小型磁気浮上装置の製作方法

沼津工業高等専門学校 機械工学科 制御工学研究室

磁気浮上装置の製作

マイコンの書込


ホーム
磁気浮上とは
磁気浮上装置の概要
磁気浮上装置の設計
磁気浮上装置の製作
 ・材料発注
 ・部品の機械加工
 ・電磁石の製作
 ・回路のはんだ付け
 ・センサの製作
 ・マイコンの書込
 ・組み立て
浮上物体の製作
浮上実験
資料

本装置ではPSoCマイコンを使用して信号の処理や制御器演算を行っており、プログラムを書き込んだPSoCマイコンを回路基盤に差し込むことで装置は機能します。

◎PSoC開発環境の構築

PSoCマイコンにプログラムを書き込むためには以下のものを準備する必要があります。
分類名称備考
ハードウェアパソコン必要環境(PSoC Designer ver.4.4の場合)
OS: Windows 2000/XP/Vista
CPU: 500MHz以上
メモリ: 256MB以上
ハードディスク空き容量: 250MB以上
画面解像度: 1024×768以上
USBポート×1
Micrsoft Internet Explorer 6.0 (SP1)以上
Adobe Reader(PDFドキュメント参照のため)
PSoC MiniProgPSoCマイコン専用のプログラム書込器
パソコンにUSB接続する
電源はUSBから供給
書込用基盤PSoC MiniProgとPSoCマイコンの書込用ピンを接続するための基盤
PSoC MiniProgに付属していることが多い
ブレッドボードとジャンパ線でも可能
ソフトウェアPSoC Designer*GUI(Graphical User Interface)の開発ソフトウェア
ここではバージョン4.4(SP3)を使用しています
最新版ではパソコンの必要環境が上がっています
Cコンパイラ*C言語で記述したプログラムをマイコンに書き込む形式に変換するためのもの
Hi-TECH社製とImageCraft社製の2種類があります
PSoC ProgrammerPSoC Designerで作成した書込形式のファイル(HEXファイル)を、
PSoC MiniProgを使用してPSoCマイコンに書き込むためのソフトウェア

*印はHEXファイルを書き込むだけなら不要

▼PSoC MiniProgの入手

PSoC MiniProgは単体で購入することもできますが、PSoCマイコン評価キットなどを購入すれば付属しています。
PSoC MiniProg単体では4000〜6000円です。
PSoC MiniProg (USBケーブル付き)
書込用基盤 (PSoC MiniProg に付属していたもの)
書込用基盤+ゼロプレッシャーソケット (利用しやすく改良したもの)


▼Cコンパイラの入手

Cコンパイラは以前はImageCraft社製のものが標準でしたが、現在はHi-TECH社製のものが標準となっています。

ImageCraft社製のCコンパイラ自体はPSoC Designer ver.4.4に同梱されていますが、使用するにはライセンスが必要であり、約16000円で購入できます。
(PSoCマイコン評価キットにはCコンパイラライセンスがセットになっているものもあります。)

Hi-TECH社製のCコンパイラは高度な最適化を行うPRO版が$1495で購入できますが、その他に無料で制限無く利用可能なLite版があります。
Lite版はコードの最適化が行われませんが基本的な機能は同じです。
Lite版はCypress社のホームページからダウンロードすることができます。また、PSoC Designer ver.4.4 Service Pack 3に同梱されています。

本装置の開発はImageCraft社製のコンパイラで行って来ましたが、公開しているプログラム(プロジェクト)はHi-TECH社製のLite版でも問題なく動作するように改良してあります。


▼Cypress社HPからのソフトウェアの入手

PSoC Designer、PSoC Programmer、CコンパイラはCypress社のホームページから無償でダウンロードすることができます。
PSoC MiniProg(または開発キットなど)にはこれらのソフトが付属CDに納められていることがほとんどですが、そうでない場合または更新版を入手したい場合はダウンロードすることになります
▽Cypress社HP http://www.cypress.com/

PSoC Designer:
 (トップページ)Support
 →(Supportのページ)Support---Software Downloads
 →(Designのページ)下にスクロール(無ければ次のページへ)---PSoC Designer(TM) v. 4.4: Archive
 →(PSoC Designer(TM) v. 4.4 Archive ARCHIVEDのページ)---PSoC Designer(TM) v. 4.4.zip と PSoC_Designer_44_SP3.zip をダウンロード
※ダウンロードするためにはログインする必要があるという旨のポップアップが出るので、それに従いアカウントを取得するとダウンロードできます。
※PSoC_Designer_44_SP3はPSoC Designer v. 4.4のアップデートプログラムであり、PSoC Designer v. 4.4をインストール後にインストールします。
※PSoC_Designer_44_SP3.zipにはHi-TECH C Liteが含まれています。

PSoC Programmer:
 (トップページ)Support
 →(Supportのページ)Support---Software Downloads
 →(Designのページ)下にスクロール(無ければ次のページへ)---PSoC Programmer
 →(PSoC Programmerのページ)---PSoCProgrammer***.zip をダウンロード(***はバージョンナンバー)
※ダウンロードするためにはログインする必要があるという旨のポップアップが出るので、それに従いアカウントを取得するとダウンロードできます。


◎プログラム(プロジェクト)のダウンロード

PSoC DesignerでPSoCマイコンプログラムの開発を行うとき、それらのデータはプロジェクトという単位で管理されます。
プロジェクトはSOCファイルを中心とした様々なファイルの集まりで、それらのほとんどはPSoC Designerによって自動的に生成されるものです。

本装置のプロジェクトは以下のリンクからダウンロードできます。(ZIP形式)
maglev_a.zip
※プロジェクトの利用について
(1)プログラムやデータの使用により何らかの損失が使用者に生じたとしても、その責任を負いません。
(2)プログラムやデータにバグや欠陥などがあったとしても、その修正や改良の義務を負いません。


◎プログラムの書込

ここではPSoCプロジェクトの開発方法については触れず、プロジェクトをビルド(書込形式ファイルの生成)した後のマイコンへの書込について簡単に説明します。
PSoCプロジェクトの開発方法およびマイコンへの書込の詳細についてはPSoC関連の書籍を参考にしてください。

○おすすめ書籍
PSoCマイコン・トレーニング・キット 桑野 雅彦 著 QC出版 部品キット,CD-ROM付き 価格11,550円(税込)
・PSoC MiniProg 付属
・機能をテストするための部品やブレッドボード付属
・付属のCDにサンプルプログラムやブレッドボード配置写真が格納

PSoCプロジェクトをビルドすることで、PSoCマイコンに書き込む形式のHEXファイルが、プロジェクトフォルダの中の"output"フォルダ内に生成されます。ファイル名は[プロジェクト名].hexとなります。(このプロジェクト"maglev_a.soc"ではmaglev_a.hex)
パソコンにPSoC MiniProgを接続し、PSoC Designerを起動し、上記のHEXファイルを読み込んで"Program"ボタンで書き込みます。



Copyright (C) 2008 Numazu College of Technology