ZEPマガジン

2024年11月23日号
MATLAB/Simulink入門 センサ計測値の信号処理
ライン・トレース・ロボットの目を作る

赤外線を放ち反射光の強度を測定するライン・センサを使うと白黒のパターンを識別できる.計測値に環境光やノイズが含まれる場合は,移動平均を用いた信号処理が有効

2024年11月22日号
MATLAB/Simulink入門 ON/OFF制御 vs PID制御
誤差の多いBang Bang制御の誤差を改善

ライン・トレーサの直進性は,左右モータの個体差や床面摩擦,ギアの組立て精度など,多くの誤差要因によって損なわれる.Bang-Bang制御とPID制御の補償性能を比べてみた

2024年11月21日号
Tinyスペアナ&ネットアナ入門 スミスチャート測定
事前シミュレーションで周波数範囲を絞り込み

高周波信号をロスなく伝送するために欠かせない作業がスミス・チャートを利用したインピーダンス・マッチング.忘れてはいけないのは事前シミュレーションによる周波数範囲の絞り込み

2024年11月20日号
Tinyスペアナ&ネットアナ入門 入力プロテクタ「DCブロック」
壊す理由No1 一瞬の直流入力が命取り

スペアナやネットアナなど,繊細なRF測定器を使って高周波回路を評価するときは,直流成分や大電力による入力回路の破損リスクを低減する「DCブロック」が有効

2024年11月19日号
Tinyネットアナ入門 LiteVNA 64のキャリブレーション
レンチを使って締め付けトルクを管理

ネットワーク・アナライザの測定精度を上げるにはレンチを使った締め付けトルク管理が重要.ショート/オープン/ロード/スルーのキャリブレーション用基準器の扱い方を解説

2024年11月18日号
今さら聞けない電子回路入門 コンピュータ自動制御の実験
距離や傾きを設定した値に保つフィードバック・システム

センサで物理量を測ってマイコンに入力する.マイコンは目標値と測定値の差分に合わせてモータの回転量を調節し,システムの状態を目標値に近づける.この一連をフィードバック制御と呼ぶ

2024年11月17日号
GPU vs CPU!Jetsonで画像処理スピード比べ
GPUの驚異的な処理能力

GPUでは,多数の演算ユニットを同時に動かすことで,画像処理やシミュレーションの計算を一気に片付けることができる.CPUとGPUで画像の処理時間を実際に比べてみたところ156秒が4.8秒に

2024年11月16日号
ポケット・スペアナ Tiny入門 位相ノイズの測定
通信品質の要 発振器の揺らぎを捉える

位相ノイズは,信号の位相が時間とともにランダムに変動することで生じる.揺らぎが多いと,ディジタル通信でのビット・エラー率が増し,アナログ通信では音声や映像の品質が劣化する

2024年11月15日号
ドローン制御工学入門 M5Stamp Flyの傾き角推定
カルマン・フィルタの軽量版「マドウイック・フィルタ」を採用

角度推定は,ノイズが多い加速度センサとドリフトが蓄積しやすい角速度センサの2つから取得した情報を組み合わせて行う.鍵はカルマン・フィルタの軽量版「マドウイック・フィルタ」

2024年11月14日号
安全性goodな制御工学教材!M5Stamp Flyドローン誕生
本体50ドル!コントローラ込2万円以下!飛行制御ファームウェア無料

M5Stamp Flyは,教育現場での利用を考慮し,プロペラに指を入れても安全な構造を採用している.Wi-FiやBluetooth通信にも対応し,ESPNowプロトコルを用いたリモート・コントロールが可能

2024年11月14日号
初歩のGPUその3 計算の無駄を省くスレッド制御
並列分割の鍵 グリッドとブロックの設定

画像の幅や高さがブロックのサイズで割り切れない場合,余分なスレッドが生まれる.解決の鍵は,計算処理を並列に分割するときのグリッドとブロックの設定

2024年11月13日号
初歩のGPUその2 CUDA関数とGPU/CPU/メモリ
大量のデータを高速処理

科学計算や機械学習などの高度な並列計算を可能にするCUDA言語によるプログラムの基本的な流れとGPU/CPU/メモリの役割分担

2024年11月12日号
センチメートルRTK測位入門3 高感度アクティブ・アンテナ
-130~-160dBmの衛星電波を確実に受信するために

GNSS衛星と地上の距離は約2万km.衛星の電波のレベルは地上で-130~-160dBm程度と言われている.cm級のリアルタイムな高精度測位を実現するかぎはアンテナが握っている

2024年11月11日号
ボリューム連動!ステッピング・モータの角度制御プログラム
1相励磁/1-2相励磁/2相励磁のプログラミング

1-2相励磁のステッピング・モータは,隣接するインダクタを同時に励磁するため,安定した保持トルクが得られる.出力軸の1回転あたりに必要なパルス数が増え,より細かい角度制御も可能

2024年11月10日号
センチメートルRTK測位入門2 M5F9P入門キットの実演
NMEA単独測位の実機デモンストレーション

RTK測位は,高精度な位置情報を提供するセンチ・メートル単位での精度を実現する技術.入門キット「M5F9P」を使って基準局および移動局を設定しデータを保存するまでの手順を解説

2024年11月9日号
センチメートルRTK測位入門1 M5F9Pキットの始め方
ファームの書き込みと実機デモンストレーション

M5F9Pは,マイコン・キット M5Stackとu-blox製のZED-F9Pモジュールを中心としたRTK GNSS測位用スタータキット.バッテリ搭載でフィールドでのセンチメートル精度測位が可能

2024年11月8日号
3次元LiDARとIMUを用いたSLAM/位置推定
センサ・フュージョンによる高精度追跡

自己位置推定とマップ生成技術“SLAM”は,現代の自律ロボットや自動運転車の開発に欠かせない.鍵を握るのは3次元LiDARとIMU,そして測定情報を処理する数学と実装技術

2024年11月7日号
初歩のGPUその1 内部回路の研究
FPU/積和演算器からワープ・スケジューラまで

NVIDIAのGPUコア“GA100”には複数のストリーミング・マルチプロセッサ(SM)があり,それぞれが複数のCUDAコアやテンソル・コアをもつ.CUDAコアは整数演算や浮動小数点演算用

2024年11月6日号
今さら聞けない電子回路入門 液晶表示のディジタル温度計
高校生から始めるArduinoマイコンプログラミング実験室

AND演算を使うと,数行の簡素なプログラムで,特定のビットが1か0かを確認し,そのビットだけを操作できる.制約の多いマイコンでnビットの特定パターンを出力するときの定石

2024年11月6日号
軒下でも安定測位 2周波RTK GNSSによるcm測位
GNSSレシーバ u-blox ZED-F9Pの実力

u-blox社のZED-F9Pは2周波のRTK測位に対応したマルチバンドGNSSレシーバ.2周波の衛星電波を利用して,軒下などでも安定したセンチ・メートル級の高精度測位が可能

2024年11月5日号
スペアナ入門 RBWとVBW
正しいスペクトラム波形の観測

ノイズの影響を抑えながら正確にスペクトラムを観測するためには,ターゲットの周波数成分に合わせて“RBW”と“VBW”の適切な設定が欠かせない