SkyDriod T12 でシリアル通信
今日は、次の工作のための無線送受信機のテスト。使うのは、SkyDroid T12です。
数年前に購入したときは5.7万円くらい。
これはSBASで受信できて、受信機からシリアル通信できて、カメラ画像も送ってスマホで見れるので値段の割に多機能です。
欠点は、画質がそんなに良くないです。
送信機のUSBマイクロの端子からPCに接続します。
受信機の方の、SBUS端子のところで、＋５V電源を供給し、TX2,RX２のシリアルポートを試してみます。
PCにUSB－シリアルボードを接続して、TXを受信機のRX2に接続、GNDも接続して共通にします。
PCのデバイスマネージャーを開くと、送信機の方がCOM12でシリアルポートとして認識されます。
また、USB-シリアルボードもCOM１３として見えてます。
TearaTermで窓を２つ開いて、それぞれ、COM12,とCOM13で接続、通信速度は57600bpsに設定しました。
COM13 のシリアルポートの方をフォーカスして、PCから文字を入力すると、受信機のRX2に文字コードが送られ、COM１２の送信機がそれを受け取って、画面に文字が表示されます。aaaasssss...と打たれてるのが、エコーバックではなくて、受信機からの信号を送信機で受けてPCで読み取ったものになります。
とりあえずここまで、次はSBUSの信号読み取りをします。
いま探したら値段下がってますね。44,780円。
Skydroid T12 FPVプロポセット デジタル画像伝送送受信機 20KM伝送 4in1セットカメラ付属 農薬散布/産業ドローン用 技適認証済
数年前に購入したときは5.7万円くらい。
これはSBASで受信できて、受信機からシリアル通信できて、カメラ画像も送ってスマホで見れるので値段の割に多機能です。
欠点は、画質がそんなに良くないです。
送信機のUSBマイクロの端子からPCに接続します。
受信機の方の、SBUS端子のところで、＋５V電源を供給し、TX2,RX２のシリアルポートを試してみます。
PCにUSB－シリアルボードを接続して、TXを受信機のRX2に接続、GNDも接続して共通にします。
PCのデバイスマネージャーを開くと、送信機の方がCOM12でシリアルポートとして認識されます。
また、USB-シリアルボードもCOM１３として見えてます。
TearaTermで窓を２つ開いて、それぞれ、COM12,とCOM13で接続、通信速度は57600bpsに設定しました。
COM13 のシリアルポートの方をフォーカスして、PCから文字を入力すると、受信機のRX2に文字コードが送られ、COM１２の送信機がそれを受け取って、画面に文字が表示されます。aaaasssss...と打たれてるのが、エコーバックではなくて、受信機からの信号を送信機で受けてPCで読み取ったものになります。
とりあえずここまで、次はSBUSの信号読み取りをします。
いま探したら値段下がってますね。44,780円。
Skydroid T12 FPVプロポセット デジタル画像伝送送受信機 20KM伝送 4in1セットカメラ付属 農薬散布/産業ドローン用 技適認証済
バイクのヘッドランプ交換失敗、自己嫌悪中。
アマゾンから意外と大きな箱が届きました。
中身はこれだけ。バイクのヘッドランプのロービームが切れたので交換しようと思って購入。
バイクは、スズキのジェベル、H4型のハロゲンランプです。
フロントのカバーは、横2個、下１個のネジでとまってますので外して、
ヘッドランプは、右と下の長いネジとスプリングで角度調整できるようになってるので、これも外して裏面の配線を引っ張って外して、ゴムカバーを外して電球外して交換。。。。
しようとしたときにうっかり手を滑らせてビニール袋のまま下に落としました。
カチン、プシュッと凄く嫌な音がして。。。
みると電球の頭の出っ張り部分が欠けてます。正面から見ると明らかな穴。
割れて使い物にならなくなってしまいました。
折角外したヘッドランプをそのまま戻して、しばらくハイビームでも走れるように光軸を思い切り下に調整。
自己嫌悪中です。
使わないまま割ってしまったのはこれ↓
スタンレー電気(STANLEY) H4 12V60/55W 14-0181E
中身はこれだけ。バイクのヘッドランプのロービームが切れたので交換しようと思って購入。
バイクは、スズキのジェベル、H4型のハロゲンランプです。
フロントのカバーは、横2個、下１個のネジでとまってますので外して、
ヘッドランプは、右と下の長いネジとスプリングで角度調整できるようになってるので、これも外して裏面の配線を引っ張って外して、ゴムカバーを外して電球外して交換。。。。
しようとしたときにうっかり手を滑らせてビニール袋のまま下に落としました。
カチン、プシュッと凄く嫌な音がして。。。
みると電球の頭の出っ張り部分が欠けてます。正面から見ると明らかな穴。
割れて使い物にならなくなってしまいました。
折角外したヘッドランプをそのまま戻して、しばらくハイビームでも走れるように光軸を思い切り下に調整。
自己嫌悪中です。
使わないまま割ってしまったのはこれ↓
スタンレー電気(STANLEY) H4 12V60/55W 14-0181E
MOSFETのイメージ
半導体の話をしていた時に、MOSFETの反転層ができるイメージを図示。
空乏層とか反転層とかイメージしにくいので、身近な例で考えてみた。
例えて言えば、ブロック塀で支えられて土が詰まれている。ソースとドレイン部分は低く、ゲート部分は高く土が詰まれているところに雨が降ると、ソースドレインの所に水がたまる。ゲートの所は高いのでたまらない。この高さが、伝導体Ecに相当。
そこで地盤沈下かなにか起きてブロック塀が沈下して、塀のきわの土がつられて陥没、ゲート部分が十分ひくくなるとソースドレイン部分にたまった水がそこにも溜まってりだす。
これで表面が反転層になって、電子がたまるイメージ。いま全体的に勾配があると、横に水が流れる。これがVDSの電圧が小さい状態でチャネルに電流が流れるイメージになる。
空乏層とか反転層とかイメージしにくいので、身近な例で考えてみた。
例えて言えば、ブロック塀で支えられて土が詰まれている。ソースとドレイン部分は低く、ゲート部分は高く土が詰まれているところに雨が降ると、ソースドレインの所に水がたまる。ゲートの所は高いのでたまらない。この高さが、伝導体Ecに相当。
そこで地盤沈下かなにか起きてブロック塀が沈下して、塀のきわの土がつられて陥没、ゲート部分が十分ひくくなるとソースドレイン部分にたまった水がそこにも溜まってりだす。
これで表面が反転層になって、電子がたまるイメージ。いま全体的に勾配があると、横に水が流れる。これがVDSの電圧が小さい状態でチャネルに電流が流れるイメージになる。
半導体をちゃんとシミュレーションしようとすると
有償、無償、専用、汎用いろんなツールがありますが、
無料の数値計算ツールでScilabというのがあり、
scilab 半導体 シミュレーション
で検索すると、例えば以下のサイトが見つかりました。
偏微分方程式を解いて半導体中のキャリアの運動を求めているとのことです。
ここでも、物理量の正確さは欠いているいるようですが、私の作ったランダムなツブツブよりも数式的正確さはありそうです。
https://user.numazu-ct.ac.jp/~mochizuki-k/scilab/#j5g
こちらは、真正半導体のフェルミ準位をScilabで解いてます。正確性を求めるとこうなりますね。
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-778.html
ほか、半導体、シミュレーションで画像検索すると、こんな感じの画像を見つけました。
これはもう有償専用パッケージですね。
https://www.msiism.jp/article/semiconductor.html
なんかいろいろできそうな、Nova TCAD の動画解説も貼っておきます。
無料の数値計算ツールでScilabというのがあり、
scilab 半導体 シミュレーション
で検索すると、例えば以下のサイトが見つかりました。
偏微分方程式を解いて半導体中のキャリアの運動を求めているとのことです。
ここでも、物理量の正確さは欠いているいるようですが、私の作ったランダムなツブツブよりも数式的正確さはありそうです。
https://user.numazu-ct.ac.jp/~mochizuki-k/scilab/#j5g
こちらは、真正半導体のフェルミ準位をScilabで解いてます。正確性を求めるとこうなりますね。
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-778.html
ほか、半導体、シミュレーションで画像検索すると、こんな感じの画像を見つけました。
これはもう有償専用パッケージですね。
https://www.msiism.jp/article/semiconductor.html
なんかいろいろできそうな、Nova TCAD の動画解説も貼っておきます。
トランジスタの簡易シミュレーション
20年位前にちぃったｐｎ接合のシミュレーションを元にしてトランジスタの簡易シミュレーションを作りました。
初期値としてベースに順方向、コレクタに逆方向バイアスが適当に入っててスタート。
図のように電子正孔が黒丸、白〇で表示されて動きます。
これでわかることは、
１）エミッタ、ベース、コレクタの順に不純物密度が高くなってる。
２）エミッタからベースに電子が流れ込み、ベースからエミッタに正孔が流れ込んでるが、正孔の方が少ない。
３）ベースに流れ込んだ電子は拡散によりコレクタ接合に達すると、電界によりコレクタに吸い出される。
４）エミッタの電子数を一定にしてコレクタに流れていった分をコレクタ電流としてカウントし、ベースの正孔がエミッタに拡散して再結合により消費された分の補充をベース電流としてカウントしている。
５）ベース電流より、コレクタ電流の方が多い。（実際は、けた違いに多いけどこの視覚的なシミュレーションでは数倍程度）
６）コレクタ電圧を大きくしても、右側のエネルギーが低くなるだけで、コレクタ電流の量は原理的にほとんど変化なし。（実際はコレクタ接合の空乏層幅の変化で少し増加）
７）エミッタ電圧を大きくすると、ベースへの流入が増え、それがベースを通り越してコレクタ電流も増える。
電流値は不正確、P,N型領域中の無電界の部分の平衡状態も崩れてしまってます。
簡易的なつくりだけにこのあたりが限界です。これ以上正確性を求めるなら、極端な例外処理をあちこちいれるか、視覚めーじを犠牲にするかですので、ここで改良は終わりにします。
ダウンロードはこちら、transistor.zip
.exeに直リンクを貼ると警告がでるので、zip圧縮しました。警告出ると思いますが一応ウィルスチェックは通したので実行してみてください。
初期値としてベースに順方向、コレクタに逆方向バイアスが適当に入っててスタート。
図のように電子正孔が黒丸、白〇で表示されて動きます。
これでわかることは、
１）エミッタ、ベース、コレクタの順に不純物密度が高くなってる。
２）エミッタからベースに電子が流れ込み、ベースからエミッタに正孔が流れ込んでるが、正孔の方が少ない。
３）ベースに流れ込んだ電子は拡散によりコレクタ接合に達すると、電界によりコレクタに吸い出される。
４）エミッタの電子数を一定にしてコレクタに流れていった分をコレクタ電流としてカウントし、ベースの正孔がエミッタに拡散して再結合により消費された分の補充をベース電流としてカウントしている。
５）ベース電流より、コレクタ電流の方が多い。（実際は、けた違いに多いけどこの視覚的なシミュレーションでは数倍程度）
６）コレクタ電圧を大きくしても、右側のエネルギーが低くなるだけで、コレクタ電流の量は原理的にほとんど変化なし。（実際はコレクタ接合の空乏層幅の変化で少し増加）
７）エミッタ電圧を大きくすると、ベースへの流入が増え、それがベースを通り越してコレクタ電流も増える。
電流値は不正確、P,N型領域中の無電界の部分の平衡状態も崩れてしまってます。
簡易的なつくりだけにこのあたりが限界です。これ以上正確性を求めるなら、極端な例外処理をあちこちいれるか、視覚めーじを犠牲にするかですので、ここで改良は終わりにします。
ダウンロードはこちら、transistor.zip
.exeに直リンクを貼ると警告がでるので、zip圧縮しました。警告出ると思いますが一応ウィルスチェックは通したので実行してみてください。
