2026年10月4日日曜日

生成AIを使用した電子工作を研究中・・・

 昨今の生成AIの進化は凄いですね!

「生成AIを電子工作に活用できないか? 」を個人的研究テーマとしてここ数年あれこれやっています。

生成AIを使用した電子工作というともっぱらArduidnoやラズパイなどプログラム用途が多いでのですが、私がやっているのは回路設計や動作検証支援です。

 

現時点で以下の点において生成AIの有用性を感じています。

* ふわっとした概要や要求事項をまとめ、機能ブロックや具体的な仕様に落とす

* 機能ブロック単位で具体的な回路構成を提案させる

* Digikeyや秋月電子から要求仕様を満たす部品を探させる

* LTSpiceやKiCadで作成した回路図、ネットリストを基に評価させる

* オシロスコープの波形スクショを提示し、回路図や制御プログラムのバグ取りをする

* Analog Discovery など各種ツールの使い方支援

* 基板上の部品配置のたたき台作成 

 

現時点では単一の生成AIですべてを網羅することは難しいようで、複数のAIに第三者レビューをさせながら詰めていく方法が有用です。

 あと画像認識能力はかなり高いので、ポケットオシロの写真をスマホでとってそのままアップロードレベルでも十分実用になります。

 また、アナログ回路、デジタル回路ともに今のところ設計自体に大きな支障は感じていません。


https://speakerdeck.com/akira345/hui-lu-she-ji-nobaibukodeingu

現在、アナログ回路の中でも難易度の高い高周波回路について生成AIを用いて設計、作成しています。

作成した回路図や基板、LTSpiceなどは GitHub にあげてあります。

 

2020年12月5日土曜日

子供用パソコンを修理してみた

 子供用パソコンのマウスがクリックできなくなったと修理依頼が来ました。

マウスは動くけどクリックが出来ないそうです。

まぁどうせマイクロスイッチの不良かなぁと思ったのですが、マウスをバラしてテスターを当てるとマイクロスイッチは動作している様子。という事は配線がどっかで断線しているな。

あちこちグニュグニュ動かしてみると、本体の付け根を曲げるとクリックに反応が。

げ、これ本体バラさんといけんじゃん・・・

 


 さて分解・・する前にキーボードが無茶苦茶汚い!!

なんか飴か何かをこぼしたのかネチョネチョするし。

下半分はネジを外せば簡単にバラせるのでまずはキーボードを洗う!!


 よく見るとキー配列ちゃんとQWERTYなんですね。


バラバラ~~

しかし子供向けに頑丈に作っているのかとにかくネジが多い。電動工具が欲しくなる・・

 よく見ると電池の所に逆接続防止のダイオードが入っていました。


 にしても作りが雑だなぁ。内部があちこちバリだらけだったり謎の汚れがあったり塗装ムラがあったり。

キーボード部分はICが載っておらず、マトリクス信号をそのままマザーボードへつないでいるようです。

DCジャックは補強してあり評価できる点なのですが、コネクタ使わず基板に直半田っすか。

 被膜が剥きすぎててショートしそうだし。絶縁はセロテープっすか(汗

 

キーボードは全部外して袋に入れて、洗剤入れてシェイク。後は水を切って一つずつティッシュや綿棒で落ちなかった手垢などを落とす・・


 手触りが全然違う!!

 なお、特に各キーにユニークな突起がついててそこしか嵌らない。なんていう作業上の工夫はなく、しかも裏側から嵌めるので地味に難儀しました。

 では本体をバラしていきます。まずは画面のヒンジを止めている隠しネジを・・って外れない。
無理やりこじると外れたけど接着剤で止めているようです。


 っでこの二か所のネジを外したらパソコンみたいに爪でパキパキ外れる・・訳もなく。

全面に貼られているシールを剥がさないといけません。

これが大変でして、再利用しないといけないからドライヤーで温めつつ端からゆっくり剥がすも大きいので必然的に何カ所かを指でつまんで外すことに。

つまんだところは糊の付きが悪くなるし、結構しっかりついていて中々剥がれないし。

 何とか引っぺがすと11個のネジが・・・Orz


ネジ多すぎだろ・・

 


 無駄にデカいわりに液晶が無茶苦茶小さいのですが、マザーボードはこんだけです。

1ChipのカスタムLSIが液晶制御、キーボードマトリクス処理、マウスにサウンドとDRAM制御と恐るべき集積度です。

ROMが見当たらないのですが、隣にあるEEPROMっぽいのに入っているのかな?
あとはBTLなアンプとDCDC制御ICが載っているくらいです。5V単電源で動作します。

この基板むっちゃ薄いんですよ。裏側はJTAGなのかファーム書き込みかデバック用っぽい端子がありました。
っで相変わらずコネクタ使わず直半田付けですか。

別に薄くも無いんだしコネクタ使ったほうが組み立て工数もかからない気がするのですが、コストなんですかね。

 マウス部分のコネクタは5線と7線があるようです。

繋がっていないところはCX、SYとあるので、もしかしたらボールマウス用の配線かも知れませんね。


マウス側もバラしてみます。子供向けパソコンとはいえちゃんと光学式マウスです。

昔は光学式マウスは高かったんじゃよ・・・

これも目立った部品はなく、もはや光学センサー部分1Chipで完結しています。

使っている配線に糸が入っていますね。一応引っ張りで断線しにくくする考慮はされているようです。


さて、問題の配線ですが、5芯であることは分かります。ですがこういう通信用ケーブルは一般に入手が困難です。かといって切れている付け根部分を切断して半田付けするとそこが脆くなってしまいます。

しかし、身近に5芯のケーブルがあるじゃないですか。



はい。100均で買ってきましたUSB通信ケーブル。

本当は太さ的にUSB延長ケーブルが欲しかったのですがどうやらもう販売されていないらしく。

USBケーブルは電源の+-に通信用D+D-、外装シールドの5芯のはずです。

シールド線に信号を流すのはいささかどうかと思いますが、そんなシビアな信号流すわけじゃないし。

 


 はい。ブチっと切断しました。

ってシールドされてないじゃん!!!

まぁ今回の用途では逆によかったけどこんな線でUSB-Cの高速通信流せるの??

 とりあえずサクッとはんだ付け。

引っ張られてもいいようにしっかり止める。


 っが元のより数ミリ細いので力いっぱい引っ張られると多分切れるなこれ・・

マウス側はコネクタがついていたのですが、一般家庭にコネクタ圧着工具なんてある訳もなく。

仕方ないので元の奴を流用します。

線が細すぎて熱収縮チューブがブカブカですが、カプトンで巻いときゃいいでしょ

(もはやビニテの扱い)



 最後に動作確認。


 無事動作したようです。

シールはズレてしまいましたがまぁ問題ないでしょう。

2020年5月19日火曜日

古い時計を直してみた

友人より実家で稼働している古い時計が壊れて動かなくなったと連絡があり、久々に修理してみました。

たいそう立派な木枠に収められた古いSEIKOの時計です。
年代物なのでプラスティックの劣化は想定しないといけませんね。電動ドライバーなんて厳禁です。
ゆっくり加減を見ながら少しづつ木枠から外します。
その後、留め具が折れないよう慎重に裏のギアボックスカバーを外します。
おお~案の定アルカリ電池の液もれですね。白い結晶が詰まっています。
今までいろいろ修理してきましたが、この結晶の多さはダントツです!
どうやったらここまで貯まるんだ??もしかして電池入れっぱなしで縦にでも置いたか??

この時代の時計はコイルで磁界を発生させ、中にある磁石のコマを回る方式が主流でした。(原理はこちら)
この頃の時計は幼少期に一度、田舎の時計を勝手に分解して再起不能にした経験から構造が分かっています(汗
30年くらい前の記憶によれば、この縦に刺さっている基板は金属板(電極)に刺さっているだけなのでスポッと抜けるはず!
結晶で固着していましたが、綿棒に洗浄液をしみこませたもので電極に固まっている結晶を除去しながらどうにか分離。

たしかこの時代のものは電極も外れたはず・・・
っとプラスティックの劣化に気を付けながら外します。
案の定裏側にも結晶がびっしり!!
しかし幸いステンレス製だったので錆びていないです。
流石当時のものはお金がかかっています。今ならメッキが剥げたり錆びてボロボロになっているでしょうね。

漏れた電解液があちこちにしみこんで結晶化しているので歯車も外します。
ただし、中心にある歯車は針につながっていて、これを外すと表側を外さないといけないとか針の位置決めをしないといけないとか色々面倒なのでそのままにしておきます。
ちなみに当時はバラした歯車が戻せなかった記憶・・・

取り外した基板をチェックします。
良いですねぇ~
基板全体が金メッキされていて錆びていません!
今なら銅パターンなんで腐食して断線しまくってますね。
もしかして当時は電池の液もれも多かったので(乾電池の液漏れ保証が付いたのはわりと最近だった記憶)、考慮済みだったのかもしれませんね。
いずれにせよ昭和初期のものって作りが丁寧なものが多い気はします。
心臓部の駆動コイルは断線していないようです。
接点部分がくすんでいたので、アルコールで拭いておきます。

取り外した歯車や電極も掃除します。
ステンレス版もこの通り奇麗に。

中も掃除したら、サクサク組み立てていきます。
しかしマイナスネジが時代を物語っていますね。
ついでに他もきれいに掃除しておきましょう。大事にしてもらいなよ・・・
余談ですが、昔の時計には用途不明な秒針を止める謎のスイッチがついていました。
この接点をONにすると時計が止まります。

時計を駆動する磁石のコマです。
時計のカチコチ音はこいつが回ることで歯車が回り、秒針が動きます。

歯車を組み立てていきます。同じ過ちを繰り返さぬよう、事前に写真を撮影しておきます。便利になったもんです。


さて、動作試験です。電池を入れて、どうかな??



無事修理完了です。
時計の電池はマンガン!!
これ空も大事にしてもらいなよ。