KiCAD 事始め:始まり

 

先週から　回路や試作基板の設計ツールとしてKiCADを導入しています。　実は以前 のKiCAD　Ver4の時に検討したのですが、あまりの使い勝手の悪さで、放置したことがありました。しかし取引先からのVer5が意外と良いという評判と相対的にAutodeskに買収されて自由度を失ったEagleの補完という位置づけで今後はKiCADによる基板試作を行うことになります。これからしばらくはKiCADによる基板制作までの作業について投稿していきます。

このシリーズでは、Eagleの資産の継承も含めて、KiCADのインポート機能を使いEagleライブラリを変換しつつ、躓いた事とその解決方法など自分用メモとして記録していきます。

とりあえず使用してみて感じたことは、UIやショートカットに慣れればそれなりに使える(といってもまだ使い込んでいないのであくまでも個人的な感想)事が判りました。

ただし、単に慣れていないだけかもしれませんが、部品がストレスなく選択できなかったりまだまだEagleの使いよさには届かない部分を感じることが執筆時の現行バージョン5.1.9にはあります。　この辺りは使用者の感じ方で評価が分かれるかもしれません。

さて、EagleとKiCADの大きな違いはライブラリ管理です。

大まかな電子部品はライブラリに登録されていますが、基板設計を行う場合は、ユーザー定義ライブラリの作成は、ほぼ必須ですが、この管理概念というか思想が異なります。

Eagleの場合は、シンボルとフットプリントを作成した後、

部品の多様性に対応するためにデバイスという概念でパッケージとパッドを関連付けます。

例えばICなど同じシンボルで同じ機能を持ってもパッケージがDIP ,SOP,QFPなど多様性がありピン割り付けも異なる場合がありますが、Eagleはこれをデバイスという概念で一つのオブジェクト(この辺はソフトウェアのオブジェクト指向に概念が近い)にまとめられています。

したがって最初にシンボル、パッケージ、パッド(フットプリント)の整合性のとれたデバイスが必要ですし、回路図を描く際に実装タイプ(表面実装かスルーホール)と部品外形を考慮してデバイスを選び描く必要があります。

これに対してKiCADはライブラリにシンボルさえあればとりあえず回路図は引けます。そして回路図完成後にパッケージとパッドの整合の取れたライブラリを関連付けることになります。

一見回路図が最初に描けるのはメリットに見えるかもしれませんが、シンボルのピンアサイン名(番号)とパッド(フットプリント)の番号を完全に一致させなければいけません。

これは　ピンアサイン名を自由に変更できないという制約につながります。またライブラリ管理が煩雑です。

また　回路図作成時にどのような部品を載せるのか　例えば表面実装品、ラジアル部品、サイズ、抵抗のW数、ケミコンのサイズなどは必ず意識はするはずですので回路図だけ先に描けることが必ずしもメリットにはなりません。

このように一長一短はあるもののこのあたりが大きな思想の違いに感じました。

ただ KiCADはCERN(欧州素粒子原子核研究機構)が開発に参加しているため今後の機能改善とメンテナンスが期待できます。

ところで

CADの使い勝手以前に

この基板サイズにこの部品..実装できるのか?

うーん...　基板面積　足りてる?　足りているような　足りていないような..

これは屋外使用を前提としたパソコンラックです。　(フレームというべきか)

　オフィスでの使用を前提とした

ノートパソコンやデスクトップPCは、屋外で使用する場合は、突然の雨や雪、夜間の霜や露など使用環境が違いすぎてなかなか使用しにくいものです。

特に、電源の確保や夜間の露、風による砂塵どれもパソコンにとっては大敵です。

本製品は、汎用RVボックスに収めることで屋外環境に耐え、パソコンやバッテリ、周辺機器/器材をコンパクトに収納でき<
配線もあらかじめ済ませておくことで、配線などの面倒な準備作業もなく設置してすぐにパソコンを使用することができます。

現在の仕様は
 1)パソコン　TOSHIBA EQUIUMシリーズ (Windows 10 64bit)　SSD 480GByte
 2) バッテリ　40B19L  自動車用　メンテナンスフリー鉛バッテリ　12V
 3) DC-DCコンバータ　　12V-->19V (5A) PC用
 4) DC/AC (正弦波インバータ)　max 500W
 5)バッテリ充電器　AC100V 自動車用バッテリ充電器　トリクル充電可能
 6)シガーソケット　3口
 7)3極 ACコンセント　サージプロテクタ付き　5　口(くち)
 8)USB GPS
 9)USB -Wifi アダプタ　(WiMAX接続可)
 10)USB IRリモコン送信機　周辺機器操作用

上記をコンパクトに収納可能です。

フレームは鉄のLアングル　各ユニットは　タイダウンベルトで固定しますので
ある程度自由度があります。

重いのでキャスターはつけてありますが　バッテリやパソコンなど20kg近い重量がありますので、腰を痛めないよう注意してください。

当方は、天体観測時のオートガイドやその場でのスタック処理　天体の自動導入に使用しています。
一晩の観測はバッテリ動作が可能ですが上記の構成であれば充電しながらの使用も可能です。

 ノートPCを車中に置いて、Wifi接続しリモートデスクトップで観測と撮影のほぼすべての操作が可能です。快適です...が　自動導入時は鏡胴が三脚にあたる可能性もあるのでやめておいたほうが良いです。
導入スピードが速いと導入時に鏡胴が当たらないかヒヤヒヤします。 Hi

このラックは受注生産になり納期2か月ほどになります。

組み合わせる周辺機器は用途により変わりますのでお問い合わせください。
お問い合わせは　service@palm-dreams.comまで

Eマウント用 コマコレクタ レンズセル

赤外カットフィルターを外した一眼レフをニュートン式望遠鏡に取り付けると　イメージセンサーが外気にさらされます。

そして風などで舞い上がった花粉、微細粉塵によりイメージセンサの表面に付着することになります。
適切なクリーニングでこれらは取り除くことができますが、根本的にカメラのイメージセンサを保護する方法として、コマコレクタと兼用した保護レンズをTマウントアダプタ内に装着できるレンズセルを3Dプリンタで造形してみました。

レンズはKENKO製　AC CLOSE-UP LENS No3,No4,No5 49.0s用です。
もともとは　接写用のクローズアップレンズですがこのレンズを流用することで、短焦点望遠鏡の特性として良く知られている周辺部の星像に現れる彗星の尾のような像(コマ収差)を点像に補正することができます。　コマコレクターレンズと呼ばれているようです。

材質は黒色ABSでマウントアダプタ内の内径が46mm以上あれば取り付けることができます。　樹脂製ですからタワミながらレンズを保持するのでレンズに不要な応力がかかりません。

クローズアップレンズは　お手持ちの光学系にと組み合わせて調整する楽しみ方もありますね。

判りにくいですがイメージセンサーの前にレンズがあります。このためイメージセンサが直接外気にさらされません。

ラズベリー・パイ インテリジェント スコープ カム Raspberry Pi Intelligent Scope Cam phase 1

高性能な　ARM Cortex-A53 1.2GHz 1GB RAM と　デュアルコア　VideoCore IV 400MHz GPU　を持つ　Raspberry Pi 3が発表されてから一年ほど経過しましたが、このボードコンピュータを組み込んだカメラシステムのための　Φ31.7 接眼アダプタを組み込んだケースを3Dプリントしてみました。

接眼部は6000系アルミニウムを切削加工して精度と強度を確保しています。

用途としては、接眼部を交換できるスコープなら天体望遠鏡、フィールドスコープを問わず使用できます。Φ31.7接眼部を持つフィールドスコープにも使えますが、ネジは切っていないのでお使いの器材に使えるかどうかは接眼部の構造次第になります。

カメラ部に軽量、高性能なRaspberryPi 3にOpenCVを組み込むことで静止画、動画撮影と同時に画像処理を直接行うことができます。

例えば

1)特定の形状を認識して、イメージの保存、I/O 出力 または、mail送信　etc
2)決められた時間内に基準以上の移動量/変化量のある部分を抽出
3)特定の色を識別
など様々な用途に応用できます。

現在作成のものは、USB,HDMI,Ethernet フォーンジャック穴をすべて開けてありますが、夜露など防滴、防水性を考慮した、穴無し(電源ケーブル用の丸穴のみ)のタイプもあります。

この穴無しケースを使用した場合の操作は、Raspberry Pi3 に標準装備されている　802.11m Wifi Bluetooth　経由のrealVNC (リモート)で操作することを想定しています。

梅雨明けの　天体、流星観測に間に合うようにリリースする予定です。

Pico Workshop: ラズパイカメラ 望遠鏡ブラケット

ラズパイカメラ　望遠鏡ブラケットです。
取り付けは　φ31.7mm　アメリカンサイズに合わせてあり取り付け確認を
天体望遠鏡で有名なVixen社のアイピースに合わせてあります。

カメラブラケットの内側は、望遠鏡内部と同じ特殊艶消し黒塗装にすることもできます。






お問い合わせは、e-mail:service@palm-dreams.comまで

撮影サンプル

注意:BGMの音が流れます。