そんなATtinyですが、6pinですので、従来のAVRのISP(In-System Programming)とは異なる方法(プロトコル)、TPIで焼く必要があります。
こういった事も、Atmel社の純正のISPプログラマを持っていて、Windowsを使うとサクっと書けちゃうのですが、せっかくだからMacでやってみたいものです。
そんなワケで、avrdudeとFTDI bitbangと呼ばれる方法でTiny10に書き込みができるようにしてみました。

要るもの

ATtiny10 (秋月)
FT232RL USBシリアル変換モジュール(秋月)
Macなマシン(Linuxも可だと思います)
USBケーブル、ブレッドボード、ジャンパワイヤ

配線

要るものが揃ったら、あとは配線です。

こんな感じにがしがしと配線します。
私はこんな風に組みました。

私は基板の裏面にSMDを貼り付けて何か作ろうと思ったので、tiny10の基板は裏返しになっています。なので配線を見るときには注意してください。

ソフトウェア

avrdudeで書き込みを行いますが、新しいavrdudeでなければTPIでの書き込みに対応していません。
MacPortsで一発でインストールできるようにしましたが、Patchを送ったところなので、まだ sudo port selfupdate しても落ちてこないかもしれません。

とりあえず、ここにファイルを置いておきます。portfile-avrdude-5.11.1.tar.gz

$ cd /opt/local/var/macports/sources/rsync.macports.org/release/tarballs/ports/cross/
$ sudo mv avrdude avrdude.orig
$ sudo tar xvzf ~/Downloads/portfile-avrdude-5.11.1.tar.gz

といった具合にすれば、avrdudeだけ差し替えることができます。

既にMacPortsでPatchを採用してもらえたので、上記の手順は不要になりました。
sudo port selfupdateしていただければ。

$ port search avrdude
avrdude @5.11.1 (cross, devel)
an Atmel AVR MCU programmer

と5.11.1が表示されれば成功ですので、後はport installしてゴリっと放り込むだけです。

$ sudo port install avrdude +serjtag

として、variantsを付けてインストールしてやってください。

avrdudeでFTDI bitbangする方法

私は、いちばんこの部分に手こずりました(笑) このエントリはこれをメモっておくために書かれたと言っても過言ではありません^^;
まず、大抵の人はMacに通常のFTDIのドライバをインストールしていると思いますので、このドライバを一時的に無効にします。

$ sudo kextunload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext

すると、Macに接続されたFTDIをbitbangモードでドライブすることができますので、

$ avrdude -p t10 -P ft0 -c ft232r -v r

などとすると、tiny10と通信することができます。 目的のhexファイルを書き込み終えたら、

$ sudo kextload   /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext

として、通常のFTDIドライバをロードしなおしておきましょう。

まとめ

動いちゃうとたいしたことないのですが、avrdudeのoptionにはいつも悩まされます。
このblogは私のメモなので、ついでに純正プログラマ(AVRISPmkII)とUSBtinyの場合のoptionも書いておきます。

$ avrdude -p m32u4 -P usb -c avrispmkII -v r
$ avrdude -p m32u4 -P usb -c usbtiny -v r

この例では、tiny10ではなく、先日Leonardモドキを作って遊んでみたときに使ったATmega32U4を使おうとしています。

ついでに秋月のAE-UM232Rを使って、FTDI BitBangでflash焼くときについても。

$ avrdude  -P ft0 -B 4800 -c duemilanove -p m328p -t
avrdude> erase
avrdude> w efuse 0 0x05
avrdude> w hfuse 0 0xDA
avrdude> w lfuse 0 0xE2
avrdude> quit
$ avrdude  -P ft0 -c duemilanove -p m328p -U flash:w:ATmegaBOOT_168_atmega328_pro_8MHz.hex
$ avrdude  -P ft0 -c duemilanove -p m328p -t
avrdude> w lock 0 0x0F
avrdude> quit

この手順では、328Pを内蔵RC発振回路で8MHz駆動のArduinoモドキの設定をしています。

キットの予定とか進捗

キットの回路は出来上がっているのですが、試作をしている中で仮組と基板に組んだものの間にいくつか相違点を見つけてしまいました。
よって、基板の生産を依頼する前に問題を潰していっています。
なお、キットに使う予定のガイガー管は50本ほど確保しておりますので、初回のキット発売数はそのくらいになると思います。
6月末には基板も生産されてスイッチサイエンスさんに委託したいと考えております。(6月17日)
記事で紹介し、また、キットで使う予定だったインバーターが品切れした模様です。入手や代替手段を検討しておりますので、しばらくお待ち下さい。(6月18日)
あまり数は多くないのですが、インバーターを確保できそうです。リスケジュールしておりますので、キットが用意できる日程を改めて報告させていただきます。(6月22日)
インバーター確保できました。基板を起こす前の最終的なデバッグを行っております。8月頭にはなんとかしたいです。(7月15日)

このエントリでは、記事に書ききれなかった情報や、ご質問への回答といったサポート情報の掲載、また、プリント基板に起こしてキット化に向けて作業をしておりますので追加情報を記載させていただきます。

↓続きはこちら↓

高圧発生回路についての補足説明

記事中に掲載した、高圧発生回路について、補足して説明します。

回路図中に”S-05584″とあるのが、秋月電子通商さんで「冷陰極管用小型インバータ」として販売されているものです。
このインバーターの前(回路図で左側)で2.5Vを5Vから発生させています。
インバーターに入力する電圧と、最終的にR3の抵抗の手前(C4の両端の電圧)の関係は、測定してみたところ、次の様な結果でした。

このグラフから読み取れるように、2.0Vをインバータに入力すると、約500Vが出力されるようです。

LM317Pのデータシートを参照すると1.25(1+R2/R1)という計算式がありますので、2.0Vを得るには2.0=1.25(1+0.6)、つまりR2/R1=0.6になる抵抗の組み合わせを見つければ良いことになります。
一般的に売っている抵抗の一覧を見ると、120Ωと200Ωがありますので、これを組み合わせれば良いだろうということになります。

インバーターの出力(回路図で右側)にはDI1510という部品が取り付けられています。これは、ブリッジダイオードというもので、交流を直流に変換してくれる部品です。
一般的にインバーターなどで電圧を上げたり下げたりするときには、電流を交流にして取り扱います。このインバーターもご多分に漏れず、交流を出力しますので、GM管に印加するための直流に変換する役割をしています。

オシロを使った理由(2)

テスターやオシロには、「入力インピーダンス」というものがあります。「インピーダンス」とは簡単に言ってしまうと「抵抗」のことですが、言葉が違うのには理由があります。
電流には直流と交流がありますが、電子部品によっては直流を流したときと交流を流したときに抵抗値が変わるものが存在するのです。(例えばコンデンサは直流を通しませんが、交流は通します。)
テスターやオシロスコープは交流も入力しますので、インピーダンスという単位を使うことが一般的です。

話が逸れましたが、高圧を測定するときに測定器にたくさん電流が流れ込むと電圧が変化してしまいます。測定器に電流がたくさん流れ込まないようにするためには、測定器の入力インピーダンス(入力抵抗)が高くなければいけません。
しかし、安価なテスターですと、この入力インピーダンスが書いてなかったり、あまり高くなかったり、また、600Vといった高電圧を測定することができなかったりします。

一方、オシロスコープには記事でも紹介した「100:1プローブ」なるものが存在します。
私は、秋月電子通商さんで売っている100:1プローブを使っているのですが、こちらですと入力抵抗が100MΩと記載されていますし、1200Vまで測定することができるようです。
100:1プローブは測定対象の信号の電圧を1/100にしてオシロスコープに渡してくれますので、1200Vでも12Vと、一般的にオシロスコープに入力しても問題無い電圧にしてくれるのです。
もちろん、テスタに100:1プローブを接続しても高圧を測定することが可能です。(そのときは電圧が1/100になっていることに注意してください。)

5月10日、Google I/OでAndroid Open Accessory Development Kitが発表されましたね。
電子工作クラスタの皆は、自作の機器をスマートフォンに接続するソリューションを 手に入れて、しかもデモがArduinoベースで組まれているので、もうワクワクです。

日本の株式会社アールティというところが、 GoogleがUSBセッションで配布したボードと同等の物を31,500円で販売しているのですが、ちょっとずいぶんお高いので、買おうという気にはなれませんでした。

しかし、ADKの回路図を見ていると、MAX3421Eという、Sparkfun社のUSB Host Shieldでも使っているチップが載っています。
これは手持ちのArduinoと SparkfunのUSB Host ShieldでもADKで遊べるんじゃないかと思って試してみました。

色々試行錯誤しましたが、結果、簡単に実現する方法が判明しました。

続き↓

手順は簡単です。
ADKをダウンロードしてきて、ADK_release_0506→firmware→arduino_libsの中にある、AndroidAccessoryとUSB_Host_Shieldフォルダを、Arduinoのライブラリフォルダにコピーします。
僕は自分のライブラリフォルダ(~/Documents/Arduino/libraries) にコピーしました。

ここまでは普通なのですが、ポイントが2つあります。

1. ADKにはUSB_Host_Shieldライブラリが含まれていますが、本家のfelisさんのもので上書きします。
   上書きする必要があるのは、
   Max3421e_constants.h
   Max3421e.h
   Max3421e.cpp  
   どれもFebruary 25, 2011という日付になっているバージョン(100644)で試しました。
2. SparkfunのUSBホストシールドは、本家のものとピンが異なっています。
   Max3421e_constants.hに、
   #define MAX_GPX 8
   #define MAX_RESET 7
   という記述がありますが、これを
   #define MAX_GPX 7
   #define MAX_RESET 8
   と書き換えて、Sparkfun仕様にするようにしてください。
   これはSparkfunのページにも記述があります。

これらの変更を終えたら、ADKに付属のdemokit.pdeを参考に、適当なスケッチを書いてやります。

Arduinoの注意点はもう一つあります。
Arduinoへの給電がUSBのみだと、どうやらUSBホストシールドからUSBに給電される電力が足りなくなる様です。
ですので、ArduinoにはACアダプタから給電してやる必要があります。
また、USBホストシールドのUSB端子横にスイッチがあるのですが、これはON側にしておかなければなりません。

Android側ですが、私はNexus Oneに2.3.4を入れ、また、XOOMに3.1を入れて試しました。
Eclipseの操作は、ドキュメントの通りにしました。  
あえて注意をすべき点を書いておくと、Google APIsのLevel 10と12をインストールしておく必要があるみたいです。

あとはデバイスを接続して、Eclipseにプロジェクトを新規作成し、コードを読み込み、Run demokitして端末にapkを転送してやるだけです。

ArduinoにビルドしたスケッチをUploadして、Nexus OneとUSBホストシールドを接続するとダイアログが表示されます。

XOOMだと、こんな感じです。

それぞれ、OKを押してやると、DemoKitアプリケーションが起動します。

ここまでできたら、あとは自由にハードウェアをArduinoに接続して、アプリケーションを書いてやるだけのはずです。

アールティのボードを買うと31,500円もしますが、スイッチサイエンスでArduino UnoとUSBホストシールドを購入すれば6,000円でお釣りがくるでしょう。
幸い、手元にどちらもあったので、何も追加で購入せずに楽しめました。

元々配布されているMighty Ohmのウェブサイトを見に行くと、Creative Commons license (Attribution-ShareAlike)で配布されていたので、ありがたく翻訳させていただきました。

僕が翻訳させていただいたファイルは、こちらです。

• ハンダ付けなんて簡単だ！(pngのzipアーカイブ版)
• ハンダ付けなんて簡単だ！(pdf版)
• ハンダ付けなんて簡単だ！(on Flickr)

同じくCreative Commons license (Attribution-ShareAlike)で配布させていただきます。

こっちは、パブリックドメインらしいのですが、1枚ものの漫画もあります。

PDFもあります。

よかったら、ハンダ付けを教えるためなどに使っていただければと思います。

“How to Make Cool Things with Microcontrollers (For People Who Know Nothing)”という本が今年の後半に出版されるそうなのですが、それに収録される予定の作品だそう。
読んでみたいなぁ。

外し方はこんな感じです。
 
まずは、専用のフラックスをピンに盛ります。このときは最初だったので、少し盛りすぎてしまいました。
そして、特殊ハンダを盛ります。これもちょっと盛りすぎですね。高いのに、もったいないです。

この特殊ハンダは、融点が非常に低いみたいで、はんだごてで熱すると、通常のはんだよりも長時間融解した状態を維持してくれます。感覚的には、10秒くらいですかね。

 
外すとこんな感じになります。盛っておいたハンダが残ってしまったりするので、最後にはんだ吸い取り線で吸い取ります。
外した部品のほうは特殊ハンダが付いてきますので、再利用するのであれば、基板と同様に吸い取り線で特殊ハンダを除去したあと、通常のハンダを盛って掃除するなどした方が良いでしょう。

どうも、このハンダは通常のハンダと混ざって融点を下げるみたいなので、吸い取り線である程度特殊ハンダを除いたあと、通常のハンダを盛って吸い取り線で吸うというのを何度か繰り返してクリーニングしたほうが良いと思います。あ、済んだ後はフラックスが大量に付着しちゃいますので、フラックス洗浄剤による洗浄も忘れずに。

当日の展示はこんな感じでした。
 

当日置いていたビラは、 http://www.ytsuboi.org/public/mtm06.pdf に置いておきました。
PDFを作ってくれた@novi_さんありがとうです。

団体名は、影の団長でもあるmoyashi(@hitoriblog)氏からインスパイアされた、「もやし団」です。 体育館で出してます。

出展内容は、

• SoftwareDesignに連載させていただいている「はんだづけカフェなう」関連
• mbedで作ったAVRスタンドアロンライタ(間に合うのか不明)
• (暇だったら)一緒に出展する@novi_さん作のUSBDACのはんだづけ

となりそうです。

@novi_さんの告知はこちらです。
面白い展示が色々あると思いますので、ぜひ見に来てやってください。

例の小さいAT90USBボードの試作品、差し上げます。リプライで申し出てください。使用感をブログ等で公表し、ツイッターで告知してくれる方限定。先着数名、締め切りは本日朝まで（てきとう）。当選の方のみDMでお知らせします（ので、もちろん、フォローしてる方限定）。

2010年9月3日 01:56 via HootSuiteReplyRetweetFavorite

@ssci

金本茂@SWITCHSCIENCE

これ。Postachioです。2年ほど熟成させたとのことですが、リセットボタンが付いていませんでした。あと、USBに刺すとぐらぐらします。だが、使いやすいようにすることから電子工作ははじまります。


ということで、リセットボタンを探してきました。秋月電子さんで売っている、「超薄型押しボタンスイッチ（タクトスイッチ）」がピッタリです。

USBグラグラ問題は、

こんな感じでコネクタ幅に合わせて切った 0.5mm厚のプラ板を裏面に両面テープを貼り付ければOKでした。目測だったのですが、まさにピッタリでUSBコネクタにピッタリ納まってくれるようになります。

あとは、コードを書いてMacでのコンパイルですが、avr-gccというコンパイラを使ってAT90USB162のバイナリが作れそうだということまでは分かったのですが、MacPortsでインストールしたavr-gccはAT90USB162のバイナリを吐いてくれませんでした。そこでリサーチしたところ、CrossPack for AVR®というものが対応しているということが分かりました。

インストールして、
[c]
/*
* Pistachio LED Blink
* @ytsuboi http://www.ytsuboi.org/wp/archives/1858
*/

#include
#include
#include
#include

void wait()
{
volatile long t;
for(t=0;t<10000;t++){
;
}
}

void main(void)
{
unsigned char i;

DDRB = 0x20;

while(1){
for(i=0;i<2;i++){
if ( i== 0 ){
PORTB = PORTB | _BV(PB5);
wait();
} else {
PORTB = PORTB & ~_BV(PB5);
wait();
}
}
}
}
[/c]
といったコードを書いてみて、コンパイルをしてやることで、LEDチカチカができました。
MakefileはPublic Domainのものを利用していますので、ここに置いておきます。
こともなげに書きましたが、AVRのコードなんてArduinoでしか書いたことがないので、ポートの入出力の切替など、色々なところで躓きました。

最後に、main.hexをFLIPというWindowsのソフトウェアで転送をします。この段階がWindowsになっちゃうのが悔しいかったのですが、後になって、dfu-programmerというソフトウェアを使えば、Macからも転送できそうだということが判明しています。

して結果は、

こんな感じに、eneloopのUSBコネクタに刺すとLEDチカチカしてくれます。
ちなみに、この動画はiPhone 4で動画を撮ることを先日憶えて、iPhoneのiMovieで編集とYouTubeへのアップロードまでやってみたものです。左手でiPhone 4を保持しているので、右手だけでPistachioをうまく刺せずに苦労しました^^;

あ、そうそう、私はまだLEDチカチカまでしかやってませんが、AT90USB162は割とカンタンにUSBデバイスを作ることができます。HIDでマウスとかキーボードなどなど、遊び方は色々あります。LUFAというライブラリを使えば、かなり省力化して開発をすることもできそうです。

ただ、USBデバイスとして使えるようにプログラムを書き込むと、USBからの書き込みができなくなってしまいます。そういうときには、Pistachioをリセットしてやる必要があります。手順は次の通りです。

1. PistachioをPC/Macに接続する。
2. リセットボタンを押しっぱなしにする。
3. Pistachioの”7″と書いてあるピンをGNDとショートさせる
4. リセットボタンを離す。
5. Pistachioの”7″ピンとGNDを離す。

Pistachioの裏面には”/HWB”と書かれたパターンがあるので、そこをショートさせるという手もあるのですが、ちょっと操作しづらいので、私はピンを立てちゃいました。

まだこれだけしか遊べていませんが、Arduinoのヌルい環境でAVRを使っていたので、色々なことを学ぶことができました。
ちなみに、Pistachioは試作品段階のようですが、販売も検討していらっしゃるそうなので、出るといいなぁと楽しみにしています。スイッチサイエンスさんから出たら、皆さんも遊んでみてください。

まず、Xperiaをはじめとして、最近のいくつかの携帯電話などはMicro-B型のUSBコネクタを採用していまして、これで充電を行う機器のうちのいくつかは、機器側のD+とD-をショートしてやらないと充電できない仕様らしいです。というのも、昨年、世界の主要携帯電話メーカーが、今後携帯電話の充電器のコネクタをマイクロUSBにすることで合意したからなのです。で、機器側のコネクタのD+とD-を短絡(ショート)してやると充電器として認識するっていう仕様が存在するらしいです。

材料は結構安く揃いました。

秋月でMicro-BとType Aのケーブルが150円、千石電商の本店 1階で売っていたUSB Type Aのコネクタが200円です。
あわせて350円と手持ちの熱収縮チューブで作れました。

ほぼ写真ですが、作り方を書いておきます。

パーツを用意して、ケーブルを好きな長さで切って、皮膜を剝いてやります。
コネクタの白いパーツに番号が振ってありますが、USB Type Aは1. VBUS (4.75-5.25V)、2. D-、3. D+、4. GNDです。ケーブルの色は、赤がVBUS、黒がGNDで、たぶん、緑がD+、白がD-となっています。今回は充電ケーブルで、赤と黒だけをコネクタにはんだ付けしてやりました。
上に記したように、D+とD-を短絡しますので、緑と白は写真のように接続しておきます。Xperiaなどの機器側をショートしなければいけないので、ケーブルどうしを接続します。秋月で売っていたケーブルはどちらのコネクタも分解できない仕様だったからです。

ハンダ付けの前に、忘れずにカバーにケーブルを通しておきましょう。私は時々忘れたままハンダ付けしてしまい、ハンダ付けを取らないとカバーが付けられないという失態を演じてしまいます。
短絡した、D+とD-がコネクタの中で他の端子と接触しないように、熱収縮チューブをかけて絶縁してやります。はんだ付けが済んだらコネクタを組み立てます。黒いプラのパーツがUSBコネクタのはんだ付けする部分のカバーになるみたいだったので、取り付けました。で、仮組して、エネループと、手持ちのNexus Oneに刺して充電できることを確認しました。でも、Nexus Oneは普通のケーブルでも充電できるので、完全には確認できていません。Xperiaで確認しました。OKでした。

無事充電できたので、コネクタのカバーを取り付けました。残念ながら千石で売っていたのは、カーキ色(?)のもののみだったので、今回はこれを使用しています。本当は黒がよかったんですけどね。まぁ、コネクタにマジックで何のケーブルか書けるし良しとしましょう。

SPIの液晶は、AD-12864-SPIというものです。以前、つい安かったので購入してしまった(だって、128×64のグラフィック液晶が1,250円ですよ)のですが、3.3VでArduinoと接続するのが面倒になって放置していたものです。だって、情報少ないんだもん。
この液晶について調べていたところ、mbedに接続している方が居たので成果物を利用させていただきました。 :-)
mbed でaitendoのSPI液晶に出力してみました – Sim’s blog
この方の書いたコードは、mbedのサイトにあります。
SJISの漢字ROM(いや、今はROMじゃないか)も用意していらっしゃってものすごく楽をさせていただきました。

DHCPで取ってきたIPアドレスを表示するのには、ちょっと苦労しました。今まではlwipというライブラリのお手軽APIを使っていましたが、変数にアクセスするために、もう少しローレベルなAPIを使うことにしました。
コードは、mbedサイトの Pure lwip HTTP Client – Using lwIP direct to build a http client を参考にしました。
[cpp]
/* Create and initialise variables */
struct netif *netif = &netif_data;
struct ip_addr ipaddr;
struct ip_addr target;
struct ip_addr netmask;
struct ip_addr gateway;
Ticker tickFast, tickSlow, tickARP, eth_tick, dns_tick, dhcp_coarse, dhcp_fine;
char *hostname = “mbed”;
/* Start Network with DHCP */
IP4_ADDR(&netmask, 255,255,255,255);
IP4_ADDR(&gateway, 0,0,0,0);
IP4_ADDR(&ipaddr, 0,0,0,0);
/* Initialise after configuration */
lwip_init();
netif->hwaddr_len = ETHARP_HWADDR_LEN;
device_address((char *)netif->hwaddr);
netif = netif_add(netif, &ipaddr, &netmask, &gateway, NULL, device_init, ip_input);
netif->hostname = hostname;
netif_set_default(netif);
dhcp_start(netif); // <-- Use DHCP

/* Initialise all needed timers */
tickARP.attach_us( &etharp_tmr, ARP_TMR_INTERVAL * 1000);
tickFast.attach_us(&tcp_fasttmr, TCP_FAST_INTERVAL * 1000);
tickSlow.attach_us(&tcp_slowtmr, TCP_SLOW_INTERVAL * 1000);
dns_tick.attach_us(&dns_tmr, DNS_TMR_INTERVAL * 1000);
dhcp_coarse.attach_us(&dhcp_coarse_tmr, DHCP_COARSE_TIMER_MSECS * 1000);
dhcp_fine.attach_us(&dhcp_fine_tmr, DHCP_FINE_TIMER_MSECS * 1000);

// Wait for an IP Address
while (!netif_is_up(netif)) {
device_poll();
}
[/cpp]
とまぁ、随分長くなってしまいました。
で、肝心のIPアドレスの変数を読むにはこんな感じにしました。
[cpp]
// print ip address
char localip[19];
sprintf(localip, "IP: %hhu.%hhu.%hhu.%hhu\n", (netif->ip_addr.addr)&0xFF, (netif->ip_addr.addr>>8)&0xFF, (netif->ip_addr.addr>>16)&0xFF, (netif->ip_addr.addr>>24)&0xFF);
draws ((unsigned char*)localip);
[/cpp]
めっちゃあっけないですが、ドキュメントなど情報が少ないので、ソースコード読んで結構に苦労しました……
httpdから返ってきた内容は、次のようにしてAD-12864-SPI(SPI液晶)に表示しています。
[cpp]
/* Struct with hold the Ethernet Data */
struct netif netif_data;
/* Every time called if a packet is received for a */
/* TCPConnection which registerd this Callback. */
err_t recv_callback(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *p, err_t err) {
if (p==NULL) {
draws (“Connection closed by server\n”);
return ERR_OK;
}

while (p) {
char * ch = (char*)p->payload;
draws(“>>>\n”);
for (int i=0; i < p->len; i++) {
drawc ((unsigned char)ch[i]);
wait(0.1);
}
draws(“<<<\n");
p = p->next;
}
tcp_recved(pcb, p->tot_len);
pbuf_free(p);
return ERR_OK;
}
[/cpp]
現状、HTTPレスポンスヘッダも表示してしまうので、レスポンスヘッダと本文を分離して扱うようにしたり、本文をparseして利用したりできるようにするのが残課題です。