マイクロウェーブ展2012 NWE2012

昨日から3日間、パシフィコ横浜展示棟でマイクロウェーブ展２０１２がやっています。入場無料でおもしろいワークショップやるので参加しています。

今日（２日目）は、高周波設計におけるシミュレータ活用の勘所というテーマで、電磁解析シミュレータのベンダ担当が、学会で作ったお題にそって事前に解析した結果を、会場で比較発表しあうということをやっていました。

大変おもしろかったです。

３日目も楽しみです。



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70インチ画面で懐ゲー

某所に70インチ液晶ディスプレイがあったので、iPadの画面をHDMIで出力し、昨日書いたWiiリモコン互換のスパファミコントローラを使ってみました。

さすがにデカイ、これでシューティングすると気持ちいいです。
今度は、横スクロールゲームやってみよう。

やっぱ「パロディウスだ！」 かな。

ちなみに、スーパーマリオカートやってみたら、画面がぐるぐるまわるので酔いそうでした。

注）ROMダウンロードは違法です。このblogで遊んでるゲームデータは全て手持ちのカセットから吸い出したものです。


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Wiiリモコン互換のスーパーファミコンコントローラの製作

このごろiPhone/iPadで懐かしゲームを遊んでます。
やっぱアーケードゲームはMAME とか、SNES9xでスーファミとかできちゃうわけです。
でもiPadにはキーがありません。そこでタッチパッド上の指定部分にコントローラのボタンが浮かび、それを下の画像のようにタッチすることでコントロールします。
で、これがまた使いにくい、これでは楽しさ半減です。
特にiPhoneでは、もう、無理（笑。

この点はエミュレータ製作者側もよく考えていて、これら懐ゲームのエミュレータはWiiリモコンが使えます。iPad/iPhoneはブルーツースを内蔵し、Wiiリモコンも通信にブルーツースを使用しているからです。(MAME/androidも同じようにWiiリモコン使えるみたいです)

 実際にはこんな風に使ってます。
 　
でもWiiリモコンはボタンがコントローラ上面下面に配置してあるので、無線化したとしてもコントローラ自体が使いにくいです。Aボタンが上面、Bボタンが下のトリガーじゃあ。。。

Wiiのユーザーさんにも、コントローラも昔の感じがいい！って思う人もいるみたいで、任天堂さんはWiiリモコンのオプションとしてクラッシックコントローラなるものを販売しています。このリモコンのケーブルをWiiリモコンにお尻に挿せばOKです。一応これで遊びやすくはなります。一 応 は、 ね 。 。 。

でも、でも、でも、せっかくブルーツースのリモコンにしたのに、またケーブル！ってな感じで不満です。これじゃあ外で遊ぶのに持ち運びが不便だし、なにしろカッコ悪い。もっとスマートにしたいわけです。

てなわけで、スーパーファミコンのコントローラをWiiリモコン互換に改造してしまえばいいよねとつながるわけです。（やっとか）

さっそく、スーパーファミコンのコントローラを入手します。懐かしいですね。やはりゲームコントローラの中でこいつが一番手に馴染むような気がします。

これからやりたいことを改めて書くと、ファミコンのコントローラをWiiリモコン化してしまえば、エミュレーターでスーパーファミコンコントローラが使えちゃうぜ、すげー　みたいなことです。

先ほど書いたように、Wiiリモコンはブルーツースを使って無線通信しています。ブルーツース機能をスーパーファミコンのコントローラに入れるためには、Bluetoothの無線モジュールとコントロールするCPUを組み込まないといけませんが、このモジュールがクソ高い。たとえばこんなモジュールがありますが5千円以上、さすがに買えないなあ。

もっと安く仕上げるために、 この写真みたいなUSBドングルをマイコンにつなげることにしました。これならamazonでも1000円未満、アキバなら500円くらいで転がってます。しかもWii互換リモコンにするならEDRv2.0、飛距離が１０m、値段も安いやつで十分です。

完成イメージは、こんな感じ。ファミコンのコードをぶっちぎって、そこにUSBドングルの頭がピョコンと出ているような感じにします。

ではこれを制御するマイコンはどうしましょう。USBドングルをコントロールするためにはUSBホスト機能が必要です。今回は16ビットのPICマイコンにUSBホスト内蔵のPIC24FJ64GB002という、省電力なマイコンで入手が比較的簡単なPICを使ってみます。
このPICに、USBスタック＋Bluetoothスタック＋コントローラ信号処理を組み合わせた独自ファームを書き込みます。下の写真はバラックテストの風景です。

うまく動くようになったところで、そろそろコントローラをバラしてみましょう。

ミツミの基板が出てきました。

さて、このファミコンコントローラの隙間にコントロール基板を内蔵させます。下の写真のようなコントロール基板を設計し、いつもの格安基板屋FUSIONに基板を作ってもらいました。

所謂無線リモコンを作るので、やはりバッテリー内蔵でやるべきでしょう。今回はリチウムイオンポリマー電池を使いました。

Wiiリモコンと同じような4つの青LED（写真の左下部分）を付け、USBで充電＆Firm書き換え可能、バッテリー搭載の基板を設計しました。ミツミの基板の端子穴にあわせて設計基板にもランドを作ってあるので、ミツミ基板に重ねてジャンパーを通せば接続OKです。

省電力設計なので、満充電で２−３時間は使えます。
これをいつもの基板屋FUSIONに出しました。

部品を手半田で実装し、先ほどのミツミの基板の裏にくっつけます。電池下部の5ピンのコントローラ端子を2枚の基板を貫通するようにハンダ付けします。

コントローラのケースに入れると写真のようにぴったりに入りました。隙間みっちりです（笑。裏蓋はLED用の穴をあけ、LEDの光を導くためにアクリル棒を入れてあります。

というわけで、このように出来上がりました。

裏から見ると、左下に青LED用の穴が４つ、中央に充電LED用に穴が１つ見えます。

このコントローラでさっそく遊んでみました。懐かしのアーケードゲームの１９４３です。操作性バッチリです。

スーファミだとスーパーボンバーマンが最大５人で遊べます。ちゃんとコントローラ5台が同時に使えるのか検証するため、５コントローラのリンクアップ動画を撮ってみました。

iPadの画面サイズでもいいんですが、おうちで遊ぶときは外部モニタに出力させて遊んで見るのも楽しいです。プロジェクターで投影するのもアリでしょう。

やはりケーブルが無いのはとてもスマートで良い感じです。

注）ROMダウンロードは違法です。このblogで遊んでるゲームデータは全て手持ちのカセットから吸い出したものです。

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トラッキングジェネレータ（５）

いよいよトラジェネの組み立てを行います。
まず、226.42MHzの発振器の出力を増幅し、余分な信号を除去し、可変アッテネータで出力調整を行います。
226.42MHzの発振器は以前作りました。こんなやつです。

この発振器の信号を増幅し、余分な信号を除去し、可変アッテネータで出力調整を行うのも、このblogで製作した自作回路です。
この3つの回路(アンプ、フィルター、可変アッテネータ)を別々のシールドケースに入れるのもアレなので、適当なシールドケースに収めて1つのユニットにしたいなあと考えていました。
ちょうど、今年のハムフェアでジャンクのシールドケースをゲットしていたので、 これを使いましょう。

ゲットしたシールドケースは、両端にSMAコネクタが生えているケースですが、位置がずれて取り付けられています。なので、基板も写真のように斜めに取り付けてみました。
3つの基板が直線状に繋がっていて、左が増幅回路、真中がフィルター、右がPINダイオードのアッテネータです。
蓋を入れた全体図はこんな感じです。

アンプ用の電源が8V、PINダイオードのアッテネータは+5Vと、1-11Vの可変電源が必要です。貫通コンデンサをケースに取り付けて、電源を入力します。

とりあえず、今日はここまでにします。
次回に続きます。



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LCフィルタの設計(3)

前回、Nuhertz社のLCフィルター計算ソフトを使って、BPFを設計し実際に作ってみました。
まず下が回路図です。

これをフィルター実験用基板に実装しました。

今回はコネクターを取り付けずに、下の写真のような高周波用の治具を使いました。
ギガホルダーといって、基板端部にSMAコネクタを水平にし半田付けをせずに接触させて使う同軸コンタクターです。

さてこれで周波数特性を測定してみます。100MHｚから300MHzまでをスイープして減衰率を測定します。

このような特性のフィルターができました。
やはり、集中定数で構築すると寄与成分が影響して理論通りにはいかないものです。
今回は高調波を落とすだけなので、これでよしとします。

さて、今回まででトラジェネ製作に足りなかった、広帯域アンプ、フィルター、可変アッテネータがすべて揃いました。
これでやっとトラジェネを組み立てられるようになります。

実際には内部のコンポーネンツがいろいろな電源を必要とするので、電源周りから作っていくことになりますが、次回からやっとトラジェネ組み立てです。



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