고속 룰렛 돌리기 프로그램 사이트 표준 'MIPI'란?？모바일 테두리 돌출、자동차에도 적용 신호 라인 문제 해결을 위한 'IOHA:B'、그 매력을 전하는 룰렛 돌리기 프로그램 암 데모 개발에 도전
2024.02.01
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FA 기기 및 의료 기기、보안 장비、운송 장비와 같은 산업용 전자 장치의 설계/개발 현장에서、신호 라인에 대한 어려움이 적습니다。예:、'제조 장치의 배치가 변경되었기 때문에、신호 라인 전송 거리를 늘리고 싶습니다.''케이블 처리를 단순화하기 위해、신호선을 가늘고 가볍게 만들고 싶습니다.''멀리 떨어진 곳을 모니터링하기 위해、영상 신호를 광전송화하고 싶다" "방진이나 방적이 요구되기 때문에 무선 전송화하고 싶다"。아마、이런 문제를 해결하는 방법은 여러 가지가 있습니다。이런 선택 중 가장 빨리、게다가 쉽게 해결할 수 있는 방법으로 주목을 받고 있는 것이 당사의 「IOHA:B」(아이오허브)이다。
IOHA:B는、기기와 보드 사이를 연결하는 병렬 형식의 신호선、2쌍의 차동 라인으로 대체하는 반도체 칩(시리얼 트랜시버 IC)이다(그림 1)。30개 이상의 병렬 형식의 신호선에서도、2쌍의 차동 라인(4개의 신호 라인)으로 대체됨。이 때문에、전송 거리를 늘리거나、신호 라인을 줄이기、가볍게 만들 수 있는 쉬운 방법。더、무선 통신 모듈을 연결하면 무선 전송으로、광전송 모듈을 연결하면 광전송이 가능합니다。
IOHA:B는、기기와 보드 사이를 연결하는 병렬 형식의 신호선、2쌍의 차동 라인으로 대체하는 반도체 칩(시리얼 트랜시버 IC)이다(그림 1)。30개 이상의 병렬 형식의 신호선에서도、2쌍의 차동 라인(4개의 신호 라인)으로 대체됨。이 때문에、전송 거리를 늘리거나、신호 라인을 줄이기、가볍게 만들 수 있는 쉬운 방법。더、무선 통신 모듈을 연결하면 무선 전송으로、광전송 모듈을 연결하면 광전송이 가능합니다。
그림 1 「IOHA:B」컨셉
룰렛 돌리기 프로그램을 사용한 멋진 데모
빠르고 쉽게 활용할 수 있도록、얻어지는 효과가 큰 IOHA:B。이 반도체 칩、신호 라인에 어려움을 겪고 있는 수많은 엔지니어에게 알리고 싶습니다。
그래서 2023년 4월 말에、그 해의 신입 사원인 지노에게、OJT 튜터가 한 가지 과제를 받았습니다。과제란 무엇인가、``잠재적인 사용자에 대해、IOHA:B의 매력을 마음껏 전할 수 있는 데모를 개발하라”라는 것이었다。게다가、개발 기한이 결정되었습니다。동년 10월 말에 열리는 전시회에서 데모를 선보여야 함。즉、개발 기간은 불과 반년이었다。
이 짧은 기간에、무슨 데모를 만들어야 하는가。튜터의 구체적인 지침은 특별히 없습니다。즉、데모 내용에서 스스로 생각해야 했습니다。다양한 검토 결과、궁극적으로 진정된 것은、화려한 움직임을 방문객들에게 보기 위해、룰렛 돌리기 프로그램을 활용하는 데모였습니다。``룰렛 돌리기 프로그램은、인터넷 등을 탐색한 결과、레고사의 '교육판 레고 마인드스톰 EV3'이 최적이라고 판단했습니다'。
이 시점에서 지노의 머리에、이미 데모 이미지는 분명히 완성되었습니다。룰렛 돌리기 프로그램 측의 기판、그것을 제어하는 컨트롤러측의 기판 양쪽에 IOHA:B(제품번호는 「THCS253」)를 둔다。로봇 암에는 카메라 모듈과 TOF(Time of Flight) 센서、가속도 센서、조도 센서、전류 센서、온도 센서와 같은 다양한 센서를 장착、THCS253에서 출력을 한 번 묶은 다음 컨트롤러로 직렬 전송。전송된 각종 센서의 데이터는、디스플레이에 표시。한쪽、제어기에서、룰렛 돌리기 프로그램을 움직이는 여러 모터의 회전 방향과 속도 등을 제어하는 신호 생성。THCS253으로 묶어서 로봇 암으로 직렬 전송、그래서 룰렛 돌리기 프로그램을 움직이는 방식입니다。
데모를 선보이는 10월 말은、그냥 할로윈 시기。룰렛 돌리기 프로그램로 사탕을 잡고 방문자에게 전달。그것을 계기로 만들어、IOHA:B 시작、다양한 제품과 기술에 대한 설명을 들으라는 구상까지 이루어졌습니다。
그래서 2023년 4월 말에、그 해의 신입 사원인 지노에게、OJT 튜터가 한 가지 과제를 받았습니다。과제란 무엇인가、``잠재적인 사용자에 대해、IOHA:B의 매력을 마음껏 전할 수 있는 데모를 개발하라”라는 것이었다。게다가、개발 기한이 결정되었습니다。동년 10월 말에 열리는 전시회에서 데모를 선보여야 함。즉、개발 기간은 불과 반년이었다。
이 짧은 기간에、무슨 데모를 만들어야 하는가。튜터의 구체적인 지침은 특별히 없습니다。즉、데모 내용에서 스스로 생각해야 했습니다。다양한 검토 결과、궁극적으로 진정된 것은、화려한 움직임을 방문객들에게 보기 위해、룰렛 돌리기 프로그램을 활용하는 데모였습니다。``룰렛 돌리기 프로그램은、인터넷 등을 탐색한 결과、레고사의 '교육판 레고 마인드스톰 EV3'이 최적이라고 판단했습니다'。
이 시점에서 지노의 머리에、이미 데모 이미지는 분명히 완성되었습니다。룰렛 돌리기 프로그램 측의 기판、그것을 제어하는 컨트롤러측의 기판 양쪽에 IOHA:B(제품번호는 「THCS253」)를 둔다。로봇 암에는 카메라 모듈과 TOF(Time of Flight) 센서、가속도 센서、조도 센서、전류 센서、온도 센서와 같은 다양한 센서를 장착、THCS253에서 출력을 한 번 묶은 다음 컨트롤러로 직렬 전송。전송된 각종 센서의 데이터는、디스플레이에 표시。한쪽、제어기에서、룰렛 돌리기 프로그램을 움직이는 여러 모터의 회전 방향과 속도 등을 제어하는 신호 생성。THCS253으로 묶어서 로봇 암으로 직렬 전송、그래서 룰렛 돌리기 프로그램을 움직이는 방식입니다。
데모를 선보이는 10월 말은、그냥 할로윈 시기。룰렛 돌리기 프로그램로 사탕을 잡고 방문자에게 전달。그것을 계기로 만들어、IOHA:B 시작、다양한 제품과 기술에 대한 설명을 들으라는 구상까지 이루어졌습니다。
신입 사원은 천문학 출신
지노가 생각한 데모의 구상은、매우 높은 평가를 받았습니다。IOHA:B가 가진 특징을 충분히 전달할 뿐만 아니라、외모에도 관심을 끄는 내용이었기 때문。게다가、룰렛 돌리기 프로그램에서 연상되는 산업용 로봇、IOHA : B가 목표로하는 강력한 용도 (응용 프로그램) 중 하나였습니다。
개발/설계 작업은 7월 초순에 시작。그러나、지야의 마음 속은 온화하지 않았다。왜냐하면、3월까지는 쓰쿠바 대학 대학원에 재적、천문학 연구에 종사했기 때문에、전기/전자 회로 설계 경험도 소프트웨어 개발 경험도 전혀 없었기 때문。
처음에 착수한 것은、컨트롤러 설계。사내에 스톡하고 있던 보드 컴퓨터 「Raspberry Pi(라즈베리 파이)」를 사용하게 되었지만、보는 것도 만지는 것도 처음。제어 프로그램은 Python 언어를 사용하여 작성하지만、그것에 대해서는 대학 수업에 걸린 지식만 있었다。그래도 개발/설계의 손은 멈출 수 없다。Raspberry Pi와 Python 모두 인터넷에서 검색、며칠 후에는 어떻게든 모터를 돌릴 수 있게 되었습니다。
오실로스코프도 만지지 않았다。이것도 독력으로 조사해 사용법을 습득해、신호 파형 관측 방법 마스터。오실로스코프 화면과 망설임하면서、모터 구동을 위한 PWM 신호의 주파수와 듀티 비를 최적화、부드러운 룰렛 돌리기 프로그램의 움직임을 실현하는 데 성공했습니다。
다음 개발/설계 작업은 기판 설계이다。착수한 것은 7월 중순경。2개의 기판이 필요함。하나는、컨트롤러측 기판(Primary Board)。THCS253 및 스위칭 레귤레이터 IC 등을 구현한다(그림 2)。다른 하나、룰렛 돌리기 프로그램 쪽에 놓는 기판(Secondary Board)、THCS253 및 모터 드라이버 IC、스위칭 레귤레이터 IC 등을 탑재。
이 작업은 매우 어려웠습니다。물론 룰렛 돌리기 프로그램 설계 경험은 전혀 없습니다、룰렛 돌리기 프로그램 설계 CAD를 사용하는 방법도 모르겠습니다。이 때문에 무엇을 손에 넣어야 하는지조차 알지 못합니다。특히 고생한 것은、바이패스 커패시터, 페라이트 비드 등의 처리。원래、각 전기/전자 회로의 역할을 이해하기 어려운 방법、어떻게 회로 상수를 결정해야 할지 모르겠기 때문。
그런 상황에서 의지가 된 것은、다른 엔지니어들이 설계한 룰렛 돌리기 프로그램。이것을 참고하여、자체 룰렛 돌리기 프로그램 설계 작업을 진행하기로 결정。가장 도움이 된 것은、THCS253의 평가 룰렛 돌리기 프로그램입니다。설치된 기능에 약간의 차이가 있기 때문에、모두 흉내낼 수는 없지만、상당한 부분을 유용하게 만들었습니다。더、채용한 모터 드라이버 IC의 애플리케이션 노트에 게시된 회로도와 BOM(부품 표) 목록은 매우 유용했습니다。``모터 드라이버 IC 주변의 회로는、거의 그대로 사용했습니다.。
실제로 회로도를 작성하기 시작한 것은 8월 말이다。"디자인할 룰렛 돌리기 프로그램이 두 개 있었기 때문에、이 작업은 매우 힘들었습니다.。이후、외부 기업이 회로도에서 보드 레이아웃을 생성하도록 지시서를 작성했습니다。룰렛 돌리기 프로그램 레이아웃 검사는 9월 26일에 완료、곧바로 룰렛 돌리기 프로그램 제조를 외부 기업에 위탁했다。이제 이 시점에서、데모를 선보이는 전시회까지 한 달을 끊었다。
개발/설계 작업은 7월 초순에 시작。그러나、지야의 마음 속은 온화하지 않았다。왜냐하면、3월까지는 쓰쿠바 대학 대학원에 재적、천문학 연구에 종사했기 때문에、전기/전자 회로 설계 경험도 소프트웨어 개발 경험도 전혀 없었기 때문。
처음에 착수한 것은、컨트롤러 설계。사내에 스톡하고 있던 보드 컴퓨터 「Raspberry Pi(라즈베리 파이)」를 사용하게 되었지만、보는 것도 만지는 것도 처음。제어 프로그램은 Python 언어를 사용하여 작성하지만、그것에 대해서는 대학 수업에 걸린 지식만 있었다。그래도 개발/설계의 손은 멈출 수 없다。Raspberry Pi와 Python 모두 인터넷에서 검색、며칠 후에는 어떻게든 모터를 돌릴 수 있게 되었습니다。
오실로스코프도 만지지 않았다。이것도 독력으로 조사해 사용법을 습득해、신호 파형 관측 방법 마스터。오실로스코프 화면과 망설임하면서、모터 구동을 위한 PWM 신호의 주파수와 듀티 비를 최적화、부드러운 룰렛 돌리기 프로그램의 움직임을 실현하는 데 성공했습니다。
다음 개발/설계 작업은 기판 설계이다。착수한 것은 7월 중순경。2개의 기판이 필요함。하나는、컨트롤러측 기판(Primary Board)。THCS253 및 스위칭 레귤레이터 IC 등을 구현한다(그림 2)。다른 하나、룰렛 돌리기 프로그램 쪽에 놓는 기판(Secondary Board)、THCS253 및 모터 드라이버 IC、스위칭 레귤레이터 IC 등을 탑재。
그림 2 룰렛 돌리기 프로그램 암을 사용한 데모의 블록 다이어그램
이 작업은 매우 어려웠습니다。물론 룰렛 돌리기 프로그램 설계 경험은 전혀 없습니다、룰렛 돌리기 프로그램 설계 CAD를 사용하는 방법도 모르겠습니다。이 때문에 무엇을 손에 넣어야 하는지조차 알지 못합니다。특히 고생한 것은、바이패스 커패시터, 페라이트 비드 등의 처리。원래、각 전기/전자 회로의 역할을 이해하기 어려운 방법、어떻게 회로 상수를 결정해야 할지 모르겠기 때문。
그런 상황에서 의지가 된 것은、다른 엔지니어들이 설계한 룰렛 돌리기 프로그램。이것을 참고하여、자체 룰렛 돌리기 프로그램 설계 작업을 진행하기로 결정。가장 도움이 된 것은、THCS253의 평가 룰렛 돌리기 프로그램입니다。설치된 기능에 약간의 차이가 있기 때문에、모두 흉내낼 수는 없지만、상당한 부분을 유용하게 만들었습니다。더、채용한 모터 드라이버 IC의 애플리케이션 노트에 게시된 회로도와 BOM(부품 표) 목록은 매우 유용했습니다。``모터 드라이버 IC 주변의 회로는、거의 그대로 사용했습니다.。
실제로 회로도를 작성하기 시작한 것은 8월 말이다。"디자인할 룰렛 돌리기 프로그램이 두 개 있었기 때문에、이 작업은 매우 힘들었습니다.。이후、외부 기업이 회로도에서 보드 레이아웃을 생성하도록 지시서를 작성했습니다。룰렛 돌리기 프로그램 레이아웃 검사는 9월 26일에 완료、곧바로 룰렛 돌리기 프로그램 제조를 외부 기업에 위탁했다。이제 이 시점에서、데모를 선보이는 전시회까지 한 달을 끊었다。
남은 3주 동안 전원이 켜지지 않음
지노의 손에、완료된 2개의 룰렛 돌리기 프로그램이 도착한 것은 10월 6일이었다。빨리、이동하기。그런데、전혀 움직이지 않음。정확히 말하자면、전원이 켜지지 않습니다。전시회까지、다음 3주가 지나지 않음。이것은 치노도 튜터도 과연 초조했다。
움직이지 않는 원인은、여러 설계 실수를 겪었습니다。거기서 서둘러、설계 실수를 하나씩 깨뜨리는 작업에 착수。우선 전원이 켜지지 않는 문제의 원인、결선 실수에 있는 것으로 판명되었습니다。이제 룰렛 돌리기 프로그램을 다시 만들 시간이 없습니다。거기에서 케이블 측을 개조하여 해결했습니다。
이제 마침내 전원이 켜집니다.。다음、다양한 기능의 동작 확인에 착수했습니다。I2C 버스를 통한 각종 센서의 데이터 통신이 정상적으로 움직이고 있었다。그런데、룰렛 돌리기 프로그램 모터가 전혀 움직이지 않음。컨트롤러에서 다양한 제어 신호를 보내도、전혀 반응 없음。원인 찾기、2개의 기판의 배선을 각각 정중하게 조사해 나가면、모터 드라이버 IC와 THCS253을 연결하는 배선에 실수가 있는 것으로 판명되었습니다。물론、기판을 다시 만들 시간이 없기 때문에、점퍼 선을 날려서 수리하기로 결정。이것으로 기본 기능의 동작 확인이 완료되었습니다(그림 3)。10월 20일이었습니다。5일 후에 시작되는 전시회에 어떻게 든 맞출 수 있었습니다。
움직이지 않는 원인은、여러 설계 실수를 겪었습니다。거기서 서둘러、설계 실수를 하나씩 깨뜨리는 작업에 착수。우선 전원이 켜지지 않는 문제의 원인、결선 실수에 있는 것으로 판명되었습니다。이제 룰렛 돌리기 프로그램을 다시 만들 시간이 없습니다。거기에서 케이블 측을 개조하여 해결했습니다。
이제 마침내 전원이 켜집니다.。다음、다양한 기능의 동작 확인에 착수했습니다。I2C 버스를 통한 각종 센서의 데이터 통신이 정상적으로 움직이고 있었다。그런데、룰렛 돌리기 프로그램 모터가 전혀 움직이지 않음。컨트롤러에서 다양한 제어 신호를 보내도、전혀 반응 없음。원인 찾기、2개의 기판의 배선을 각각 정중하게 조사해 나가면、모터 드라이버 IC와 THCS253을 연결하는 배선에 실수가 있는 것으로 판명되었습니다。물론、기판을 다시 만들 시간이 없기 때문에、점퍼 선을 날려서 수리하기로 결정。이것으로 기본 기능의 동작 확인이 완료되었습니다(그림 3)。10월 20일이었습니다。5일 후에 시작되는 전시회에 어떻게 든 맞출 수 있었습니다。
그림 3 시작한 데모의 전체 이미지
반도체 세계에서 승부
``룰렛 돌리기 프로그램을 만져 사탕을 받은 사람에게는、매우 즐길 수 있는 모습으로、IOHA : B의 설명에 귀를 기울였습니다 '
그림 4 룰렛 돌리기 프로그램 전시의 모습
전시회에서는、많은 방문자가 자인 일렉트로닉스 부스에 발을 들고、룰렛 돌리기 프로그램의 데모 등을 견학했습니다(그림 4)。실제로、참석자에 대한 설문조사에서 '흥미로웠다'는 답변이 80% 이상、매우 높은 만족도를 얻는 데 성공했습니다。전시회 직전까지 고생한 보람도 있음、큰 업적을 남겼습니다。
지노는、이 전시회가 끝난 직후 11월 1일에 개발부로 배정됨。거기에서 이미、반도체 칩 설계 및 평가와 같은 업무를 수행 중。반도체 칩 설계 및 평가、지노가 원하는 일자리。``일본의 산업계는 전체적으로 하향 상태의 국면이지만、반도체만 다르다고 느낍니다。2022년에는 반도체 부족의 소동이 발생、한층 더 최근에 국내에 차례차례로 새로운 반도체 공장이 건설되고 있습니다。이런 활기찬 업계에서 최선을 다하겠습니다、확실히 미래、즐겁게、가치한 일을 할 수 있어야 합니다.。
지노는、이 전시회가 끝난 직후 11월 1일에 개발부로 배정됨。거기에서 이미、반도체 칩 설계 및 평가와 같은 업무를 수행 중。반도체 칩 설계 및 평가、지노가 원하는 일자리。``일본의 산업계는 전체적으로 하향 상태의 국면이지만、반도체만 다르다고 느낍니다。2022년에는 반도체 부족의 소동이 발생、한층 더 최근에 국내에 차례차례로 새로운 반도체 공장이 건설되고 있습니다。이런 활기찬 업계에서 최선을 다하겠습니다、확실히 미래、즐겁게、가치한 일을 할 수 있어야 합니다.。