ZEPマガジン

2024年11月29日号
良い例 vs 悪い例 差動信号の引き出し方
10Gbps時代の基板設計 USB TypeCコネクタの配線

10Gbps超の信号を扱うUSB Type-Cコネクタは,SMD実装が基本.しかしリワーク作業性の理由から,信号損失や反射を引き起こす可能性のあるスルーホールが使用されることも多い

2024年11月28日号
KiCad入門 基板の外形線を作る
データの欠落や不正が許されない

CADで描く基板の外形線は一筆書きでなければならない.製造エラーにつながらないよう,線データの交差や重複がないか注意深く確認する必要がある

2024年11月27日号
KiCad入門 ドリル・データとExcellonファイル
ガーバ・ビューワでエラーが発生したときは

ドリル・データはプリント基板上のスルーホールやパッドのための穴を開ける工程で使用される.Excellonフォーマットで記述され,穴の位置,サイズ,層情報を含む

2024年11月26日号
競合を回避するしくみ
リアルタイムOS入門 タスクの優先順制御

FreeRTOSは,組み込みシステム向けの軽量でシンプルな定番のリアルタイムOS.その機能はタスクの競合を回避する優先順位管理やスケジューリング

2024年11月25日号
マルチタスク・プログラミングの初めの一歩
リアルタイムOS入門 タスクの生成と管理

タスクは,初期化部とアプリケーション部で構成され,ステートマシン形式で設計される.状態遷移を制御することで,初期化や繰り返し処理を効率よく実行できる

2024年11月24日号
インターネット通信もセンサ計測も並行処理!マルチタスクIoTを作る
リアルタイムOS入門 高速で確実な連続割り込み

IoTエッジのマイコンには,インターネット通信,センサ計測,LCD表示など,多種多様なタスクを並行して処理する能力が求められる.解決のかぎはリアルタイムOS(RTOS)の導入

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

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
誤差の多いBang Bang制御の誤差を改善
MATLAB/Simulink入門 ON/OFF制御 vs PID制御

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

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

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

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