|
|
|
||
【本サイトのご利用指針】
当サイトはSPAM対策等のためJavaScriptを使っています。
JavaScriptの実行を可能な状態にしてご利用下さい。
Please enable the execution of JavaScript!
当サイトはSPAM対策等のためJavaScriptを使っています。
JavaScriptの実行を可能な状態にしてご利用下さい。
Please enable the execution of JavaScript!
【ＣＱ出版投稿記事関連インデックス】 |
||
|
【リンクフリー】 私設研究所ネオテックラボ Neo-Tech-Lab.co.uk 【記載者】 【私設研究所】Neo-Tech-Lab.com 上田智章 |
作成日 2008/12/29 修正日 2009/01/17 最終更新日 2010/03/16 |
ここにチェックボックス型外部コンテンツ・メニューが入ります。 | ||
【お知らせ】ＣＱ出版のトランジスタ技術、インターフェースへの投稿は続けておりますが、１か所にインデックスを置くには段々肥大化してきました。最近は『Kinectが変えるセンシングの世界』が中心的インデックスになっていますので、そちらの方もご利用ください。
|
|
|
【Kinectの深度情報を音に変換するサイバー・アイ】
 【トランジスタ技術2013年5月号】カメラで非接触検出！ スポーツやヘルスケアへの可能性を探る 【奥行きカメラで俺センシング！】『第２階 知覚コンバータCyber Eyeを作る』 |
 ★【Kinectの深度情報を音に変換するサイバー・アイ】 視覚障害を克服し、駅のプラット・フォームからの転落を防止するツールとして、Visual C#で試作しました。サイバー・アイ (Cyber Eye)は、Kinectのデプス・カメラで取得できる深度情報を音に変換する知覚変換デバイスです。現在は、ウェアラブルにするための研究段階にあります。将来的には、健常者にとっても後方を見守る防犯ツールとして統合する予定です。 |
|
 |
【トランジスタ技術2013年4月号】【サンプル・プログラム】『Kinect非接触脈拍･呼吸モニタ』[Version5] 最新版プロジェクトファイルです。少し矛盾していますが、胸をKinectから50cm以上離し、できるだけ頬をKinectに近づけて測定します。画面中央枠に頬が、画面左下枠が左側大胸筋あるいは心臓付近に位置するようにして、10秒程待つと自動オフセット調整が有効になります。 Kinect for Windows SDKのバージョンは1.6でなければなりません。起動後しばらくはKinectのデプス探索アルゴリズムのせいで大きな変動が伴う場合があります。 NTL.KinectLibは都合により今回部分公開になります。 記載日 2013/03/09 この記事のサポートページはこちら |
 |
【トランジスタ技術2013年3月号】
【Appendix】(57-58頁) |
 【図１】I2C-USBインターフェースの構成事例 |
|
第1部 センサ部品 活用編 【加速度センサ基礎編】 第1章 距離/速度/傾斜角/衝撃/振動/周波数...マイコンに付け足してレベルアップ! 動きセンシングの超定番! 加速度センサの基礎 |
pp.44-50 |
 |
【参考資料】 ●シロアリの音(元ネタ) ●シロアリの出す音(葉) ◆ヘッド・バンギング(日本人) ◆コンサートの「縦ノリ」で周辺の住宅が揺れる 縦ノリ編 |
|
【I2C直交３軸加速度センサ】 第2章 市販モジュールで試してわかる! 通信/設定/読み出しの基本 動きセンシングの超定番! 加速度センサの使い方 ●Kionix直交３軸加速度センサ KXTI9-1001[I2Cインターフェース] |
pp.51-56 |
|
【過去記事】トラ技2007年12月号『GPS+赤外線脈波+３軸加速度センサでジョギング・モニタ』 【サンプル・プログラム】 『FT232RでI2Cインターフェースを構成して３軸加速度センサKXTI9-1001に接続』 |
|
|
【SAS(睡眠時無呼吸症候群) いびきと呼吸編】 Appendix 1 温度センサ＆マイクで呼吸を測る |
pp.67-69 |
【サンプル・プログラム】 『いびきと鼻呼吸を記録』 |
||
|
【GPSセンサとGoogle Map編】 Appendix 2 GPS×地図でセンサ・データをレベルアップ! 【GoogleMap応用例】 ★当サイトでは自作ソフトでアクセス解析を行っています。 『ムカデに刺されたら...』のページの解析事例を示します。 『ムカデ治療アクセス解析2012年10月』(12464点) 『ムカデ治療アクセス解析2012年12月』(1369点) 地図左下のボタンをクリックすると地図を表示。詳細はJavaScript参照。 表示点数が多いと実行には分単位の時間がかかります。 |
pp.70-73 |
【過去記事】トラ技2007年12月号『GPS+赤外線脈波+３軸加速度センサでジョギング・モニタ』 【サンプル・プログラム】 『FT232RでGPSの吐き出すデータを記録』 『GPSの緯度・経度データを地図上に表示する』 |
||
|
第2部 カメラを使って動きを検出編 【Kinect編】『非接触 呼吸モニタ』 第6章 2m離れた対象との距離を精度1mm以下で! 奥行きカメラKinectの性能を高めるための信号処理 研究! 非接触でヒトの息づかいを測る ●【Kinectで呼吸・脈拍モニタ ～１ｍ離れた位置から非接触でモニタできる～】 【備考】最新版では、赤外線ランダム・ドット・パターン投影と赤外線カメラでヘモグロビンの赤外線吸光特性を利用して赤外線強度の変動から脈波を非接触センシング、デプスカメラを利用して呼吸をモニタすることに40～50cmの距離で成功しています。 今後、パルスオキシドメータ(血中溶存酸素濃度モニタ)や赤外線血糖計、放射温度計の機能を加えた非接触・無拘束・非侵襲多機能人間モニタリングへの応用展開が考えられます。 |
pp.98-105
|
|
【サンプル・プログラム】 『Kinect非接触脈拍･呼吸モニタ』 『Kinectによる非接触呼吸モニタ』 『Kinectデプスカメラ(SDK Ver.1.6)』 【動画】 ●【脈波・呼吸非接触モニタ】New ▼【Kinectで赤外線脈波(顔)】 ▼【Kinectで赤外線脈波(掌)】 ▼【Kinectで非接触呼吸モニタ】 ●【Kinectで人間センシング】New ●【Kinectのデプス測定範囲】New |
|
|
【Kinect編】『バーチャル・ピアノ(ドラム)』 第7章 チカチカ点滅する照明の影響を信号処理で低減! 手の位置と叩いた瞬間を検出! バーチャル・ピアノの製作 ●【拡張現実楽器演奏システムデモ】 ≪CEATEC2012 幕張メッセ ローム株式会社様ブース≫ ●【拡張現実ドラム演奏システム】【試作版】 |
pp.106-108
|
|
【サンプル・プログラム】 『Excel VBAでエレクトーン風のWave File(*.wav)を作成』 『Kinectによる拡張現実楽器演奏システムの簡易体験版』(加速度センサ無し)[デバッグモードでは使用不可] 【参考】DDS方式Web Vocaloid |
|
|
【Kinect編】『赤外線近接センサ 簡易NUI』 第8章 赤外線映像の新しい活用法を探る 研究! 15～50cmの至近距離でジェスチャ検出 |
pp.109-113 |
|
【サンプル・プログラム】 『Kinectによる近接位置での手操作のデモを行う』 (NUI: Natural User Interface) |
|
|
第3部 直接人間センシング編 【心電計編】(無拘束で入浴中の心電図を観測する浴槽心電計を含む) 第9章 微小な生体信号をとり出すにはアナログ回路とノイズ低減信号処理がカギ 心電計に学ぶ! 医療/ヘルスケア装置づくりの勘どころ |
pp.114-126 |
|
【サンプル・プログラム】 『Excel VBAで心電図データを処理(リアルタイム処理向け)』 【旧ドキュメント残骸エントリ】 古い『心電計の製作』関連記事 【過去記事】トラ技2006年1月号 『心電計の製作』関連資料 |
|
|
★Kinectの基本的なサンプルプログラムも本ページ内でダウンロードすることができます。 (詳細はトランジスタ技術2012年8月号を参照してください。) 【Kinect for Windows SDK Ver.1.6】『サンプル・プログラム集』【ダウンロード・サービス】 |
||||
 |
【ＣＱ出版トランジスタ技術2012年8月号】『特集 センサとカメラで3次元センシング』おまたせしました。Kinectを使った拡張現実センシング・システムのソースを公開します。いままで伏せていましたデプス・カメラの動作原理、骨格追尾の残像表示、ジェスチャー判定アルゴリズムなど Kinect関連技術を一挙公開いたします。Visual C#ソースもプロジェクト・ファイルごと公開します。 ダウンロード＆サポート・ページは『Kinectが変えるセンシングの世界』です。 ★Kinectマーカー方式(２種)、Cyber Eyes(代替視覚システム)、Kinectアプリ、超高速次世代Kinect デプス･カメラ等はページ数の関係もあり、またの機会に。 【トランジスタ技術2012年8月号特集記事の概略目次】■イントロダクション Kinectを使った拡張現実センシングについて■第１章 『拡張現実』とはどんな技術なのか ■第２章 Kinectが３次元情報を抽出する仕組みについて(デプス・カメラの動作原理、測距原理) (イスラエルのPrime Sense社がKinectセンサで採用しているLight Coding技術の基本原理) ■第３章 USBカメラとPCプロジェクタで次世代Kinect ■第４章 拡張現実センシングで用いる汎用センシング・プローブの製作 ■第５章 開発環境(Visual C# 2010 ExpressとKinect for Windows SDK)の導入方法 ■第６章 プログラム・サンプル(ジェスチャーや音声認識を含む) ★Kinectのデプス・カメラの動作原理や円運動を検出する独自ジェスチャー判定アルゴリズムに関しては 記事に詳しく書いております。 トランジスタ技術2012年8月号はCQ出版Webショップで購入できます。 |
 |
【ＣＱ出版トランジスタ技術2012年7月号特集記事】特集記事【センサ部門担当】第3章 温度から明るさ，力学系まで センサ部門★記事見本 |
|
【概略メニュー】 ＣＱ出版雑誌/書籍関連の記事のメニューです。 【雑誌・書籍掲載】 管理人の記事が掲載された本です。関連情報はこちら。 
 |
|
2011年2月号(1/8発売) 『磁界＆超音波リアルタイム・ビューワの製作』●【NyARToolkitCSで拡張現実センサを作ってみよう】掲載日 /2010/11/16/ 追記 /2011/01/06/ 【１】【拡張現実で温度センシング】【トランジスタ技術 増刊サポートページ】1/5公開 ＣＱ出版 トランジスタ技術【増刊】『今すぐ使える パソコン計測ＵＳＢマイコン基板』の付録基板とNyARToolkitを使って拡張現実センサを試作してみました。ソースを公開中です。 付録基板に内蔵の温度センサを使った拡張現実の実験を行いました。付録基板にマーカー(登録マークを印刷した紙)を貼り付けるだけです。電子回路製作を製作する必要はありません。 NyARToolkitCSはウェブカメラで撮影された実写画像内に写っている登録マーカーをリアルタイムに検出し、マーカーの３次元座標変換マトリックスが得られる便利なライブラリです。動画のようにパソコンで実写画像上に計測値に応じた３次元グラフィックスを重畳表示することが可能です。Microsoft社の無償ダウンロード開発ツールVisual C# 2008 Express Editionを使ってソースをビルドして評価実験を行うことができます。 |
 【写真】付録基板  【写真】付属基板裏面にマーカーを貼り付けたところ |
|
【２】【拡張現実で高周波磁界/超音波センシング】【トランジスタ技術2011年2月号記事】1/10発売 オープンソース(GPLv3)の拡張現実(AR:Augmented Reality)開発用ツール[NyARToolkitCS]のサンプルプログラムSimpleLiteDirect3dを改編して、ウェブカメラで撮影した実写画像上のマーカーを検出した位置に３次元グラフィックスを重畳表示する拡張現実センサの実験を行いました。 高周波磁界強度/超音波センサを製作し、付録基板経由でパソコンに取り込んでいます。リアルタイムに表示を行うことができました。 YouTubeにテスト中の動画をアップしました。ソースを公開中です。無償ダウンロードできるMicrosoft社のVisual C# 2008 Express Editionでビルドを行う必要があります。 ■高周波磁界・超音波プローブ【第３次試作】その１ 30万画素ウェブ・カメラ使用 ■高周波磁界・超音波プローブ【第３次試作】その２ 300万画素ウェブ・カメラ使用 ■高周波磁界・超音波プローブ【第３次試作】その３ DirectXプログラミングの練習(ちびミク) ■高周波磁界・超音波プローブ【第３次試作】その４ DirectXプログラミングの練習(３Ｄゲージ) 
 【説明】画面左のコイルで周波数20kHzの高周波磁界を発生させています。 出力はテーブル上で実験するために絞りました。せいぜい５W(300mA)程度です。 (実験してみて市販IH機器ではパワーが強過ぎたのでここまで出力を絞りました。) リアルタイムにキャプチャー画像からHiroと書かれたマーカーを検出して、その座標変換 マトリックスを求めています。マーカーを基準としてセンサの相対的位置がわかるので、 測定値(20kHzの磁界強度)に応じて球体の色を変えて表示しています。 磁界の強さは赤:10mGaussに相当します。センサは10kHz～100kHzの磁界測定が可能です。 |
 『NyARToolkitCSで拡張現実センサを作ってみよう』 ARToolKitを使えば手軽にAR(Augmented Reality：拡張現実)を実現することができる。計測の分野でポピュラーになる日は近いだろう。NyARToolKitはC#でmanaged DirectXを使うことができるので、非常に使いやすくお勧めだ。リアルタイムにキャプチャーと表示ができるようになる。医療用内視鏡や建築用計測機器で威力を発揮するだろう。 |
|
Design Wave Magazine 2008年3月号 Design Wave Magazine プリント基板の写真   プリント基板加工機による基板製作の様子 本事例のプリント基板の場合、約１時間15分で加工できます。CAD設計から製作完了までの時間は８時間くらいです。私設研究所ネオテックラボはミッツ社製プリント基板加工機を２台所有しています。 |
●●●画像表示のためのディジタル回路入門●●● 教材にも最適！！ Analog Devices社のADuC7026BSTZ62とAltera社のMAX II(EPM240T100C5)をベースにしてSVGAに準拠した画面表示が可能なVRAM (800×600画素, ８色表示)を実装した超小型ボード・コンピュータを開発しました。FTDI社FT232RLを実装しており、無償ツールKEILで開発したADuC7026用C言語プログラムのダウンロードや通信をパソコンからUSBインターフェース経由で行うことができます。Max II用のJTAG端子も実装されているので、使用目的に合わせてロジック変更も可能です。 
 written by Tomoaki Ueda (上田 智章) 第1章 画像表示のメカニズム 図形や文字をディスプレイ表示するために必要な知識 written by Hiroyuki Gurita (操田 浩之) 第2章 ディスプレイ・コントローラの論理回路設計 FPGA/CPLDで同期信号やメモリ・アクセス信号を作る Appendix フリー・ソフトウェアを使用して配線パターンを設計する 第3章 ディスプレイ描画プログラミング 図形や文字をマイコンで描画する サンプルプログラムのダウンロードはこちら 【追加情報】 ●Max IIへのロジック書き込み方法について ●プリント基板データの参照方法について 回路図 ●ADuC7026のプログラミングについて ●C#プログラムの使い方について ●記事訂正事項 ■サンプル動画 １) サンプルプログラム [初期化画面の様子] 2) 誤差拡散法による静止画表示例    |
Keyword Altera Max II EPM240T100C5, Analog Devices ADuC7026, ARM7TDMI FTDI FT232RL, Quartus II Web Edition, KEIL μVision, Video RAM Board, SVGA, 800×600pixels, CPLD, マイクロコンバータ |
|
|
トランジスタ技術2007年12月号 特集 *加速度センサ応用製作への誘い 第２章 水面の揺れ方や水位から入浴者の健康状態をZigBeeで確認！ お風呂に浮かべるワイヤレス見守りセンサ |
特集 *加速度センサ応用製作への誘い 第２章 水面の揺れ方や水位から入浴者の健康状態をZigBeeで確認！ お風呂に浮かべるワイヤレス見守りセンサ written by Hiroyuki Gurita ------------------------------------------------------------------------------------- 操田 浩之 【概要】日本国内で入浴中に死亡される方の数は交通事故死者数の1.5倍以上で、年間１万人を超えています。(一説には１万４千人という数字もあります。) このうち半数は浴槽内での事故によるもので死因は虚血性心疾患や貧血による溺死です。これらは早期に発見できれば助かる可能性があったと考えられます。人が入浴している場合には湯面が揺れることに着眼して３軸加速度センサで湯面の揺れを捉え、ZigBeeでデータを飛ばし、入浴中のプライバシーを守りつつ、健康状態にも目を光らせるセンサを製作してみました。      【追加情報】 ●C#開発ツールの使い方関連情報 ●dsPIC関連の情報 |
Keyword ３軸加速度センサ, カイオニクス ZigBee, 2.4 GHz IEEE 802.15.4 dsPIC, C# MPLAB リモートセンシング 見守り センサ ネットワーク センシング ユビキタス 遠隔看護/介護 FT232RL, VCP 【主要部品入手先】 ●秋月電子通商 ３軸加速度センサ 800円/個 ●ベストテクノロジー ZigBeeモジュール BTX025 ZIG-100B 5,250円/個 |
|
|
トランジスタ技術2007年12月号
●イントロダクション2 加速度センサで検出できる物理量 ●コラム 積分誤差を小さくするには工夫がいる ●第6章 3軸加速度/脈波/位置をZigBeeで飛ばして地図表示 GPS搭載のジョギング体調モニタ ●Appendix 加速度センサ選択のためのワンポイント ■ GPS搭載のジョギング体調モニタ ■公開プログラムのダウンロード 【注意事項】ViewGPSrecord5.htmをご自分のホームページに張り付ける場合は６行目中のkey=*****************" type="text/javascript"></script>と書かれた****************の部分をGoogle MapsTMに申請して取得したキー(Key)に置き換えて下さい。 |
特集 *加速度センサ応用製作への誘い 第６章 ３軸加速度 脈波 位置をZigBeeで飛ばして地図表示 GPS搭載のジョギング体調モニタ written by Tomoaki Ueda 【概要】ジョギング中の生体情報を３軸加速度センサ, 赤外線脈波計を使って収集し、GPS (Global Positioning System)情報とともにZigBeeを介して伝送・記録しておき、運動後に地図上で結果を閲覧するシステムを試作してみました。このシステムは、ドライブ・レコーダー、痴呆老人の見守り保護、キッズ・セキュリティー、畜産管理など非常に応用範囲が広いと思います。フリースケール・セミコンダクタ(freescale semiconductor)社製の３軸加速度センサMMA7260Qを実装したサンハヤトの３軸加速度センサモジュールMM2860を 採用しました。秋月電子通商の通販購入可能なカイオニクス社の加速度センサも使うことができます。構成は以下の通りです。 ●ジョギング・センサー基板(ウェアラブル・コンピュータ) PIC16F873 + ３軸加速度センサ + 赤外線脈波計 + GPSレシーバー + ZigBee ●ジョギング・モニター部 Windowsパソコン + FT232RL(USB I/F) + ZigBee ●ウェブ・サーバー Google MapsTM APIを使って計測データを地図上に表示 。JavaScript ■公開プログラムのダウンロード 【注意事項】ViewGPSrecord5.htmをご自分のホームページに張り付ける場合は ６行目中のkey=******************" type="text/javascript"></script>と書かれ た****************の部分をGoogle MapsTMに申請して取得したキー(Key)に置き 換えて下さい。 【記事訂正】 ●回路図中、赤外線脈波アンプ部のOPアンプのピン番号に４か所ミスがありました。 訂正したジョギングモニターの全回路図と部品表          【追加情報】 ●設計コンセプトやドライブモニターとしての実験例など 1) ジョギングモニターの設計コンセプト 2) ジョギングモニターの主な想定用途 3) 垂直加速度から何がわかるのか？ 4) ドライブモニターとしての実験結果の例 5) サンハヤト製３軸加速度センサモジュール MM2860の優れた特徴 6) GPSレシーバについて(内部ブロック図) ●ジョギングモニターに使う加速度センサの選定にあたって 1) 加速度センサの動作原理 2) 静電容量型 VS ピエゾ抵抗型 3) 静電容量型MEMS ３軸加速度センサの比較 4) 静電容量型に適した他のアプリケーションの例 5) 傾斜角度検出の原理 ●Google Maps APIの使い方について ・はじめに ・まず最初にGoogleのアカウント登録を！ ・次に地図を表示するホームページの登録とキーを取得！ ・地図を表示してみる！ ・便利なGoogle Maps API ●ドラッグ後に地図の中心座標を表示させる [メッセージの表示事例] ●地図の境界座標と中心座標の表示 [地図上にInfoWindowを表示する] ●地図上にランダムにマーカーを表示する [マーカーに対するイベントの設定] ●地図上にアイコンを表示する [InfoWindow内にテキストと画像も表示する] ●データベースに従って地図上に情報を表示する ●地図上に配置したアイコンをクリックした場合に写真を表示する ●赤外線脈波計のローコスト化 デュアルOPアンプ2個必要だった赤外線脈波アンプの回路を見直し、１個で済むように改良を施しました。 ●赤外線脈波に変えて心電図を測定する場合 (超低価格心電計) 以前に発表した回路は高価なデュアルOPアンプ(ICL7621DCPA)を４個も使っていました。今回、回路の見直しをしてみました。１個20円のLM358を3個使って動作します。 (注意：この回路単独では絶縁対策がとれていないオシロスコープ、ロガーに接続するのは大変危険です。必ず電気的絶縁対策を取ってください。) |
Keyword ３軸加速度センサ, freescale GPS, Global Positioning System 赤外線脈波計, 心拍, 脈拍数 ZigBee, 2.4 GHz IEEE 802.15.4 リモートセンシング 見守り Google MapsTM API 地図表示心拍動 ウェアラブル コンピュータ センサ ネットワーク センシング ユビキタス 遠隔看護/介護 FT232RL, VCP 【主要部品入手先】 ●サンハヤト ３軸加速度センサモジュールMMA7260Q ●ベストテクノロジー ZigBeeモジュール BTX025 ZIG-100B 5,250円/個 ●ストロベリーリナックス GPSレシーバー88001 8,000円/個 ■記事で使用していた3.3V電源のGPSレシーバーは現在販売されていません。現在販売中のものは電源電圧は5Vですが、シリアル出力電圧は3.3Vレベルですので電源さえ ３端子レギュレータの追加などでなんとかすれば直結することができます。 【電子部品代替品情報】 筆者はRSコンポーネンツで赤外線受光素子BPW 34Sを購入しておりましたが、その後、販売が終了してしまったそうなので、代替品として以下をご利用ください。 ●RS品番:２０３－１８３ KPD3065C (波長850nm) ●RS品番:２０３－２４０ KPD101M31 (波長850nm) また、赤外線LEDは ●RS品番:２６７－８３８０ HIRL5010 (波長850nm) をご利用ください。 |
|
|
トランジスタ技術2007年9月号 |
MAX II 応用製作 周波数可変の正弦波発生器 written by Tomoaki Ueda 【概要】トランジスタ技術2006年4月号の付録基板 (Altera社MAX II シリーズEPM240T100C5 [CPLD])を利用して最も基本的なDDS (Direct Digital Synthesizer)を製作した。MAX II の内蔵フラッシュ・メモリ[512ワード×16ビット]に正弦波データを格納している。記事の回路では、外付けD/Aコンバータとしてシリアル・インターフェース (SPI)のAnalog Devices社製AD1866Nを使っていることと、パラレル入出力フラッシュ・メモリALTUFM_PARALLELファンクションのアクセス・タイムが6μ秒と長いために、出力可能な最大周波数は30kHz程度に留まり、全体で軽く１万円を超えていた。 最近、Design Wave Magazine 2006年9月号で紹介したPDM (Pulse Density Modulation)方式のD/AをMAX II のロジックに内蔵し、同時にシリアル・モード(ALTUFM_NONE)のファンクションをパイプライン化してアクセスタイムを1.6μ秒に短縮することに成功した。これにより最大周波数は120kHz程度まで改善することができた。また、外付けに高価なD/Aを使う必要がなくなり、安価なLow Pass Filter (LPF)で済ませることができたので、1/5程度にコストダウンすることに成功した。 【最新情報】下写真右側のようにUSBインターフェースを持ち、DIPスイッチまたはコマンド設定で周波数を可変することができるボードを開発し、左側の同期検波回路などと組み合わせて研究に使用している。このボードはPDM (Pulse Density Modulation)方式のD/AをMAX II のロジックに内蔵しているため極めてローコストである。内蔵フラッシュメモリを用いて正弦波を出力する場合には最大周波数は120kHzである。PDM D/Aのクロック周波数は125MHzであるため、120kHzを出力する場合でも滑らかだ。   
(関連出願番号 特願2006-187314)【記事関連】 DDS(Direct Digital Synthesizer) トランジスタ技術2006年4月号付録基板のMax IIを使ったDDS New ■DDSの動作原理 ■CPLDでDDSを構成する方法の概要 ■Max IIで構成したDDSの回路について ■プリント基板の回路図 ■Quartus IIの使い方 ■Max IIのロジック設計(回路) ■あとがき グラフィック液晶モジュールで波形表示 CPLD(Max II)で作るグラフィック表示ボード(VRAM) |
Keyword ファンクション・ジェネレータ 直交検波器, 同期検波器 LCRメータ, 磁気センサ スペクトラム・アナライザ 塵埃センサ, ほこり ３相交流, PWM, インバータ ２相, PSK, 位相シフト |
|
|
Design Wave Magazine 2007年8月号 |
事例でマスタする加速度/角速度センサの使い方 第１章 加速度センサ, 角速度センサのしくみ 用途によって求められる応答速度や検出範囲が変わる センサを適材適所に使いこなす written by Tomoaki Ueda 【概要】主としてMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術で作られた静電容量型加速度センサと角速度センサ(ジャイロセンサ)について動作原理等を解説している記事です。 http://www.neo-tech-lab.com/Accelerometer.htm (諸事情に伴って未だ編集中) |
Keyword MEMS 静電容量型加速度センサ ジャイロセンサ 角速度センサ |
|
|
トランジスタ技術SPECIAL |
トランジスタ技術2005年12月号記事と同じ内容。
written by
Tomoaki Ueda 【概要】いろいろな磁気センサの紹介記事。 |
Keyword |
|
|
Design Wave Magazine 2006年9月号 |
●neo-tech-lab提案 「専用A/DやD/Aに依存するのをやめませんか？」 written by Tomoaki Ueda DWM９月号で、ワンチップマイコンの汎用ディジタルポート出力を任意分解能、倍率調整、オフセット調整の機能を備えたパルス密度変調(PDM:Pulse Density Modulation)型D/Aとして使う方法を紹介しています！さらにPDM型D/Aを使ってA/Dを構成する方法を公開。３月号付録基板(ADuC7026)を用いて６相DDS (Direct Digital Synthesizer)の構成事例を示しています。記事に関係したC言語ソースリストのダウンロードサービスを実施中です。 ●Design Wave Magazine2006年3月号の付録基板(ADuC7026)を使うための準備 ●ADuC7026内蔵D/Aを使ったDDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード ●ADuC7026内蔵D/Aを使った３相DDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード ●PDM(パルス密度変調：Pulse Density Modulation)型D/Aコンバータを用いた６相DDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード ●DDS(Direct Digital Synthesizer)のサイン波形データを定義するC言語ソースを作成するためのExcel VBAソフトウェアダウンロード [ステップ数や数値範囲を変更する場合に使います。]   |
Keyword デジタルD/A, ソフトウェアD/A D/Aコンバータ, CPLD, FPGA, A/Dコンバータ, ∑Δ, シグマデルタ |
|
|
小型液晶ディスプレイの選び方と使い方 「小型液晶ディスプレイの選び方と使い方」 「第６章」 赤外線脈波計を作りながら学ぶRAM付きグラフィックLCDの使い方 ◆ダウンロード・サービス |
written by
Tomoaki Ueda |
Keyword グラフィック液晶モジュール SG12232 VRAM, CRTC Altera Max II EPM240T100C5 【電子部品代替品情報】 筆者はRSコンポーネンツで赤外線受光素子BPW 34Sを購入しておりましたが、その後、販売が終了してしまったそうなので、代替品として以下をご利用ください。 RS品番:２０３－１８３ KPD3065C (波長850nm) RS品番:２０３－２４０ KPD101M31 (波長850nm) また、赤外線LEDは RS品番:２６７－８３８０ HIRL5010 (波長850nm) をご利用ください。 |
|
|
トランジスタ技術2006年03月号 電子部品選択＆活用ガイド第12回 「電流センサ」 |
『電流センサ』 written by Tomoaki Ueda1) 【はじめに】2) 【抵抗を使う電流測定方法】 3) 【４端子法で電流を電圧に変換する方法】 4) 【カレントループによる情報伝送と負荷電流測定方法】 5) 【電流変換抵抗と損失】 6) 【抵抗とOPアンプで電流を測定する】 7) 【微弱電流を電圧に変換する方法】 8) 【電流/電圧変換器のアプリケーションにおける注意事項】 9) 【赤外線脈波センサ】 10) 【ホール素子を用いた電流センサ】 11) 【大は小を兼ねる】 12) 【事例紹介】 13) 【カレント･トランス】 14) 【電流リミッタ】 15) 【ロゴスキーコイル】 16) 【電流測定用IC】 |
Keyword インバータ PWM トルク Pulse Width Modulation 金属探知 ２次電池充放電特性試験 |
|
トランジスタ技術2006年1月号
「心電計の製作」 ◆ソフトウェア・ダウンロード ●心電計基板写真  回路図とソフトウェアは公開。ソフトウェアはC#で開発。 本キットは販売を終了いたしました。 実験用試作品の特注注文のみお受けいたします。 【2012/01/29】 最近、PDM（Pulse Density Modulation)技術で浴槽心電計を製作。 ⇒ Neo-Tech-Lab掲示板 (特注基板開発の相談に応じます。) |
「心電計の製作」
written by Tomoaki Ueda ●はじめに 写真1 a) 心電図測定のようす b) RS-232C⇔光シリアル変換ボード c) 心電計本体ボード d) ステンレス・アングルによる代用電極 e) RS-232C⇔光シリアル変換ボードの裏面 f) 心電計本体ボードの裏面 g) 測定データ表示用ソフトウェアのようす(言語：Visual Basic 6.0) ●心電図波形の成り立ち 図1 心臓の各部の名称 表1 人体を構成する組織と導電率 図2 人体の断面図 図3 心臓の動きと心電図波形 ●体のどの２点間の電位差を測定するのか 図4 標準１２誘導法 ●心電図から何がわかる？ 図5 心臓がWPW症候群や虚血状態にあるときの心電図波形 図6 R-R間隔からストレスの状態や運動能力がわかる ●１チャンネル心電計の製作 図7 製作した心電計のブロック図 表2 部品表  入手先が限定される電子部品について図8 製作した心電計の回路図 (詳細な説明付きの回路図はこちら) 図9 ローパスフィルタの周波数特性 図10 測定波形の例 写真2 ステンレス製Ｌ型アングルを使った測定用電極 写真3 電極の保持方法（サポーターを使う方法） 両手のようす 右足のようす ●交流ノイズ除去方法 図11 交流ノイズ除去方法 ●ソフトウェア ●New Excel版心電計モニターソフトウェア (リアルタイム表示はできませんが、シートに指定秒数のデータを残すことができ、グラフにも表示します。また、COMポート番号も1～8まで変更することができます。) 【記事の補足情報】 心電図と心電計記事で紹介した心電計のソフトウェアのダウンロードや別回路 方式で絶縁する心電計の事例紹介(様々な絶縁対策回路)等が中心です。 ・フォトカプラ絶縁方式 ・アナログ絶縁アンプ方式 ・ファームウェア補足説明 ・ソフトウェアの補足説明 旧心電計のページ
|
Keyword 生体計測用電極 Ag-AgCl 皿電極 ステンレス テープ電極 ECG:Electrocardiogram (心電図) Electrocardiograph(心電計) P波,Q波,R波,S波,T波,U波 QRS群,STセグメント デルタ波, WPW症候群 標準12誘導 I誘導,II誘導,III誘導 aVR, aVL, aVF V1,V2,V3,V4,V5,V6 標準肢誘導 単極肢誘導 胸部単極誘導法 虚血性心疾患 心筋梗塞 浴室での死亡 1年に１万４千人 心拍ゆらぎ LPF:Low Pass Filter PIC16F873のファームウェア (CCS社Cコンパイラ) |
【写真】音声合成機能(μ-iVoice)を搭載した無拘束で入浴中の心電図を観測する研究用浴槽心電計システムZigBeeによる双方向ワイヤレス通信。 |
||
|
【薬事法について】 薬事法（定義）第２条４項によれば以下のように規定されています。 （定義）第２条４項 この法律で「医療機器」とは、人若しくは動物の疾病の診断、治療若しくは予防に使用されること、又は人若しくは動物の身体の構造若しくは機能に影響を及ぼすことが目的とされている機械器具等であつて、政令で定めるものをいう。 |
【追加情報】シリアル(RS232C)接続を行うには．． (Win32APIを使う方法)シリアル(USB)接続を行うには．． [ハードウェア変更のヒント] FTDI社のUSB I/FチップとVCPドライバを使ってWin32API経由でシリアル(USB)通信を行う方法を説明します。 心電計をUSB接続型にするためのヒントです。但し、シリアル通信と電源に対して絶縁対策を追加で行う必要があります。 小型液晶モジュールSG12232でリアルタイム波形表示を行うためのヒントはこちらHTTPサーバー「Apache」を使おう [遠隔心電図計測のヒント] Apacheのインストール手順計測データの表示方法のヒント心電図の遠隔監視の仮想実験 |
|
トランジスタ技術2005年12月号
電子部品選択＆活用ガイド第９回 「磁気センサ」 |
『磁気センサ』 written by Tomoaki Ueda1) 【はじめに】図1 磁気センサの種類と感度 2) 【ホール素子】『動作原理』 図2 ホール素子の動作原理 図3 フレミングの左手の法則 写真1 ホール素子 3) 【ホール素子】『デバイスと回路』 図4 ホール素子磁気センサの回路図 写真2 ホール素子 4) 【ホール素子センサとスイッチ】 5) 【磁気抵抗素子(MRセンサ)】 6) 【ニッコーシの直流励磁差動型MRセンサ】 写真3 MRセンサ 図5 ニッコーシMRS-H-21の構造 図6 ニッコーシMRS-H-21の測定原理(直流励磁型磁気ｾﾝｻ) 7) 【磁気コンパス用MRセンサ】 図7 Honeywell社HMC1001の内部等価回路と特性 図8 Honeywell社HMC1021S磁気センサ回路 写真4 評価回路 8) 【マグネティック・フラックス・ロックト・ループ法】 図9 零位法による直線性の改善方法 9) 【サーチコイル】 図10 サーチコイルの動作原理 写真5 サーチコイル 10) 【リードスイッチ】 図11 リードスイッチの動作原理 写真6 リードスイッチ 写真7 リードリレー 11) 【磁性流体による着磁状態可視化シート】 図12 磁性流体の構造 写真8 株式会社マグナ magna viewer 12) 【フラックスゲート磁束計】 図13 フラックスゲート磁束計の構造と動作原理 13) 【磁気インピーダンス素子(MIセンサ)】 図14 MIセンサの構造と動作原理 写真9 評価回路と残留回路ノイズ 14) 【プロトン磁力計】 図16 プロトン磁力計の動作原理 写真10 オーバーハウザー磁力計 15) 【スクイド(SQUID)磁束計】 図17 DC-SQUID磁束計の動作原理 ★スクイド(SQUID)磁束計に関しては別にもう少し詳細な記事が用意してあります。 【追加情報】 ●常温型超高感度磁気センサへの旅 (2007/12/25) 市販磁気センサ(HMC1021S)で作る高感度磁気センサ Basicな直流電圧駆動型MRセンサとこれを同期検波処理に変更した２種類の回路図を公開。フラックスゲート、MIやHall素子等にも応用することができます。 ・自動車やトラックの侵入を数ｍ離れた位置で完全パッシブで検出したい。 ・趣味で地震予知のため地磁気変動を観測したい。 ・架線電流が作る交流磁界で独居老人の安否確認に応用したい。 これらは数ナノテスラ程度の磁気分解能があれば実現することができます。 エレベータの昇降や一つ上の階のスチール製事務イスの移動も検出できます。 ●心磁図の心電図同期加算処理 |
Keyword 磁性流体 マグネタイト M-300 リゾビスト Resovist フェリデックス 国内製造中止 (フェルモキシデス) magnetometer gradiometer MEG 癲癇 (てんかん) magnetoencephalogram MCG magnetocardiogram WPW症候群 虚血性心疾患 MIセンサ 毛利佳年雄教授 アモルファス・ワイヤ ユニチカ 愛知製鋼 AMI201 アイチ マイクロ インテリジェント Flux Locked Loop, FLL PTB Drung, DC-SQUID |
| 【その他】 | 【ネットワークセンシング】 ●HTTPサーバー「Apache」を使おう ●Apache2.0.58のインストール手順 ●計測データの表示方法のヒント ●Apache2.2.2のインストール方法と設定方法 ●心電図の遠隔監視の仮想実験 |
||
| 【開発ツールのインストールと使い方】 ●Max IIのUFM (ﾕｰｻﾞｰﾌﾗｯｼｭﾒﾓﾘ)定義方法 トランジスタ技術2006年4月号の付録(Max II)基板でｼｰｹﾝｻやDDSを作る場合は内蔵UFM(ﾕｰｻﾞｰﾌﾗｯｼｭﾒﾓﾘ)を使えば外付け部品が少なくなり便利です。 Quartus II Web Edition version5.1[ALTERA社FPGA,CPLD開発ﾂｰﾙ]向けｲﾝﾃﾙHexﾌｫｰﾏｯﾄﾌｧｲﾙの作成方法を説明します。DDSで使うｻｲﾝ波ﾃﾞｰﾀﾌｧｲﾙを作るExcel VBAﾏｸﾛを紹介します。 |
|||
| 【ソフトウェア】 【VBAプロジェクト】 ●ExcelやPower PointのVBAを使う！ Microsoft社のExcelやPower PointのVBAを使ってOSに依存せずにグラフィックスを描画する方法について公開しています。1670万色対応の点、線分、ボックスだけでなく、等高線図を描画するデモプログラムをダウンロードできます。CQ出版書籍 「小型液晶ディスプレイの選び方と使い方」で紹介したグラフィック表示ボードに関連するソフトもあります。 ●グラフィック スを描画するには．． ビットマップ(BITMAP)ファイルとイメージコントロールを使ったグラフィックス描画の方法と作成した２次元描画ライブラリについて説明します。 ◆今後の予定：２次元グラフィックス 、３次元グラフィックス ワールド座標系や透視変換、テクスチャー･マッピング、シェーディング、ｚバッファなどを実装したライブラリの開発を始めました。でも一人で片手間に開発するので気長にお待ち下さい。 ●シリアル(RS232C)接続を行うには．． Win32APIを使う方法を説明します。 ●シリアル(USB)接続を行うには．． FTDI社のUSB I/FチップとVCPドライバを使ってWin32API経由でシリアル(USB)通信を行う方法を説明します。 ソフトウェアというよりはWIN32APIがそのまま使えるUSBインターフェースの作り方です。 |
|||
| 【インターネット関連】 ●検索エンジンで実験 |
|||
【DDSのページ】番外編DDS (Direct Digital Synthesizer)を計測実験で使うことが多いので、これまで試行錯誤してきた結果をまとめています。特に、任意分解能を実現し、倍率(ゲイン)やオフセット変更機能まで持ったPDM(Pulse Density Modulation：パルス密度変調)型D/Aの構成方法とDDSの作り方を紹介します。 ARM７ TDMIコア、Max IIを使ったD/Aや６相DDSなどの事例を紹介します。 |
|
AnalogなDigital Worldへ
計測/制御基板の究極のローコスト化対策
■■■私設研究所Neo-Tech-Lab.comからの提案■■■ 『専用A/DやD/Aに依存するのをやめませんか？』 任意分解能、ゲイン調整、オフセット調整を実現できるPDM型D/AローコストDDS(Direct Digital Synthesizer)の作り方
（PIC16F628Aで作る！けちけちDDS製作ノウハウ）任意分解能を実現し、倍率やオフセット変更機能まで持ったPDM(Pulse Density Modulation : パルス密度変調)型D/Aの構成方法とDDSの作り方。 計測・制御アプリケーションの悩み事 (A/DやD/Aは製造中止になる確率が高い、簡易なD/Aの例等)パルス幅変調 (PWM: Pulse Width Modulation)とパルス密度変調 (PDM: Pulse Density Modulation)の違いパルス密度変調 (PDM: Pulse Density Modulation)方法について任意分解能のパルス密度変調 (PDM: Pulse Density Modulation)型D/Aの動作原理PDM型D/Aの倍率(ゲイン)の変更方法についてPDM型D/Aのオフセット調整の方法についてPIC16F628Aで作るけちけちDDS(Direct Digital Synthesizer)の実施例bit7,bit6に正相(0°)のサイン波のPDM出力が、bit5,bit4に逆相(180°)のサイン波のPDM出力が発生されます。 bit7,bit6,bit5,bit4に各々LPF(ノイズ・シェーピングフィルタ)を通すだけ。 PICマイコンでDDSを構成すると、周波数は概ね ～100Hzとなります。 PIC16F628AとICL7621DCPAのLPFだけでDDSが構成できます。 CCS社のCコンパイラで記述したソースリストを公開。 |
 |
|
DDSファンジェネ(USB接続の事例紹介) [frequency ～100kHz] |
Analog Devices社のDDS専用チップのうち、比較的「電子工作」で扱い易いAD9835を使った回路の事例を紹介します。 USB I/FはFTDI社のFT232BMを使います。 Windowsパソコン用ドライバは、VCP(Virtual COM Port)を使う ので、通常のシリアル通信と同様にWIN32API経由で行うことができます。 電子ボリュームは、AD5231を使っています。 下の写真は、PIC16F873, FT232BM, AD9835, AD5231等で構成されるUSBﾌｧﾝｸｼｮﾝｼﾞｪﾈﾚｰﾀﾎﾞｰﾄﾞ。 この回路の出力周波数範囲は ～100kHzです。 この制約は出力段に使っているアンプAD620ANの特性によるものです。 
|
|
|
Design Wave Magazine2006年3月号付録でDDSを作る [frequency ～10kHz] |
ADuC7026でｿﾌﾄｳｪｱDDSを構成した場合の周波数限界を調べてみました。 ●波形データは128ステップ ●内蔵D/A(12bitDAC0)を使用 ●内蔵クロックで41.78MHz動作 ●５μ秒間隔Timer0割込み利用 の条件では上限10kHzまで出力可能な結果を得ました。 |
|
|
トランジスタ技術2006年4月号付録基板のMax IIを使ったDDS [frequency ～10kHz] Old記事 (トランジスタ技術2006年4月号付録で遊ぶ) |
【内容】トランジスタ技術2006年4月号付録基板のCPLD(Altera社製 Max II)でDDSを構成した事例です。Max II内蔵のユーザーフラッシュメモリを16bit×512Wの波形メモリとして使っています。 出力段のD/Aは、AD1866(2chシリアル16bitD/A)を接続しています。 CPLD設計はQuartus II Web Editionの回路図エディタで行いました。 クロックは、ユーザーフラッシュメモリのOSC出力を使っているため、チップごとにばらつきますが、 容易に外部クロック利用に変更することができるはずです。 ■DDSの動作原理 ■CPLDでDDSを構成する方法の概要 ■Max IIで構成したDDSの回路について ■プリント基板の回路図 ■Quartus IIの使い方 ■Max IIのロジック設計(回路) ■あとがき ■設計情報のダウンロード |
|
 
 |
||
【化石記事】●大変内容が古いので、CPLDの設計法のDDSの項を参考にしてください。 |
||
|
PIC＋外付けD/A [frequency ～1kHz |
PIC16F873+AD1866(シリアル16bitD/A)でDDSを構成しました。 さすがに PIC16F873では32ビットの位相計算は少し負荷が重いようです。 下の方式のDDSの部分まで実行したら、外付けD/Aにデータを渡すだけです。 でもコストは格段に違います。D/Aコンバータはとても高価ですから。 |
|
|
PIC [frequency ～100Hz] |
けちけちDDS (PIC16F628+USB I/F FT232BM) ソフトウェアだけでどこまでできるか挑戦しました！ ．．．なんと、外付けD/AコンバータICを使いません。 上限周波数にさらに制約がでてきます。でもサイン波はすごくきれいです。 PWMは使いません。ラダー抵抗によるD/Aでもありません。さて、あなたの予想は？ 【例】DFLのビット幅を32ビットにすることもできます。 ①下図のように、PICの出力ポートに、簡易なLPFを接続します。 ②配列wav[256]に正弦波１波分のデータを格納します。 例えば128がグランドレベルとなるように、0～255に正弦波データを格納します。 ③例を示します。２バイト符号なし整数変数PhaseとDeltaがあるとします。 Deltaに定数が格納されているとします。 Phase = (Phase + Delta) & 0x7FFF; を一定周期毎に演算すれば、Phaseは直線的に増加し、32768(2^15)を超えると、 溢れた上位ビットはand演算によって無視されるので、値はのこぎり波のように変化するはずです。 これをDFL(Direct Frequency Loop)と言います。 Delta(1～32767)が大きいほど、桁あふれが頻繁に発生します。 Deltaを周波数レジスタ、Phaseを位相レジスタと呼びます。 Phaseの上位８ビットを取り出し、Adrに格納します。 Adr = (Phase>>7); Adrは0～255の値を取ります。 このとき、予め計算して格納しておいた配列wav[]からデータを取り出します。 Dat = wav[Adr]; つまり、Datには変数Deltaと演算周期で決定される周波数の正弦波の値が格納されます。 以下のようにPDM D/Aの演算を行います。 Sum += (Int16)Dat; Bit = Sum & 0x100; //桁あふれがあるときBit=1、それ以外では0 Sum = Sum & 0xFF; Bitをポートから出力すれば、8bitPDM D/Aが実現します。 ④もう一度書きます。以下を一定周期で繰り返します。 //【DFL】 Phase = (Phase + Delta) & 0x7FFF; //【DDS】 Adr = (Phase>>7); Dat = wav[Adr]; //【PDM D/A】 Sum += (Int16)Dat; Bit = Sum & 0x100; //桁あふれがあるときBit=1、それ以外では0 Sum = Sum & 0xFF; |
|
 【図】外付けの簡易LPF回路の例 【図】DFL(Direct Frequency Loop)の構造と動作説明 |
||