2018-04-02

2018開発環境の紹介

ツールだったり調達先だったりをまとめてくれと前々から言われていたので簡単にまとめてみようと思う。
ハードウエア環境、基板メーカー、部品調達先、ソフトウエア環境な感じで紹介していく感じにしようかなと
というわけで今回はハードウエア面のことをやろうと思う。

ハードウエア

YIHUA 992DA+

まずはコテ
YIHUAの992DA+
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こいつはAliexpressのYIHUAストアでセールをやっているときに180ドルぐらいで手に入れた。
コテ部分には温調機能とスモークアブソーバーがついているためフラックスを大量に使ったりするときに煙が舞わなくて良い。
海外製ということで消耗品の購入までのリードタイムが長すぎるとか心配する人もいるだろう。
なんと小手先はHAKKOのが使えるw
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小手自体は流石に無理なのでこいつ（20ドル程度でヒーターはHAKKOらしい）
https://ja.aliexpress.com/store/product/YIHUA-907I-soldering-iron-for-weldering-machine-tools/401349_1853158228.html?spm=a2g11.12010612.0.0.569f60e0pG8BaX
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その他ホットエアーがついている。
その他とは言ってもこれがついているので選んだところが大きい。

中華系サイトで探せば互換品がいくつもあるがこいつについてるホットエアーは結構しっかりしていて安物とは違う感じがある。
Twitterでよく耳にする風が強すぎてチップ部品が飛んでいく等の問題はないレベルまで風量を下げられる。
その他温度も400度ぐらいまで上がる（推奨はしないが）ので結構綺麗にリワークできる。

それ以外の詳細スペックは以下を参照されたい
ja.aliexpress.com

ANDONSTAR ADSM201

普通のHDMIマイクロスコープ
自身にも液晶がついてるがまあ補助程度基本はHDMIで使う方がいいだろう。
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SMDパーツの半田付けやリフローのショートチェックに使っている。

あとは基板のリフローの接写とかそういうのにも使える。

山善ホットプレート

ホットプレートリフロー用に購入したもの。
安いので簡単な施策には必須。

基板焦げになりやすいという欠点があるので上にアルミブロックとか置くとヒートショックを避けれる。
参考までにツイート

ちょっと手間かけるとすごい綺麗に行くぞ pic.twitter.com/Yoyk1axj7F
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月10日

ホットプレートでもここまで綺麗にできるぞっていう自慢

こんなもんか pic.twitter.com/7lUdUfUGT2
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月9日

ピンセット

ピンセットはamazonで買える安いやつ。

先曲がりとストレートが一個づつあるといいと思います。

pic.twitter.com/NizwtSyeBt
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月10日

ディスペンサ

注射器とかシリンジとかその類の話

使用用途としてはフラックス添加とかステンシルがない時のペースト半田印刷

参考ツイートをいくつか貼る。

こんなもん pic.twitter.com/6dtyWe2UuW
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月9日

まあ試作ですらないからどうでもいい。

今回はフラックス配合率の実験がてらなので(^-^)

ちなみに今度はこれ使うかな pic.twitter.com/MlQ1QZjxC0
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月9日

使っているのはここの青いチップ
https://ja.aliexpress.com/store/product/0-5-Tubing-Length-100-PCS-X-22G-TE-Premier-Dispensing-Tips-dispensing-tips-dispensing-needle/1503742_32627886559.html?spm=a2g11.12010612.0.0.141b46f20TfhQ0

本体はこれ
https://ja.aliexpress.com/store/product/3CC-Manual-Glue-Dispensing-Syringe-Applicator-for-precisely-dispensing-pastes-sealants-and-epoxies/1503742_32219596623.html?spm=a2g11.12010612.0.0.306fb73dh7uskB

本体は好きなの選べばよいがチップを装着する部分がねじ込み式のロックがあるやつを選んだほうがいい。
理由として半田ペーストの粘土が思ったより高いためロックがないタイプのを使うと先端が飛んでいって悲惨なことになる。（僕はこれでなんども萎える経験をしました。）

そのほか補足をしておくと
先端はgという単位で扱われていて数字が大きくなるほど細い
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よくわからなければこのようにセットのを買ってみて自分好みのを探すのも良いだろう。
https://ja.aliexpress.com/store/product/1-4-Tubing-Length-100-PCS-TE-Premier-Dispensing-Tips-dispensing-needles-Glue-Dispensing-Tip/1503742_32625074730.html?spm=a2g11.12010612.0.0.45062766LsQwVW

余談だがフラックスを添加するにはこのぐらいの太さがいい（ペーストより多めに添加するため）
https://ja.aliexpress.com/store/product/16G-2-Dispensing-Needles-Tips-For-Glue-100pcs-bag/1503742_32389438536.html?spm=a2g11.12010612.0.0.45062766BYLuVg

ペースト半田およびフラックス

リフローに使う半田と金属表面活性化のためのフラックス

半田はここのを使っている。
https://ja.aliexpress.com/store/product/Leaded-SMT-solder-paste-LED-dedicated-solder-paste-Sn63Pb37-500-grams/2942090_32805542877.html?spm=a2g11.12010612.0.0.405479aeiF6tRC

このケースは結構見るがこのストアは色々な種類を扱っており安心感がある。（まあ他のだと製造日がクソみたいの送ってきて期限がすぎてたりする。）

使用感はこんなもん（フラックスで多少の粘度調整を入れている

実際去年の3月製造のやつっぽいけどまだこのレベルでトロトロしてるので強い pic.twitter.com/53mYUgloaf
— がれすたさん (@GarageStyleMsc) 2018年3月10日

Twitterではこのタイプ使ってる人をよく見るけど内蓋のパッキンがないのですぐカピカピになる。
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僕の知り合いのあろえさんとかはこれ使ってるらしいけどあの人みたいに一回で結構使わない人だとこれよくない説はある。
無論上記の500gも微妙なところではあるが今の所１年経っても動画のように粘度は低いままだ。

ちなみに鉛フリーも売っている。
https://ja.aliexpress.com/store/product/ECO-solder-paste-M705-s101zh-s4-lead-free-solder-paste-containing-silver-Sn96-5-ag3cu0-5/2942090_32826369659.html?spm=a2g11.12010612.0.0.bed09537RopKNT

見た目はSMICのeco solderっぽい。
ag3.0%って結構いいやつっぽいのでlead freeならこれかな。

無論こっちでもいいのだけれど
https://ja.aliexpress.com/store/product/High-temperature-lead-free-SMT-solder-paste-BGA-solder-paste-special-mobile-phone-repair-Sn99-Ag0/2942090_32807755672.html?spm=a2g11.12010612.0.0.bed09537XlqVBP

ちなみにビスマス含有の場合鉛とか混ざるとクラックがやばいらしいので注意が必要だ。

次にフラックスの話。

コテ使う場合は基本液体の方使ってる。

なぜかでかいの使ってる。
前勤めてた会社で一個もらったのでこんなにでかい。

長くコテ当てたりリフローする場合はこっち使ってる
吉田 YT 60 bga はんだフラックスペーストはんだ 100 グラム SMT を Reballing|flux paste solder|solder flux pasteflux paste - AliExpress

あとはこれ（多分中はあんまし変わらない
Pjlsw はんだペースト,ミルキーホワイトNC 559 ASM g,bga,はんだフラックス,送料無料|solder flux paste|flux pastebga solder flux paste - AliExpress

元ネタ（純正のわけがないw）はamtechのフラックスなんですけど洗浄ありとか無洗浄とかあるけどケースの色で分けてるんかね？（その辺はわかりませんのでとりあえず洗浄することにしてる。

最後にリムーバー

無水エタ使ってる時期もあったけど残渣の結晶化で白い粉が基板に付着するのでトルエンとかキシレンとか入ってるやつの方がいいと思うということでこっちに変えました。
オススメしていただいたざわざわ（@ZawaZawah）さんありがとうございます。

まとめ

今回はツールを紹介した。
万人にオススメできるものではないがsmtで試作をする場合のツールの一つとしてみてくれたら嬉しい。

2018-03-22

自作エフェクタデザインのぺーじ

エフェクター関連

ここ最近エフェクターの創作アイデアをゆきょんくん（@Yukyoooon）と一緒にやってるのでそれの紹介
僕が適当に構図指定するとそれを送ってくれるので非常に助かってます。

デザインは上から順に新しいのがのるはず

はやく形にしたいなぁ
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2017-10-06

ARMのData Watchpoint and Trace Unitを使って処理時間計測をしてみよう

STM32

毎度おなじみのARM共通の機能を使ってみようの記事です。

GPIOを使った処理時間の計測

まあオシロスコープがある方はこういう計測方法をよくやると思います。

MCU_GPIO_WRITE(GPIO_PORT_A,GPIO_PIN_13,TRUE);
/*
計測したい処理を記述
*/
MCU_GPIO_WRITE(GPIO_PORT_A,GPIO_PIN_13,FALSE);

処理時間の幅をはかればある程度の処理時間を計測できます。
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ですがこれだと毎回つなぐのめんどいしGPIOの立ち上がり時間が入っちゃう（特に問題にならない）

Data Watchpoint and Trace Unit

DWTははオプションのユニットで、次のようなデバッグ機能を実行します。
DWTユニットには4つのコンパレータが組み込まれており、ハードウェアウォッチポイント、ETMトリガ、PCサンプライベントトリガ、またはデータアドレスサンプライベントトリガとして構成することができます。最初のコンパレータDWT_COMP0は、クロックサイクルカウンタCYCCNTに対して比較することもできます。2番目のコンパレータDWT_COMP1は、データコンパレータとしても使用できます。DWTにコンパレータが1つだけ含まれるように構成し、そのコンパレータをウォッチポイントまたはトリガとして使用可能にすることもできます。コンパレータが1つしか存在しない場合、データの一致はサポートされません。
DWTには、次のものに対して使用するカウンタが組み込まれています。

クロックサイクル(CYCCNT)

フォールドされた命令

ロード/ ストアユニット(LSU)操作

スリープサイクル

CPI（最初のサイクルを除くすべての命令サイクル）

割り込みオーバヘッド

※ARM社より引用

ちなみにこの機能オプションなのでメーカーによってはない場合もある。
STはデータシートの一番下のDEBUGに搭載の記述があるので使える。
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今回はこれのCYCCLE（クロックサイクルカウンタ）を利用して処理時間計測を行います。

DWTのレジスタをいじいじしていく

まずやらなければならないことはDWTのアクセスロックの解除です。
LARに対してアクセスキーを入力します。
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まあサンプルが出ているのでそのまま使います。

#define DWT_LSR_SLK_Pos                1
#define DWT_LSR_SLK_Msk                (1UL << DWT_LSR_SLK_Pos)
// CoreSight Lock Status Register lock availability bit
#define DWT_LSR_SLI_Pos                0
#define DWT_LSR_SLI_Msk                (1UL << DWT_LSR_SLI_Pos)
// CoreSight Lock Access key, common for all
#define DWT_LAR_KEY                    0xC5ACCE55

static inline void dwt_access_enable(int ena)
{
    uint32_t lsr = DWT->LSR;//ロックステータスのチェック

    if ((lsr & DWT_LSR_SLI_Msk) != 0)
    {
        if (ena)
        {
            if ((lsr & DWT_LSR_SLK_Msk) != 0)    //locked: access need unlock
                DWT->LAR = DWT_LAR_KEY;//ロック解除キーの入力
        }
        else
        {
            if ((lsr & DWT_LSR_SLK_Msk) == 0)    //unlocked
                DWT->LAR = 0;
        }
    }
}

プログラムの最初にこいつを呼んでやります。

あとは以下のようにしてDWTいじってあげます。

void init_cpu_cycle(){
	dwt_access_enable(1);
	CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
	DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
	(*((volatile uint32_t *) 0xE0001004)) = 0;//DWT->CYCCLE = 0;でも可
}

uint32_t get_cpu_cycle(){
	uint32_t cycle = DWT->CYCCNT;
	return cycle;
}

この二つでは主に何をやっているかというと

カウンタの有効
カウンタの初期化

です。

f:id:gsmcustomeffects:20171006005057p:plain

f:id:gsmcustomeffects:20171006005159p:plain

あとはこれらで取得したサイクルを減算してクロックで除算を行う関数を定義してやると楽です。
僕の場合オーディオ信号処理なので48kHzで割り込みが起きるので処理時間最大値のうちどのぐらいの時間を使っているかで負荷計測をしています。

float get_process_time(uint32_t start,uint32_t stop){
	float time = ((float)stop-(float)start)/(float)SystemCoreClock;
	return time*1000000;//マイクロで返したいから
}

float get_cpu_load(uint32_t start,uint32_t stop){
	float load = (((float)stop-(float)start)/(float)SystemCoreClock) / (float)(1.0/SAMPLE_RATE);
	return load*100;//%で返したいので
}