Arduinoで作ろう(57) DigisparkでＬチカ

　大晦日だというのに 一昨日 Amazonで買った Digispark で遊んでますw
昨今の半導体不足のせいで少々値上がりしてるようで1枚500円程度しますが，上の写真のようにめっちゃ小さくてパソコンのUSB端子に直接挿せるようになってます。

　DigisparkはATtiny85を載せたV-USBデバイスで，ArduinoみたいにUSB-シリアル変換することなくUSB経由で直接書き込むことができます。Arduino UNO等に使われているATMega328Pとスペック比較するとこんな感じ。

	GPIO	Flash	EEPROM	RAM	ADC	PWM
ATtiny85	6	8KB	512B	512B	4	2
AtMega328P	23	32KB	1KB	2KB	6	6

実際に使えるFlashメモリは6KB程度みたいなので大したことはできそうもありませんが，コロナ禍において在宅ワークしてるサラリーマンがこれを使って「5分ごとにマウスを1px動かす」なんてことをしてたようです。しょうがねえなーw

Digisparkのドライバのインストール
　まずは，このサイトに書いてあることをマネして，DigisparkをWindows10に認識させるために libusb-win32のドライバをインストールしました。
micronucleus-2.0a4-win.zipをダウンロードして展開し DPinst64.exeを実行すると，デバイスマネージャでDigisparkが認識されたことが確認できました。

ボードマネージャのインストール
　次に Arduino IDEを起動し，「ファイル」→「環境設定」で「追加のボードマネージャのURL」に http://digistump.com/package_digistump_index.json と入れるのが標準的なやり方のようですが，このサイトを見てたら「avr-gccの旧バージョンがオーバライドされ，現行のArduino IDE ver. 1.8.5のavr-gccで可能だったATtiny10系向けのコンパイルができなくなります」なんてことが書いてあったので，この方のアドバイスに従って https://kimio-kosaka.github.io/digispark-clone/package_digispark-clone_index.json と書いてやることにしました。

　そうすると，ボードマネージャに Digispark AVR Boards(clone) ってのが現れるので，これをインストールします。(下図はインストール後の画面です)

サンプルスケッチの書き込み 　
　スケッチを書き込む準備ができたので，Digispark Exampleの中にある Start というＬチカのスケッチを書いてやりましょう。

　ボードは Digispark(Default-16.5mhz) ，書き込み装置は Micronucleus を選びます。
で，ここが大事なのですが DigisparkをUSB端子から取り外した状態で「マイコンボードに書き込む」ボタンを押します。

上のように，「plug in device now...」のメッセージが出たら，1分以内にDegisparkをUSB端子に挿入します。
「Micronucleus done. Thank you!」となったら書き込み成功です💓

　　　

Arduinoで作ろう(56) 16個のLEDでバーサライタ

　74HC595を２個使って，16個のLEDでバーサライターを作ってみました。
友人のstraycatsmachan が作ってくれた縦16ビットの絵柄データを生成できるソフトを使って画数の多い「薔薇」と「焼肉定食」と「魑魅魍魎」のデータを作ってみました(笑)
また，straycatsmachanにデータを#includeする方法を教えてもらったので，絵柄データ部分をメインプログラムから切り離しておいて#includeし，タクトスイッチで3つの絵柄(文字列)を切り替えられるようにしてあります。

メインのプログラムはコレ↓

// 74HC595×２個　 LED 16個のバーサライタ

#define SDI 8
#define LAT 9
#define CLK 10
#define SW 11 //D11を絵柄切換SWとする
#define patternsaidai 3 //絵柄数最大
int bitmap[5][100];
int bitmaplen[5];
unsigned char i,j;

void setup() {
 #include "bitmap1.h"
 #include "bitmap2.h"
 #include "bitmap3.h"
 pinMode( SW, INPUT_PULLUP );
 pinMode( SDI, OUTPUT );
 pinMode( LAT, OUTPUT );
 pinMode( CLK, OUTPUT );
 i=1;
}

void loop() {
 if ( digitalRead(SW)== LOW ){
  delay(100);
  i = i+1;
 }
 if (i >patternsaidai) {
  i=1;
 }

for ( int j=0; j<bitmaplen[i]; j++ ) {
 digitalWrite( LAT, LOW );
 shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i][j] );
 shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i][j]>>8 );
 digitalWrite( LAT, HIGH );
 delay(3);
 }
}

↓絵柄データ１(薔薇)　bitmap1.h

i=1;
bitmaplen[i] = 46; //薔薇

bitmap[i][1] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][2] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][3] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][4] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][5] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][6] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][7] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][8] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][9] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][10] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][11] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][12] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][13] = 0b0000000100000010;
bitmap[i][14] = 0b0000000110010010;
bitmap[i][15] = 0b0111110101010010;
bitmap[i][16] = 0b0100010100110010;
bitmap[i][17] = 0b0100010101010010;
bitmap[i][18] = 0b0101110110010111;
bitmap[i][19] = 0b0101010100010010;
bitmap[i][20] = 0b0101010111111010;
bitmap[i][21] = 0b0101010100010010;
bitmap[i][22] = 0b0101110110010111;
bitmap[i][23] = 0b0100010101010010;
bitmap[i][24] = 0b0100010100110010;
bitmap[i][25] = 0b0111110101010010;
bitmap[i][26] = 0b0000000110010010;
bitmap[i][27] = 0b0000000100000010;
bitmap[i][28] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][29] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][30] = 0b0000010001000010;
bitmap[i][31] = 0b0000001000100010;
bitmap[i][32] = 0b0111111110011010;
bitmap[i][33] = 0b0000000001000010;
bitmap[i][34] = 0b0100000000000010;
bitmap[i][35] = 0b0011110101110111;
bitmap[i][36] = 0b0000010101000010;
bitmap[i][37] = 0b0000010101111010;
bitmap[i][38] = 0b0011110101000010;
bitmap[i][39] = 0b0001001001110111;
bitmap[i][40] = 0b0100000110000010;
bitmap[i][41] = 0b0010011001111010;
bitmap[i][42] = 0b0001100001000010;
bitmap[i][43] = 0b0010011111000010;
bitmap[i][44] = 0b0100000001000010;
bitmap[i][45] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][46] = 0b0000000000000000;

↓絵柄データ２(焼肉定食) bitmap2.h

i=2;
bitmaplen[i] = 80; //焼肉定食

bitmap[i][1] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][2] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][3] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][4] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][5] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][6] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][7] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][8] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][9] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][10] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][11] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][12] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][13] = 0b0110000001111000;
bitmap[i][14] = 0b0001110000000000;
bitmap[i][15] = 0b0000001111111111;
bitmap[i][16] = 0b0000010000010000;
bitmap[i][17] = 0b0000100000001000;
bitmap[i][18] = 0b0100001001000100;
bitmap[i][19] = 0b0100001001000100;
bitmap[i][20] = 0b0011001111110100;
bitmap[i][21] = 0b0000111001000100;
bitmap[i][22] = 0b0000001001011111;
bitmap[i][23] = 0b0000001001000100;
bitmap[i][24] = 0b0111111001000100;
bitmap[i][25] = 0b0100001111110100;
bitmap[i][26] = 0b0100001001000100;
bitmap[i][27] = 0b0111001001000000;
bitmap[i][28] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][29] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][30] = 0b0111111111111100;
bitmap[i][31] = 0b0000000000000100;
bitmap[i][32] = 0b0000100001000100;
bitmap[i][33] = 0b0000100001000100;
bitmap[i][34] = 0b0000010000100100;
bitmap[i][35] = 0b0000001000010100;
bitmap[i][36] = 0b0000000110001111;
bitmap[i][37] = 0b0000001000010100;
bitmap[i][38] = 0b0000001000010100;
bitmap[i][39] = 0b0000010000100100;
bitmap[i][40] = 0b0000100001000100;
bitmap[i][41] = 0b0100000000000100;
bitmap[i][42] = 0b0100000000000100;
bitmap[i][43] = 0b0111111111111100;
bitmap[i][44] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][45] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][46] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][47] = 0b0100000000111100;
bitmap[i][48] = 0b0010000000000100;
bitmap[i][49] = 0b0001100000100100;
bitmap[i][50] = 0b0000111100100100;
bitmap[i][51] = 0b0001000000100100;
bitmap[i][52] = 0b0010000000100100;
bitmap[i][53] = 0b0010000000100100;
bitmap[i][54] = 0b0111111111100111;
bitmap[i][55] = 0b0100001000100100;
bitmap[i][56] = 0b0100001000100100;
bitmap[i][57] = 0b0100001000100100;
bitmap[i][58] = 0b0100001000100100;
bitmap[i][59] = 0b0100001000100100;
bitmap[i][60] = 0b0100000000000100;
bitmap[i][61] = 0b0100000000111100;
bitmap[i][62] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][63] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][64] = 0b0100000000010000;
bitmap[i][65] = 0b0100000000010000;
bitmap[i][66] = 0b0100000000001000;
bitmap[i][67] = 0b0111111111101000;
bitmap[i][68] = 0b0010001010100100;
bitmap[i][69] = 0b0010001010100100;
bitmap[i][70] = 0b0010001010100010;
bitmap[i][71] = 0b0010011010111001;
bitmap[i][72] = 0b0000101010100010;
bitmap[i][73] = 0b0001001010100100;
bitmap[i][74] = 0b0010101010100100;
bitmap[i][75] = 0b0010101111101000;
bitmap[i][76] = 0b0100010000001000;
bitmap[i][77] = 0b0100010000010000;
bitmap[i][78] = 0b0100000000010000;
bitmap[i][79] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][80] = 0b0000000000000000;

↓絵柄データ３(魑魅魍魎)　bitmap3.h

i=3;
bitmaplen[i] = 74; //魑魅魍魎

bitmap[i][1] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][2] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][3] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][4] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][5] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][6] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][7] = 0b0110000111111100;
bitmap[i][8] = 0b0001111100100100;
bitmap[i][9] = 0b0000000111111110;
bitmap[i][10] = 0b0011111100100101;
bitmap[i][11] = 0b0101010100100100;
bitmap[i][12] = 0b0101100111111100;
bitmap[i][13] = 0b0100000000000000;
bitmap[i][14] = 0b0101111101111010;
bitmap[i][15] = 0b0100000101000010;
bitmap[i][16] = 0b0100110101101010;
bitmap[i][17] = 0b0100101111010011;
bitmap[i][18] = 0b0100110101101010;
bitmap[i][19] = 0b0101000101000010;
bitmap[i][20] = 0b0101111101111010;
bitmap[i][21] = 0b0110000000000000;
bitmap[i][22] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][23] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][24] = 0b0100000000000000;
bitmap[i][25] = 0b0011000111111100;
bitmap[i][26] = 0b0000111100100100;
bitmap[i][27] = 0b0000000111111110;
bitmap[i][28] = 0b0011111100100101;
bitmap[i][29] = 0b0100000100100100;
bitmap[i][30] = 0b0101100111111100;
bitmap[i][31] = 0b0101011000000000;
bitmap[i][32] = 0b0101101000100000;
bitmap[i][33] = 0b0100000100100100;
bitmap[i][34] = 0b0100000010100100;
bitmap[i][35] = 0b0100111111111111;
bitmap[i][36] = 0b0100000010100100;
bitmap[i][37] = 0b0100000100100100;
bitmap[i][38] = 0b0111001000100000;
bitmap[i][39] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][40] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][41] = 0b0110000111111100;
bitmap[i][42] = 0b0001111100100100;
bitmap[i][43] = 0b0000000111111110;
bitmap[i][44] = 0b0011111100100101;
bitmap[i][45] = 0b0101010100100100;
bitmap[i][46] = 0b0101100111111100;
bitmap[i][47] = 0b0100000000000000;
bitmap[i][48] = 0b0101111111111110;
bitmap[i][49] = 0b0100000010101010;
bitmap[i][50] = 0b0100011110110010;
bitmap[i][51] = 0b0100010011100010;
bitmap[i][52] = 0b0100010010110010;
bitmap[i][53] = 0b0101000010101010;
bitmap[i][54] = 0b0101111111111110;
bitmap[i][55] = 0b0110000000000000;
bitmap[i][56] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][57] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][58] = 0b0110000111111100;
bitmap[i][59] = 0b0001111100100100;
bitmap[i][60] = 0b0000000111111110;
bitmap[i][61] = 0b0011111100100101;
bitmap[i][62] = 0b0101010100100100;
bitmap[i][63] = 0b0101100111111100;
bitmap[i][64] = 0b0100000000000000;
bitmap[i][65] = 0b0101111111110010;
bitmap[i][66] = 0b0100001010010010;
bitmap[i][67] = 0b0100000100010010;
bitmap[i][68] = 0b0101111111111110;
bitmap[i][69] = 0b0100001010010010;
bitmap[i][70] = 0b0101000100010010;
bitmap[i][71] = 0b0101111111110010;
bitmap[i][72] = 0b0110000000000000;
bitmap[i][73] = 0b0000000000000000;
bitmap[i][74] = 0b0000000000000000;

で，スローシャッターで撮った写真がこちら↓　なかなかイイでしょ？

 

Arduinoで作ろう(55) 74HC595のカスケード接続

　74HC595を２個, カスケード接続 (多段接続) してLED16個の制御をやってみました。
上図の左側，1個めの74HC595の9ピン(カスケード用シリアル出力) と右の2個めの74HC595の14ピン(シリアルデータ入力) をつないでやります。
そうすると，1個めに入力されたデータが9ピンから出て，2個めの14ピンに流れていくわけです。74HC595をこうやってどんどんカスケード接続していけば，大量のLEDが制御できるっていう仕掛け。おもしろいですなあ。

fritzingの図では省略してありますが，LEDの電流制限抵抗はちゃんとつけてあります。LEDの足を短く切って，抵抗をハンダづけしてあります。上の写真を見ると分かりますよね。

// 74HC595のカスケード接続　16個のLED 順送り点灯

#define SDI   8
#define LAT   9
#define CLK 10
int bitmap[] = {
 0b0000000000000000,
 0b1000000000000000,
 0b1100000000000000,
 0b1110000000000000,
 0b1111000000000000,
 0b1111100000000000,
 0b0111110000000000,
 0b0011111000000000,
 0b0001111100000000,
 0b0000111110000000,
 0b0000011111000000,
 0b0000001111100000,
 0b0000000111110000,
 0b0000000011111000,
 0b0000000001111100,
 0b0000000000111110,
 0b0000000000011111,
 0b0000000000001111,
 0b0000000000000111,
 0b0000000000000011,
 0b0000000000000001,
};
 
void setup() {
 pinMode( SDI, OUTPUT );
 pinMode( LAT, OUTPUT );
 pinMode( CLK, OUTPUT );
}

void loop() {
 for ( int i=0; i<sizeof(bitmap)/sizeof(int); i++ ) {
  digitalWrite( LAT, LOW );
  shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i] );
  shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i]>>8 );
  digitalWrite( LAT, HIGH );
  delay(100);
 }
}

16個のLEDの点滅データですから １行分のデータは16ビットですが，shiftOut関数は１回で8ビットのデータしか送出できません。
そこで，１回目で下8桁のデータを送出し，２回目はデータを8ビット分右シフトしてから上8桁のデータを送出してやります。

shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i] );
shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i]>>8 );

これで，16ビットの点滅データを16個のLEDに反映させることができます。

Arduinoで作ろう(54) 74HC595 を使ってＬチカ

　シフトレジスタ 74HC595 を使ってＬチカをやってみました。
Arduino と 74HC595 を３本の線でつなぐだけで８個のLEDを制御できるってのがイイですね。
shiftOut関数を使ってArduinoから1バイト (8ビット) のデータをシリアルでダダダッと送ると，それを74HC595 が受け取って15,1,2,3,4,5,6,7の８つのピンに出力してくれるわけです。説明が雑すぎですが，ネット上にちゃんとした説明がたくさんありますから調べてみましょう (丸投げ)。
下のスケッチにある，

sizeof(bitmap)/sizeof(byte)

というところで，データ配列bitmap[]の要素数を計算しています。こういうやり方があるんですね。初めて知りました。
　以前 aitendoで買った「74HC595シールドキット」(廃版になったみたい)というのを使ってみました。

// 74HC595を使って８個のLEDを制御

#define SDI   8
#define LAT   9
#define CLK 10

byte bitmap[] = {
  0b00000000,
  0b10000000,
  0b11000000,
  0b11100000,
  0b11110000,
  0b11111000,
  0b01111100,
  0b00111110,
  0b00011111,
  0b00001111,
  0b00000111,
  0b00000011,
  0b00000001,
  0b00000000
};

void setup() {
  pinMode( SDI, OUTPUT );
  pinMode( LAT, OUTPUT );
  pinMode( CLK, OUTPUT );
}

void loop() {
  for ( int i=0; i<sizeof(bitmap)/sizeof(byte); i++ ) {
  digitalWrite( LAT, LOW );
  shiftOut( SDI, CLK, LSBFIRST, bitmap[i] );
  digitalWrite( LAT, HIGH );
  delay(200);
  }
}

　　

Arduinoで作ろう(53) バーサライタを作ってみた

　高校時代の級友 straycatsmachan にバーサライター (POV) を見せてもらって「そう言えば，コレやったことなかったなあ」と思い，マネして作ってみました。
Arduinoのスケッチは武蔵野電波のブレッドボーダーズのものを基にstraycatsmachanが改良を加えたもので，タクトスイッチをカチカチ押して複数の絵柄を選択できるようになってます。素晴らしい。

「武蔵野電波のブレッドボーダーズ」のWebサイトに説明されていますが，

digitalWrite(LEDPIN + i, (bitmap[pos] >> i) & 0b00000001);

ってところがイイですな。絵柄1行分の8bitのデータをビット演算子で右シフトしながら，0b00000001とAND(論理積)で１(LED点灯)を取り出してるんですね。こういうスマートなコードをすらすら書けるようになりたいなあ。
　んで問題は，絵柄をどうやって描くか？ということなんですが，VB使いのstraycatsmachanは，文字列や絵柄をサクっとデータ化するソフトまで作ってくれてたのでした。感謝です。(勝手に公開できないのでごめんなさいね)

　　　LEDと電流制限抵抗を各８個並べた基板とArduino Pro Miniと電源(セリアで買った単三2本3Vを5Vに変換する電池ケース)を載せた板をマブチモーターで回転させてみました。

　絵柄がキレイに見えるようにマブチモーターにかける電圧を調節して撮ったのが下の写真。スペースインベーダーのキャラクタです。歳がバレますが笑