JMoocに少し挑戦してみた

 　無料の大学講座JMoocに興味を持ち、少し勉強してみた。修了証もらうまで行く人が１割ということらしい（無料ということとも影響している？）。単元テストは計算力を必要とされる問題が多く時間がかかった。

　抵抗２つ、コンデンサ２つを並列や直列組み合わせた回路で、抵抗値が流れる電流に影響しなくなる条件を求めよという問題や、交流回路の複素計算など、ちょっとしたミスがあるとなかなか解けなかったりする。久しぶりに、繁分数の式を変数に置き換えたり、〇.〇×10^△の形にして、少しでも計算が楽にならないか考えたり、LTSPiceなどPCの便利な計算に慣れてしまった昨今、逆に脳にはいい刺激になるかもしれないと思った。後半の三相交流の話になってくると、電力なども含めて考えると複雑になってきた。

　電気回路に続いて、電子回路も受講、電気回路が物理に近い内容で計算中心だったが、電子回路のほうほ工学的内容だった。後半は集積回路に組み込むために容量の大きなコンデンサを使わない回路の工夫について説明があった。MosFETなどＨＦリニアアンプの製作にもいろいろと役立つ情報があった。とりあえず、２つの講座ともなんとか修了できた。

中足骨骨頭痛

 　以前から、歩くと靴の中に小石があるような痛みがあり、でも確かめると何もないという症状ががあり気になっていたが、よく調べると中足骨骨頭痛という症状らしい。足のアーチが弱くなるのが原因らしい。歩き方も踵に重心が来るように歩くといいらしい（足を前に出そうとするのでなく、上にあげてそのまま真下に落とすという感覚）。この症状が出ているときは、ウオーキングもほどほどにしたほうがいいようだ。

USB電力不足

 　以前から気になっていたけれど、デスクトップPCのバスパワーＵＳＢハブが電力不足のためか、マウス以外つなげない状態。試しに、ケーブルの途中に三又状態にして、余ったＵＳＢ充電アダプタとUSBプラグを使って５Ｖを追加できるようにしてみたらうまくいった（若干コネクタ部分の接触が気になる感じはあったが、ＰＣからの経路すべてに接点復活材をスプレーしたらだいぶ改善された）。

　本来であれば、セルフパワーのＵＳＢハブを購入すればいいのだろうけど、数千円はするので、余り物でなんとかできたので、少し節約はできたかもしれません。（というか、これ以上、５Ｖ電源アダプタは増やしたくなかったというのもありますが）

ChatGPTは計算が苦手？

 ルベーグ積分理論と計算手法P159の計算をChatGPTに聞いてみたが、書籍の答えと一致しない。

∫(0,+∞) (y/(y^x+1) - y/(y+1)^2) λ(dy)　が確かlog2と答えた。

正しくは、たぶん

[　log(y^2+1) /2 -  (  y/(y+1)  -  ∫1/(y+1)λ(dy) )　] (0,∞) 　かと思う。

                                ↑部分積分

上記で計算すると確かに１になるので。

ChatGPTも、人間と同じようにまだ間違うこともあるようだ。

ChatGPTはLLMなので、どちらかというと帰納的推論？なのかもしれない。対して、wolframなどは、演繹的推論らしいけれど。。

それにしても、AIで、プログラミングもそうですが、いろんな独学もだいぶやりやすくなったと思う。

PIC12F1822(CPS)の実装

 ブレッドボードでの実験はなんとかうまくいきそうなので、実装してみた。これからケースに収める予定。静電容量計測のケーブルもコネクタで取り外しできるようにしてみた。

　前回、arduinoで灯油残量センサを作ったときは、誘導雷で壊れたこともあるので、灯油タンクまでの配線が長くなるので、サージアブソーバのようなものもつけないとだめかもしれない。

追記：CPSを測定しているが、灯油タンクに、導線２本入れて試しているものの、なぜか、測定値が安定しない。原因はまだ不明。おそらく、タンクまでの配線の容量が大きく、また、温度等でRC発信周波数が安定しないためかと思われる。

追記２：それに加えて、コネクタの接触も安定しないところがあるようにも思えたので、念のためセンサ部は取り外し不可とし、全て結線ははんだ付けにしたほうがいいと思われる。

PIC12F1822でCPSの実験（AQM1602Aを使用)

 　静電容量の変化をCPSという機能で確認できるらしいので、実験してみた。以前、灯油タンクの残量検知を超音波センサとarduinoで試したがうまくいかなかったので、静電容量を使ってできないか、そのうち試してみたいという目的もあります。

・カウントのオーバーフローするとマイナス表示になるようなので、delay関数の値を調整する必要があった。

・RA3を入力で使えるようにしたかったので、#pragma config MCLRE = OFF  #pragma config LVP = OFF とするとよいという情報がネット上にあった。（LVPの必要性はよくわからない？が）

・RA5のLED出力とRA3のスイッチ入力は、とくに機能は実装していないけれど、今後の何らかの機能が必要になったときのために、コードで反応を確認してみた。

・少しわかりにくかったのは、秋月電子のLCD（AQM1602A）のコントラストがコードで設定するようになっていたこと。以下の(1)は72の２の部分が4bitで70～7Fの範囲　(2)は0101の4bitで5で　0100が4ですが、その下位2bitのみ関係しているので、00→01→10→11 で54~57の範囲になります。

　　LCD_cmd(0x72);  //Contrast set                 下位4bits...(1)
    LCD_cmd(0x54);  //Power/ICON/Contrast Control  下位2bits...(2)  
　  (2)と(1)あわせて　2^6=64 stepの範囲から指定するという意味だった。（(2)のほうが上位）   ※5Vだと上記ぐらいの値だけれど、3.6v(ニッケル水素充電池3本）だと、(1)0x73 (2)0x55ぐらいが必要だった。

// CONFIG1 #pragma config FOSC = INTOSC // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin) #pragma config WDTE = ON // Watchdog Timer Enable (WDT enabled) #pragma config PWRTE = OFF // Power-up Timer Enable (PWRT disabled) #pragma config MCLRE = OFF // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input) #pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled) #pragma config CPD = OFF // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled) #pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled) #pragma config CLKOUTEN = OFF // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin) #pragma config IESO = ON // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is enabled) #pragma config FCMEN = ON // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is enabled) // CONFIG2 #pragma config WRT = OFF // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off) #pragma config PLLEN = ON // PLL Enable (4x PLL enabled) #pragma config STVREN = ON // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset) #pragma config BORV = LO // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.) #pragma config LVP = OFF // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled) ****off for use RA3 #include <xc.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // クロック周波数指定 //-------------------------------------------------------------- #define _XTAL_FREQ 32000000 #define LCD_addr 0x7C // プロトタイプ宣言 //-------------------------------------------------------------- void I2C_init(void); void I2C_start(void); void I2C_stop(void); void I2C_write(unsigned char dat); void LCD_cmd(unsigned char cmd); void LCD_char(unsigned char dat); void LCD_init(void); void LCD_clear(void); void LCD_home(void); void LCD_cursor(unsigned x,unsigned y); /*　　 　　　　　 　 12F1822 * ?????? * VDD ?| 1 8 |? VSS * RA5 ?| 2 7 |? AN0/RA0 * CPS**AN3/RA4 ?| 3 6 |? AN1/RA1/SCL → LCD(SCL) * RA3 ?| 4 5 |? AN2/RA2/SDA → LCD(SDA) * ?????? */ void main(void) { char s[8] ; unsigned cap ; OSCCON = 0b01110010 ; // 内部クロックは8ＭＨｚとする // OSCCON = 0b01110000; // 内部クロック周波数：8MHz ANSELA = 0b00010000 ; // アナログはAN3(RA4)を使用し、残りをすべてデジタルI/Oに割当 >>>Capacity TRISA = 0b00011110 ; // AN3(RA4/CPS3) 入力その他のピンは出力に割当てる(RA3は入力) RA5>>LED SCL[6Pin]、SDA[5Pin]を入力ピンに設定 PORTA = 0b00000000 ; // 出力ピンの初期化(全てLOWにする) // 容量検知モジュール(ＣＰＳＭ)の設定 CPSCON0 = 0b00001000 ; // オシレータは中範囲(中速の発信周波数)で利用する CPSCON1 = 0b00000011 ; // CPS3から入力する // タイマー１の設定 T1CON = 0b11000001 ; // 容量検知オシレータでTIMER1をｶｳﾝﾄする、ﾌﾟﾘｽｹｰﾗｶｳﾝﾄ値 1:1 TMR1H = 0 ; // タイマー1の初期化 TMR1L = 0 ; PEIE = 1 ; // 周辺装置割り込みを許可する GIE = 1 ; // 全割り込み処理を許可する CPSON = 1 ; // 容量検知モジュール開始 //---------------------------------------------------------- // シリアル通信（I2C）初期設定 //---------------------------------------------------------- SSP1STAT = 0b10000000; // 標準モード(100kHz) SSP1CON1 = 0b00101000; // マスター（制御する側）に設定 SSP1ADD = 0b01001111; // 通信速度 = Fosc/(4*Clock)-1 = 32MHz/(4*100kHz)-1 = 79（10進数） // ディスプレイの初期化 LCD_init(); RA5=1; //LED On LCD_cmd(0x80); // １列目に表示 printf("cap count:"); // ２列目に表示 LCD_cmd(0xC0); printf("Initializing.."); while (1) { LCD_cmd(0xC0); printf("%10d",cap); if(RA3 == 0){ RA5=1; }else{ RA5=0; } CPSON = 0 ; // 容量検知モジュール停止 cap =(unsigned) (TMR1H*256) + TMR1L ; // カウント値を読み込む TMR1H = 0 ; // タイマー1の初期化 TMR1L = 0 ; CPSON = 1 ; // 容量検知モジュール開始 // RA5=1; __delay_ms(10) ; } return; } void I2C_start() { SEN = 1; while(SEN); } void I2C_stop() { SSP1IF = 0; PEN = 1; while(PEN); SSP1IF = 0; } void I2C_write(unsigned char dat) { SSP1IF = 0; SSP1BUF = dat; while(!SSP1IF); } void LCD_init() { __delay_ms(40); //40ms wait LCD_cmd(0x38); //8bit,2line LCD_cmd(0x39); //IS=1 : extention mode set LCD_cmd(0x14); //Internal OSC Frequency LCD_cmd(0x72); //Contrast set Lower4bits...(1) LCD_cmd(0x54); //Power/ICON/Contrast Control Lower2bits...(2) (2)(1)=64bit step LCD_cmd(0x6C); //Follower control __delay_ms(200);//200ms wait LCD_cmd(0x38); //IS=0 : extention mode cancel LCD_cmd(0x0C); //Display ON LCD_cmd(0x01); //Clear Display __delay_ms(2); //wait more than 1.08ms } void LCD_cmd(unsigned char cmd) { I2C_start(); I2C_write(LCD_addr); I2C_write(0x00); // 0x00（コマンドの送信を示すbit） I2C_write(cmd); I2C_stop(); } void putch(unsigned char text) { I2C_start(); I2C_write(LCD_addr); I2C_write(0x40); // 0x40（データの送信を示すbit） I2C_write(text); I2C_stop(); }

デスクトップPCをraspi経由で電源On

 PCの電源Onは、USB、内部タイマー、キーボード等々いろいろあるけれど、スリープ状態にするため、夜間勝手にアップデートなどでOnなるのも気になるので、完全にraspiで操作できるようにしてみた。

　PCの電源は、導通でOnなので、例によってトランジスタ2sc1815を使った。raspiのGPIOは出力が3.3Vで、前回ブルーレイな場合と同じ回路（raspiのGPIOからトランジスタ経由でPCスイッチへ）にしてみたらうまくいった。最初、マザボピンの分岐コネクタに手持ちのピンでつないだが、接触不良起こしやすいようだったので、はんだ付けにする。PCの余分な穴にDC電源用のソケットをグルーガンで固定して、raspiとの接続ケーブルを取り外しできるようにした。（raspi側にも同様にソケットをつける。）