ZEPマガジン

2025年3月18日号
Ackermann関数による極配置と帰還ゲインの設定
モータ制御器の定量設計 Pythonでモデルベース制御

モータ制御器の安定性や応答特性の両立には,制御対象の行列$A$と入力行列$B$を用いて特定の極を設定し,状態フィードバック・ゲイン$F$を求める極配置法が有効

2025年3月17日号
制定速度とオーバシュートのパラメータ設定
モータ制御器の定量設計 Pythonでモデルベース制御

バターワース標準形や極配置を適切に設定することで,モータ制御器のオーバシュートを抑え,応答速度を最適化できる.I-PD制御では$K_p$/$K_d$/$K_i$が重要

2025年3月16日号
ラズパイで作るAI OCR 手書きの文字を読む
手書き文字認識のアルゴリズム

ディープラーニングの学習には,誤差関数や最適化アルゴリズムが重要な役割を果たす.活性化関数や学習率の調整によって,モデルの精度が大きく変わる

2025年3月15日号
ニューラル・ネットワークの軽量化と推定精度の維持
マイコンにAI実装 枝刈り/量子化/蒸留

エッジAIデバイス用のCPUは,計算リソースと消費電力の制約が厳しく,ニューラル・ネットワークの軽量化と精度の両立が必須

2025年3月14日号
明日,沖縄県の天気は?AIスピーカの制作
ラズパイで作る音声認識チャットボット

自然言語処理で日時と地域を識別し,気象庁のWebサービスを通じてデータを取得.さらに音声合成技術を組み合わせて対話型天気予報システムを構築

2025年3月13日号
ラズパイ×Node-REDでスピード制作 Weather時計のデモ
音声読み上げ機能の実装も

Node-REDのexecノードやラズパイ向け音声合成エンジン AquestalkPiを使って,時刻と天気予報を音声で読み上げるIoTデバイスをスピード制作

2025年3月12日号
ラズパイで作るリアルタイム温湿度計
ノーコードIoT開発 ウェブ温湿度計の制作デモ

Node-REDのダッシュボードの設定でゲージやグラフの表示を柔軟にカスタマイズできる.ラズベリー・パイを使ってノーコードでリアルタイム温湿度計を制作

2025年3月11日号
操作ボタンもメータもNodeRedで簡単制作
ノーコードIoT開発 ラズパイでGUIを作る

Node-REDのdashboardを使うことで,buttonやsliderなどインターフェースを作成できる.ノーコードでIoT向けのGUIを簡単に構築可能だ

2025年3月10日号
マイコンの機能アップ 鍵はI2C
ノーコードIoT開発 ラズパイでセンサを読む

SDA(データ)とSCL(クロック)の2本の配線を用いるシリアル通信プロトコルI2Cを備えるICは多い.マイコンの機能拡張の初めの1歩はI2Cの習得

2025年3月9日号
サーバもエッジも!スピード・アプリ制作
ノーコードIoT開発 NodeRed入門

ノーコードでIoTアプリケーションを開発できる視覚的プログラミング環境「Node-RED」を使って,センサ・データの処理やクラウドとの連携も簡単に実現できる

2025年3月8日号
自作CPU入門2:部品どうしをつなぐ「バス」
CPU,メモリ,I/Oが共有する会話用通信路

コンピュータを構成するCPU,メモリ,I/Oは,相互にデータをやり取りするために同じ通信路を共有し,同時に1つの通信しか発生しないようにルールを決めて利用する

2025年3月7日号
回路の動作を決めるHDLソース(.v),物理的な接続の定義ファイル(.xdc)
Xilinx FPGA入門3 重要な2つのファイル

FPGAの設計にはHDLソースと制約ファイルが不可欠.HDLは回路の動作を記述し,制約ファイルはFPGAと外部デバイスの接続を定義するもの

2025年3月6日号
ターゲットFPGAボード Basys 3に回路を実装
Xilinx FPGA入門2 回路データ・バイナリを転送

FPGAのバイナリ・データはSRAMにロードされるため,電源OFFとともに消失する.解決法は,外部フラッシュ・メモリにバイナリを保存し,電源投入時に自動的にロード

2025年3月5日号
初めてのHDL記述
Xilinx FPGA入門1 スイッチONでLED点灯

ロジック回路設計の初めの一歩も「Lチカ」.Velilog HDLで回路を記述して,Xilinx製FPGAスタータキット BASYS 3に実装

2025年3月4日号
FPGA入門 演算回路の動作テスト
シンプルかつ効果的な現実解

平方根計算を始めとする演算回路では,MSBから1ビットずつ計算を行うアルゴリズムが用いられ,検証には総当たり,コーナ・ケース,ランダム・テストなどが有効

2025年3月3日号
自作CPU入門1:コンピュータの頭脳を理解する
AIやロボットの頭脳はこうなっている

CPUを自作することは,コンピュータの本質を理解するための実践的なアプローチだ.CPU,メモリ,I/Oの連携を学ぶことで,コンピュータの動作原理が明確になる

2025年3月2日号
STM32H7ハイスペック・マイコン製オーディオ・スペクトラム・アナライザ
マイク録音とスピーカ再生

大型カラーLCDを搭載するマイコン・キット STM32H747I-DISCOを使って,再生速度&音程エフェクタを制作.オーディオ機能を制御する専用API``BSP''を利用してスピード開発

2025年3月1日号
高周波センスを磨く!スミス・チャート
5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室

スミス・チャートを活用することで,周波数による回路や伝送路のインピーダンスの変化を直感的に把握でき,適切なインピーダンス・マッチングを施すことができる

2025年2月28日号
矩形波は正弦波の合成
5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室

ディジタル信号の波形は,基本波と高調波の合成で表現できる.フーリエ級数を利用すると,矩形波の合成が可能であり,Excelを用いたシミュレーションによって伝送波形を予測できる

2025年2月27日号
高周波信号の損失要因3「基板の誘電損失」
5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室

FR-4基板の誘電損失は,tan\(\delta\)が0.01程度で,信号減衰が顕著.低誘電率材のMEGTRON7はtan\(\delta\)が0.001~0.002と約1/10と低く,ミリ波通信にも利用できる