5Vトレラント」って、INPUTとして5Vが掛かっても壊れない(又は壊れずにHighとして認識してくれる?)というだけで、DegitalOutとして使えば、Highで+3.3Vしか出ないですよね?
トレラントは、そうですね。入力として使う時に5V入れても平気よ、ってだけ。Hレベルに関しては、メーカー規定値としてVCC-0.5って定義されてますが、大概そこまでは行かないです。なので、arduinoワールドにおける「細かい事は気にせずガンガン行こうぜ!」においては、概ね動くぜ、という背景かと。
ただ今回のkoheiさんの案件はそこを超えて、長時間運用とマイコン暴走についての言及ですから、そうであれば全ての条件をクリアした上での検討案件になると思われます。
ちなみにシールドですが、そもそも昨今5Vで動くデバイスの方が珍しい位ですから、例えばLCDシールドなんかには最初からレベルシフタが載ってたりして、3.3でも5でも動くようになってたりします。UNO以外で3.3なArduinoなんかも珍しくないですしね。なおレベルシフタですが、もしアテがないなら以下とか便利ですよ。
www.switch-science.com/.../2309
双方向なので何も考えず繋げてもだいたい動きます。出力インピーダンスが気になる回路以外なら問題ないかと。最近これお気に入り。
> okamiyaさん、鈴木さんチョコさん
コメントありがとうございます!僕がダメ人間だと良く判りましたorz
> arduinoのHighは+5Vですよね?
このLEDマトリックス、一回は動いたのですよね?
まぁ3.3V→5V変換のところが気になるようでしたら、入力段にHCTのバッファを入れるのが定番の対策になります。
toshiba.semicon-storage.com/.../logic.html
皆様お騒がせしました。やっとこの週末で基板の改良工事終了、順調に動いてる感じです。
たまたまSAKURAを使ってたので、SAKURAのフォーラムに書き込みしましたが、問題はSAKURA固有ではなく、他のボードを使っても起きていたであろう、自作基盤側の問題だったようですね。 スレもすっかり「初心者のためのデジタル回路設計・製作基礎講座」になってしまい、心苦しい限りです。
基板改良は、 1.ダーリントンでのシンク回路入力(Trベース)に5kΩでプルダウン追加 2.HC595入力に10kΩでプルダウン追加 3.メイン電源ラインに470μF追加、SAKURA行き:+5V・GNDに47μF追加 4.+5VとGNDライン経路見直しと太線化 5.その他(汚かった渡り配線の引き直し)
多数ご指摘いただきましたが、「HC595のOE(OutputEnable)端子を使って意図しない出力が出ないようにする」と「Highレベルの合わせ(変換)」は、実施していません。
@chobichanさん、その疑問ごもっともです。怪しい所が多過ぎでした。基板改良後ですが、動作状況の動画添付します。(初めてやるので、ちゃんと貼れるかしら…)
お騒がせした罰に、基板のBefore-After、掲載しておきます。(裏面はますます見せたくない状況ですが…)
基板おもて:Before → After
基板うら :Before → After