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IRKitの作り方

yokohamapm #10
2014-02-21
@maaash
アジェンダ
1. IRKitとは何か
2. どんなものを制作することでIRKitはできたのか
 ∼ gitのコミット履歴を振り返りつつ ∼
IRKitとは何か
☆カヤックに出していた企画書

BMA
ぶっこみ Appcessory

App + Accessory = Appcessory
スマートフォン向けアクセサリーと
アプリをセットで提供するサービス
特に bluetooth low energ...
新ジャンルなので、数を目標にする
動作するプロトタイプを
2ヶ月に1個だす
=年末までに4個
1個の定義:
基板+3Dプリンタでつくったガワ+アプリのセットをつくる
発表するもの:全部オープンソース+動画
発表後の反響を見て、
アプリ公開&受注...
第一弾: 魔法のリモコン
構成
bluetooth low energy
+ 赤外線受光・発光部
+ USB電源
特徴
bluetooth low energyを使った
シンプルなセットアップ
赤外線発光する時の自由な操作
* 家に帰ってきたら...
2013-04
2013-04-12
Eagle
schファイル:回路図
brdファイル:基板図
lbrファイル:部品ライブラリ
CadSoft EAGLE PCB Design Software のファイ
ル形式
ホビー、非商用利用なら無料
http://www.cadsoftu...
2013-04-12 sch,brd
2013-04-12 lbr
Arduino
最初は、Arduino Nanoをベースに開発をはじめたようだ。
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano
Arduinoの回路図、基板図は
Creative Commons Attr...
Arduino
新しいプログラミング言語、ミドルウェア
を始める時と同じ学習方法なんじゃない?
オープンソースのものを
・眺める
・ビルドして動かしてみる
・設定を書き換えたりソースいじって希望の動作になるか
・仕様、ソースを読む
・計測する
Open Source Hardware
オープンソースハードウェアの回路図などが入手できるサイト
http://arduino.cc/
http://www.switch-science.com/
http://sparkfun.com/
h...
2013-04-18

回路図完成?!?!
2013-04-18
2013-04-19
2013-04-19
Arduinoを使ったオープンソースのコードも多く公開している人
がいるので、参考にさせてもらいました。
赤外線リモコン制御モジュール
http://elm-chan.org/fsw/irctrl/00index.html...
2013-04-30
ユカイ工学の知人にレビューしてもらったら
20件以上も指摘、言葉もよくわからない><
- 3.5ファイの外付けled
- ble112周りの配線の引き出し 他のピンに当たるよ?
- gndピンからすぐにビアをうつ
- まわ...
2013-04-30

「基板の上の大自然と
  戦っているんだ!」
2013-04-30
測定せよ
・できる人ほど場面に応じた
 適切な測定方法を持っている
・テスター、オシロ、ロジアナ、、
あぁ、同じなんだ
測定
例 水晶振動子を使った回路の発振余裕度
http://www.murata.co.jp/products/resonator/tech_guide/margin.html
2013-05-09
初めての基板作成
初めての基板作成
seeedstudioの配布しているcamプロセッサという設定を使えば
必要なファイルは自動生成してくれる。
gerbvで各レイヤが意図どおりか確認
紙にプリントアウトして実寸で確認
初めての基板作成
http://www.seeedstudio.com/service/index.php
2レイヤーの基板を5枚つくるのであれば、9.9$
基板の色を変えると +10$
配送料 +5$ (3週間程度)
FEDEX使うと +25...
2013-05-13 部品の手配
部品手配
これが一番しんどい。
・50種類ある部品を、必要な数量、必要な期間に工場に届くように手配する
・型番の表記が微妙に違ったりする - ありなし
・電子部品は一カ所で購入できない。各オンラインショップはそれぞれ品揃えが違う、
 searc...
部品手配
よく買うところ
・Mouser
 http://jp.mouser.com/
・Digikey
 http://www.digikey.jp/
・Akizukidenshi
 http://akizukidenshi.com/
・ch...
時間がかかる
いろんな技術、モノが必要すぎて
自分でできないことは時間がかかる
・基板つくる
・筐体つくる
・部品購入
環境は整いつつある
・fablab
2013-05
部品と基板が届くまでの間、ファームウェア、そしてデバイスと
通信するiOSアプリを書く。。
build IRKit firmware
C, C++

Emacs (+flymake) で開発
http://inotool.org/

Command line toolkit for working with
Arduino hardwar...
2013-07-08 電気回路の動きを
シミュレーション
LTspiceでシミュレーション
2013-07-12 第二弾基板作成
2013-09-09 第三弾基板作成
退職
2013-10-15 第四弾基板作成
2013-11-11 第五弾基板作成
基板たくさんつくったなー
時間かかってもいいなら基板つくるのは20$程度だから
すぐに基板を起こせばいいんじゃないか。
ブレッドボードや汎用ボードを使うのは結構めんどくさい。
なにより気持ちが乗るのがよい!
筐体デザイン
カヤックの敏腕デザイナー 佐々木智也
筐体デザイン
筐体設計
筐体設計
Rhinoceros3d
http://www.rhino3d.com/
3D CADツール
Mac版は開発中のため無料、毎週アップデート必須
2013-07-16
2013-08-05
カヤックの平澤氏も協力
2013-08
試作
http://www.lithmatic.net/3dprinter/
その後表面処理(平澤氏)
・穴の場所
・基板が収まるか
・かっこいいか
2013-10-08
3Dプリンタで試作
2014-02-21
金型の気持ちを
考えながら筐体設計する

金型アニメーション
http://www.ab-mold.com/manual-home/top/flash/so_1.swf
・勾配つけないと金型からできあがった筐体を抜けない
・横穴あると金型が複雑に...
金型の気持ちを
考えながら筐体設計する
どこで製造するか
・中国か日本か
・コスト
 コミュニケーション
 移動
 巻き戻り
・クオリティ
・信頼関係
筐体
株式会社ミヨシ http://www.miyoshi-mf.co.jp/
基板、組み立て
久田見製作所 http://www.kutami.co.jp/
server 2013-10-29
サーバサイドは Node.js, Redis, MySQL の構成
デバイスから longpolling するから非同期の得意なNode.jsを使
った
factory 2013-12
工場は、渡した図面を元に
・基板をつくってくれる
・基板に部品を実装してくれる
・ 意図どおり に動いているかを確認する検査をしてくれる
が、意図どおりとは何かを定義するのは自分
→ 基板を検査する仕組みをつくる
factory 2013-12
基板をのせて上から押え付ける
pogo pin
工場検査治具の筐体はレーザー
カッターで合板から作成
検査プログラム
WiFiモジュールのプログラム書き込みツールが
Windowsのみ><
工場のPCがWindows7だったから買った
それ以外は全部Mac/Win両方から使えるよう
Node.js で書いた
・node-serialport
最...
まとめ
・やることが多くて大変だけど、
 技術はソフトウェアとの類似点も多い。
 なんとかなるものである。
 わからなかったら聞いてください。
・いろんな人を巻き込まないとできあがらないから
 コミュニケーションとるのが不得意だとつらい
 けど...
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IRKitの作り方

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IRKitの作り方

  1. 1. IRKitの作り方 yokohamapm #10 2014-02-21 @maaash
  2. 2. アジェンダ 1. IRKitとは何か 2. どんなものを制作することでIRKitはできたのか  ∼ gitのコミット履歴を振り返りつつ ∼
  3. 3. IRKitとは何か
  4. 4. ☆カヤックに出していた企画書 BMA ぶっこみ Appcessory App + Accessory = Appcessory スマートフォン向けアクセサリーと アプリをセットで提供するサービス 特に bluetooth low energy を使う
  5. 5. 新ジャンルなので、数を目標にする 動作するプロトタイプを 2ヶ月に1個だす =年末までに4個 1個の定義: 基板+3Dプリンタでつくったガワ+アプリのセットをつくる 発表するもの:全部オープンソース+動画 発表後の反響を見て、 アプリ公開&受注生産
  6. 6. 第一弾: 魔法のリモコン 構成 bluetooth low energy + 赤外線受光・発光部 + USB電源 特徴 bluetooth low energyを使った シンプルなセットアップ 赤外線発光する時の自由な操作 * 家に帰ってきたら電気がつく * 今日の気温にあったエアコン温度設定になる * いろいろアイディアでそう 進 基板設計90%
  7. 7. 2013-04
  8. 8. 2013-04-12
  9. 9. Eagle schファイル:回路図 brdファイル:基板図 lbrファイル:部品ライブラリ CadSoft EAGLE PCB Design Software のファイ ル形式 ホビー、非商用利用なら無料 http://www.cadsoftusa.com/eagle-pcb-designsoftware/?language=en
  10. 10. 2013-04-12 sch,brd
  11. 11. 2013-04-12 lbr
  12. 12. Arduino 最初は、Arduino Nanoをベースに開発をはじめたようだ。 http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano Arduinoの回路図、基板図は Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 License で公開されていて、何か作ろうとした時に、 まずはArduinoをベースに回路やプログラムの実現性検討をする のに便利だし、 オープンソースハードウェアをつくるのであれば、 forkするとよい。
  13. 13. Arduino 新しいプログラミング言語、ミドルウェア を始める時と同じ学習方法なんじゃない? オープンソースのものを ・眺める ・ビルドして動かしてみる ・設定を書き換えたりソースいじって希望の動作になるか ・仕様、ソースを読む ・計測する
  14. 14. Open Source Hardware オープンソースハードウェアの回路図などが入手できるサイト http://arduino.cc/ http://www.switch-science.com/ http://sparkfun.com/ http://adafruit.com/ http://upverter.com/ http://github.com/
  15. 15. 2013-04-18 回路図完成?!?!
  16. 16. 2013-04-18
  17. 17. 2013-04-19
  18. 18. 2013-04-19 Arduinoを使ったオープンソースのコードも多く公開している人 がいるので、参考にさせてもらいました。 赤外線リモコン制御モジュール http://elm-chan.org/fsw/irctrl/00index.html Arduinoで赤外線リモコン http://www15.atwiki.jp/arduino/pages/62.html
  19. 19. 2013-04-30 ユカイ工学の知人にレビューしてもらったら 20件以上も指摘、言葉もよくわからない>< - 3.5ファイの外付けled - ble112周りの配線の引き出し 他のピンに当たるよ? - gndピンからすぐにビアをうつ - まわりのねじから6mm離す - 測定 - 発振子 -> 発振器 ? - analog reference - 3,4,5,6,18,21にパスコン - usbの入り口に防護 tvs - bluetoothモジュールからのled - 抵抗1608なら秋月でリール単位で売ってるよ - 1ピンマークを外側にもってきたほうがいい ... その後も多くの識者の方にレビューしてもらうたび に全部作り直すこと4回
  20. 20. 2013-04-30 「基板の上の大自然と   戦っているんだ!」
  21. 21. 2013-04-30 測定せよ ・できる人ほど場面に応じた  適切な測定方法を持っている ・テスター、オシロ、ロジアナ、、 あぁ、同じなんだ
  22. 22. 測定 例 水晶振動子を使った回路の発振余裕度 http://www.murata.co.jp/products/resonator/tech_guide/margin.html
  23. 23. 2013-05-09
  24. 24. 初めての基板作成
  25. 25. 初めての基板作成 seeedstudioの配布しているcamプロセッサという設定を使えば 必要なファイルは自動生成してくれる。 gerbvで各レイヤが意図どおりか確認 紙にプリントアウトして実寸で確認
  26. 26. 初めての基板作成 http://www.seeedstudio.com/service/index.php 2レイヤーの基板を5枚つくるのであれば、9.9$ 基板の色を変えると +10$ 配送料 +5$ (3週間程度) FEDEX使うと +25$ (2週間) 国内の業者に頼むと 100-$ (1週間,品質も多分よい)
  27. 27. 2013-05-13 部品の手配
  28. 28. 部品手配 これが一番しんどい。 ・50種類ある部品を、必要な数量、必要な期間に工場に届くように手配する ・型番の表記が微妙に違ったりする - ありなし ・電子部品は一カ所で購入できない。各オンラインショップはそれぞれ品揃えが違う、  searchabilityも不十分 ・自腹であるからしてなるべく安く買いたい ・在庫切れで手に入らない>< 少ない種類の汎用的な部品を使うことが重要
  29. 29. 部品手配 よく買うところ ・Mouser  http://jp.mouser.com/ ・Digikey  http://www.digikey.jp/ ・Akizukidenshi  http://akizukidenshi.com/ ・chip1stop  http://www.chip1stop.com/
  30. 30. 時間がかかる いろんな技術、モノが必要すぎて 自分でできないことは時間がかかる ・基板つくる ・筐体つくる ・部品購入 環境は整いつつある ・fablab
  31. 31. 2013-05 部品と基板が届くまでの間、ファームウェア、そしてデバイスと 通信するiOSアプリを書く。。
  32. 32. build IRKit firmware C, C++ Emacs (+flymake) で開発 http://inotool.org/ Command line toolkit for working with Arduino hardware Arduino IDEで書き込むことも可能
  33. 33. 2013-07-08 電気回路の動きを シミュレーション
  34. 34. LTspiceでシミュレーション
  35. 35. 2013-07-12 第二弾基板作成
  36. 36. 2013-09-09 第三弾基板作成
  37. 37. 退職
  38. 38. 2013-10-15 第四弾基板作成
  39. 39. 2013-11-11 第五弾基板作成
  40. 40. 基板たくさんつくったなー 時間かかってもいいなら基板つくるのは20$程度だから すぐに基板を起こせばいいんじゃないか。 ブレッドボードや汎用ボードを使うのは結構めんどくさい。 なにより気持ちが乗るのがよい!
  41. 41. 筐体デザイン カヤックの敏腕デザイナー 佐々木智也
  42. 42. 筐体デザイン
  43. 43. 筐体設計
  44. 44. 筐体設計 Rhinoceros3d http://www.rhino3d.com/ 3D CADツール Mac版は開発中のため無料、毎週アップデート必須
  45. 45. 2013-07-16
  46. 46. 2013-08-05 カヤックの平澤氏も協力
  47. 47. 2013-08 試作 http://www.lithmatic.net/3dprinter/ その後表面処理(平澤氏) ・穴の場所 ・基板が収まるか ・かっこいいか
  48. 48. 2013-10-08 3Dプリンタで試作
  49. 49. 2014-02-21
  50. 50. 金型の気持ちを 考えながら筐体設計する 金型アニメーション http://www.ab-mold.com/manual-home/top/flash/so_1.swf ・勾配つけないと金型からできあがった筐体を抜けない ・横穴あると金型が複雑になる=コストアップ ・ボスーヒケ ・ねじ径と噛み合わせ
  51. 51. 金型の気持ちを 考えながら筐体設計する
  52. 52. どこで製造するか ・中国か日本か ・コスト  コミュニケーション  移動  巻き戻り ・クオリティ ・信頼関係
  53. 53. 筐体 株式会社ミヨシ http://www.miyoshi-mf.co.jp/
  54. 54. 基板、組み立て 久田見製作所 http://www.kutami.co.jp/
  55. 55. server 2013-10-29 サーバサイドは Node.js, Redis, MySQL の構成 デバイスから longpolling するから非同期の得意なNode.jsを使 った
  56. 56. factory 2013-12 工場は、渡した図面を元に ・基板をつくってくれる ・基板に部品を実装してくれる ・ 意図どおり に動いているかを確認する検査をしてくれる が、意図どおりとは何かを定義するのは自分 → 基板を検査する仕組みをつくる
  57. 57. factory 2013-12
  58. 58. 基板をのせて上から押え付ける
  59. 59. pogo pin
  60. 60. 工場検査治具の筐体はレーザー カッターで合板から作成
  61. 61. 検査プログラム WiFiモジュールのプログラム書き込みツールが Windowsのみ>< 工場のPCがWindows7だったから買った それ以外は全部Mac/Win両方から使えるよう Node.js で書いた ・node-serialport 最後に結果を Google Spreadsheet にあげる steps/ 01_configure.js 10_cleanup.js 11_unlock_and_write_fuse_bits.js 12_write_bootloader_3v3enable_firmware.js 13_check_avrdude_log.js 31_macaddress_to_file.js 32_clear_GS1011MIPS_flash.js 33_write_GS1011MIPS_WFW.js 34_write_GS1011MIPS_APP1.js 35_write_GS1011MIPS_APP2.js 36_write_macaddress.js 37_confirm_macaddress.js 38_check_macaddress.js 39_macaddress_to_pdf.js 50_connect_microusb.js 51_write_factory_checker.js 53_run_factory_checker.js 54_write_production_firmware.js 99_post_logs_to_spreadsheet.js
  62. 62. まとめ ・やることが多くて大変だけど、  技術はソフトウェアとの類似点も多い。  なんとかなるものである。  わからなかったら聞いてください。 ・いろんな人を巻き込まないとできあがらないから  コミュニケーションとるのが不得意だとつらい  けどがんばろう、人は暖かい。 ・やってみよう。

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