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「シングルボードコンピュータとしてのマイクロコントローラ開発ボードの使用」 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

     
   
     
     
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No.1348 2020.11.24
 
     


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◇「シングルボードコンピュータとしてのマイクロコントローラ開発ボードの使用」
  (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

◇話題の最新技術をマスターできる技術セミナーを開催します!!
「確率・統計処理&真値推定!カルマン・フィルタ入門」と
「計測&無線通信のためのディジタル信号処理回路開発」にご参加ください

◇PICK UP PRODUCTS

 
     
 
 
  「シングルボードコンピュータとしてのマイクロコントローラ開発ボードの使用」
 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
 
 

 「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、マイコンを販売している半導体メーカーが提供する評価用マイコンボードを産業用アプリケーションに採用する場合のメリットと注意点について解説した記事をご紹介します。

■シングルボードコンピュータとしてのマイクロコントローラ開発ボードの使用

 最近は、ほとんどの半導体ベンダーが自社のマイコンを採用しやすくするために、開発用や評価用という名目でマイコンボードを提供しています。ヘッダコネクタによる汎用入出力(GPIO)を備えたシンプルなものから、LCDディスプレイを備えた高機能なものまで様々ですが、低価格であり汎用性も高いので、これらのボードを大量に購入して自社製品に組み込んで販売するケースも増えています。

 一般に、シングルボードコンピュータの専業メーカーは、品質管理を十分に行い、長期の安定供給を保証していますが、半導体メーカーが提供するマイコンボードの場合、品質保証は十分ではありませんし、長期の安定供給は保証していません。また、仕様変更があっても購入者に通知するようなことはありません。そのため、品質管理は購入者自身が行う必要があり、仕様の変更や搭載部品の変更などには常に注意を払っておく必要があります。また、突然の供給停止となった場合にも代替方法を考慮しておく必要があります。

< NUCLEO-L4P5ZG >
< NUCLEO-L4P5ZG >

 【アプリケーションラボ】では、産業用途で継続的に使用できると考えられる2つの開発ボードを紹介しています。一つは、STMicroelectronics社のNUCLEO-L4P5ZGで、Arm Cortex-M4を採用したArduino対応ボードです。このボードは、他のNucleoシリーズのボードと互換性があり、生産中止になっても代替品を調達可能です。もう一つは、Infineon Technologies社のKIT_XMC47_RELAX_V1で、このボードもArm Cortex-M4をベースにしており、ヘッダコネクタは接続されていませんが、フルセットのArduinoパッドを備えています。このボードは、センサやスイッチのモニタリング、アクチュエータの制御などが必要なネットワークアプリケーションに適しています。

 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

▽STM32 Nucleo-144開発ボード
【NUCLEO-L4P5ZG】 2,516.67円
ご購入はこちら
XMC4700 Relax Kit
【KIT_XMC47_RELAX_V1】 4,262.22円
ご購入はこちら

 下記の2本の解説記事も同時に公開しました。合わせて参考にしてください。

■適切なエンクロージャで電子機器の長期間のセキュリティと耐天候性を保つ

 電子機器の筐体は、システムの保護やセキュリティ、美観などに重要な役目を果たしますが、現在は 環境から保護するためにIP-68規格に対応したエンクロージャを採用することが求められています。ここでは、IP-68の概要や要件などについて解説します。

■アナログ積分器をセンサインターフェース/信号生成/フィルタリングに適用する方法

 エレクトロニクスはデジタルになりましたが、アナログ技術もまだまだ必要とされています。ここでは、低電力センサのインターフェースや信号生成、フィルタリングなどに活用されている、オペアンプを用いたアナログ積分器について解説します。
 

 
 
  話題の最新技術をマスターできる技術セミナーを開催します!!
「確率・統計処理&真値推定!カルマン・フィルタ入門」と
「計測&無線通信のためのディジタル信号処理回路開発」にご参加ください
 
 
 

 マルツエレック×ZEPエンジニアリングは、学習意欲の高いエンジニアの皆さまにとって真に役立つ技術セミナーをご提供します。そして今回、カルマン・フィルタ入門」と「ソフトウェア無線入門」の2本の技術セミナーを企画いたしました。この機会に是非ご参加ください。

■確率・統計処理&真値推定!カルマン・フィルタ入門
 ~高校数学から倒立振子の設計まで!システムの数理モデルで雑音を取り除く~
  (2日間コース、700頁テキスト/弁当付き)

 本セミナの主題は、真値推定アルゴリズムの一種である「カルマン・フィルタ」を理解することです。カルマン・フィルタは、自動運転をはじめとする高精度自動制御やデータ解析の分野におけるキーテクノロジで、人工衛星や飛行機の位置の予測やカーナビゲーションの自動車の位置の予測などに応用されています。本セミナでは「倒立振子ロボット」を題材として、カルマン・フィルタの理論と実装方法を解説します。

●講義内容
 第1日目

  (1)イントロダクション
  (2)数学(初等関数、微分/積分、線形代数)
  (3)力学(ニュートンの運動方程式、ラグランジュの運動方程式、
    倒立振子ロボットの力学モデル作成)
 第2日目
  (4)現代制御理論(状態方程式、可制御性/可観測性、安定性、
    状態フィードバック、オブザーバ、最適制御)
  (5)確率・統計(統計の基礎、確率論の基礎、確率変数と確率分布、正規分布)
  (6)カルマン・フィルタ(最大事後確率推定、カルマン・フィルタの
    アルゴリズムの導出、カルマン・フィルタの実装方法)

●講師  :別府伸耕(リニア・テック代表)
●開催日時:2020年12月3日(木)、12月4日(金)各10:00~17:00
●会場  :東京都千代田区神田小川町1-1 山城ビル 10階 【地図・アクセス】
●定員  :10名(定員に達し次第受付終了)
●Zoomによるオンライン参加も可能(弁当はありません)

確率・統計処理&真値推定!カルマン・フィルタ入門
【Z-IP01-WS】 49,800円
ご購入はこちら
確率・統計ロボティクス学習キット
【MZIP-01】 19,800円
ご購入はこちら

 
■計測&無線通信のためのディジタル信号処理回路開発
 ~14ビットA-Dコンバータ&80dB可変ゲイン・アンプ搭載キットを動かしながら学ぶ~
  (2日間コース、キット/テキスト/弁当付き)

 SDR(Software Defined Radio:ソフトウェア無線機)は、ソフトウェアで定義された無線機です。ハードウェアに手を加えることなく、プログラミングによって計測器や無線機などを実現します。SDRは、動作速度が高速で並列処理が可能なFPGAなどのハードウェアを利用します。

 そこで、FPGA内部に信号処理ブロックを作り込んでおき、各機能ブロック間の接続を切り替える方法を考案しました。この方法を使用すると、さまざまなSDR回路をソフトウェア制御だけで瞬時に構成できます。すなわち、FPGAをコンパイルせずに、ブロック図を編集するだけでハードウェアを自由にカスタマイズできるわけです。

 本セミナでは、このしくみをもつキット「MZ-SDR Block HF2」を動かしながら、SDR受信機を作ります。

●講義内容
 第1日目「はじめてのSDR」

  (1)SDRブロックの心臓部「マトリックス・スイッチ」
  (2)各機能ブロックの説明
  (3)機能ブロックを編集するアプリ「SDR ASM」
  (4)波形観測とFFT
  (5)ノイズの測定方法
 第2日目「ディジタル・ラジオの製作」
  (6)S/Nとレベル・チャート
  (7)変調と復調
  (8)I/Q変復調
  (9)AMラジオの実装
  (10)機器に組み込むためのノウハウ

●講師  :加藤隆志(株式会社ラジアン代表)
●開催日時:2020年12月10日(木)、12月11日(金)各10:00~17:00
●会場  :東京都千代田区神田小川町1-1 山城ビル 10階 【地図・アクセス】
●定員  :6名(定員に達し次第受付終了)

●実習用配布キット:SDRトランシーバ「MZ-SDR Block HF2」
●ご持参いただきたいもの
 ・Windows10パソコン(FTDIドライバがインストールされたもの)

計測&無線通信のためのディジタル信号処理回路開発
【Z-SDRHF2-WS】 98,000円
ご購入はこちら

 

 
 
PICK UP PRODUCTS
 
 
  ■BeagleBone Black Rev.C(element14版)【BB-BLACK-RC】  7,980円
BeagleBoard.org Foundationがサポートするシングルボードコンピュータです。TI社製のAM335x(1GHz、ARM Cortex-A8)を採用し、512MBのRAM、2GBのeMMCを搭載しています。
■M5StickV(マイク搭載版)【M5STACK-K027】  3,520円
Kendryte社製のK210を搭載したAIカメラです。ニューラルネットワークプロセッサ(KPU)とデュアルコア 64ビットRISC-V CPUを使用し、高性能な画像処理を行うことができます。高感度なOmniVision社製OV7740イメージセンサを搭載し、Audio Processorにより音声認識が可能です。
■R-Car M3 Starter Kit【RTP8J77961ASKB0SK0SA05A】  参考価格:108,800円
画像認識やHMIなどを持つ車載用機器を開発するためのR-Car M3を搭載した開発キットです。オープンな車載Linux環境を容易に実現することができます。QNXリアルタイムOSなどをサポートしています。
 
 
 
■BeagleBone Black Rev.C(element14版)【BB-BLACK-RC】 7,980円   ■M5StickV(マイク搭載版)【M5STACK-K027】 3,520円   ■R-Car M3 Starter Kit【RTP8J77961ASKB0SK0SA05A】 参考価格:108,800円
 

 
  ■550W AC/DCコンバータ【RACM550-36SG/OF】 14,288.04円
RECOM Power社製の最大550W出力のAC/DCコンバータです。ファンを使用せずに300Wの連続出力が可能です。入力電圧は80V~264V、出力電圧は36Vで、最大出力電流は15.28Aです。
■S12ZVM 12V電気燃料ポンプリファレンスデザインボード【S12ZVM-EFP】 25,325.53円
NXP社製の12V/3相永久磁石同期モーターの自動車用電気燃料ポンプ用に設計されたリファレンスデザインボードです。停止から定格速度まで150ms未満を実現します。
■Mini-Con-X Insta-Clickシールドコネクタ【W6280-4SG-P-528】 1,693.33円
Switchcraft/Conxall社製のシールドコネクタです。自動ポジティブロックのラッチメカニズムにより、モールドケーブルに使用された場合、IP68まで耐水性が向上し、過酷な環境でも使用することができます。
 
 
 
■550W AC/DCコンバータ【RACM550-36SG/OF】 14,288.04円   ■S12ZVM 12V電気燃料ポンプリファレンスデザインボード【S12ZVM-EFP】 25,325.53円   ■Mini-Con-X Insta-Clickシールドコネクタ【W6280-4SG-P-528】 1,693.33円
 
 
 
 

■テキサス・インスツルメンツ(TI)社の製品を1個から販売中!
 マルツオンラインではTI社の半導体を1個からご購入いただけます。
 マルツエレックは米国Digi-Key社と正規代理店契約を結んでおり、Digi-Key社を通じてTI社の正規販売店の認定を受けています。
 マルツオンラインに掲載のない製品も調達可能ですので、少量からでもお気軽にご用命ください。
 ◎テキサス・インスツルメンツ社製品はこちら

■代替品、部品選定 マルツにご相談ください。 部品・部材調達代行サービス
 マルツではマルツオンラインに掲載の無い型番やEOL品等も、秋葉原界隈やマルツ独自のネットワークで調達しお届けします。
 ご依頼はこちらのオンラインフォームからお願いいたします。※ログインをお願いいたします。
 https://www.marutsu.co.jp/TEstimatesCartDetail.jsp

■マルツオンラインは【3,000円以上】のご購入で送料無料です!
 送料無料まであと少し!500円以内の製品を集めたワン・コイン・コーナーも是非ご利用ください。
 https://bit.ly/3giskJ6

■本メールマガジンに記載の価格には特別な場合を除き消費税は含まれておりません。

■ものづくりのヒントが満載 マルツの技術情報
 http://select.marutsu.co.jp/list/detail.php?id=257

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 営業所での【最新の在庫状況】につきましては、事前にお問合わせいただけますと幸いです。
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