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2023年07月16日 [ものづくり]

PC屋さんのハード研究

IoTはじまり
 PC屋さん(WindowsやLinux、macosなどをメインで使う人)は、PC上だけで作業を終わらせる習慣が多いと思います。
この記事では、PC屋さんにハードウェアによる拡張を体験してもらい、ソフトウェアとハードウェアのコラボレーションを紹介していきます。

Let's Extend Hacking!

今回と次回で、マイコン制御をご紹介。
昔、ある程度のハードウェアをPCで制御するためには、CPUやROM/RAM、I/Oポートを基盤に半田付けを行い、自作でミニPCを使って、制御ボードを作る必要がありました。
また、自走式のロボットなども同じ仕組みです。

PCを自作したユーザはお分かりかと思いますが、適切なパーツ選びが重要となります。
そして、ポートに刺すだけで組み立てができますが・・・
ハードウェアの場合には、半田付けが必須。半田付けには、それなりのスキルが必要で、ソフトウェア屋さんには苦手意識があるのではないでしょうか?


時代は少し下り、画期的な製品が登場。
1chipマイコン。1990年頃でしょうか。
H8(日立)、Z80(ザイログ)などのCPUを中心として、RAMとI/Oポートをワンパッケージ化したものが誕生しました!
ROMに関しては、PCでプログラミングしてROMライタを用いて書き込んだものを差し込んで構成。
マイコンロボットなどの敷居がぐっと下がりました。
AKI-80
写真は、Z80を搭載したAKI-80(秋月電子)になります。


半田付けは、失敗すると修復には手がかかるので、テスト環境を作りました。
AKI-80ブレッドボード
写真は、ブレッドボードにAKI-80と周辺部品(抵抗やダイオードなど)を接続した物です。
このの様に、1chipマイコンからI/Oのパラレルバス(複数の信号を同時に送受信)、シリアルライン、電源コードなどを組み立ててプロトタイプの作成を行いました。


実装のハードウェアは、ブレッドボードで線などを基盤にエッジング(基盤の銀色の電気が流れる部分を作る方法)などして制御用のハードウェアを作成していきます。

次回は、1Chipマイコンの次の世代を紹介していきます!
お楽しみに!
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