Open Source Gadget bc9 とは株式会社 ビート・クラフト 龍池哲也

about us• BeatCraft, Inc.
• http://www.beatcraft.com/• 墨田区錦糸 (JR, 半蔵門線 錦糸町駅)• メディアフレームワーク– Jakar• Open Source Gadget– bc9

ガジェットとは? (1)gadget [名詞]• ちょっとした(便利な)機械装置[仕掛け]• 気のきいた小道具, 付属品,部品(ジーニアス英和辞典 第4版より)→ 気のきく、便利で携帯して使えるお気に入りの小道具を作ること

ガジェットとは? (2)• ガジェットの例– PDA (Personal Digital Assistant)• ChipCard, DataSlim, Palm, Clie, Zaurus,
EM-ONE…

– デジタルカメラ– 携帯電話• iPhone, TouchDiamond, EMONSTER,...

– その他• Chumbyこれまでの不満な点• いままでのPDAの不満– センサなどのデバイスが拡張できない• メーカーが用意したものだけ– OSやドライバがクローズドで改良できないものが多い→ アイディアがあっても実装できない→ 必要な機能をもったガジェットを自作してしまおう→ Open Sourceとして公開し、みなんで作れるものを作りたいガジェット• Linuxが動作する– Linuxの資産の利用– デバイスドライバが作れる• 携帯可能– 持って歩け、移動先でも手軽に使える• タッチスクリーン付カラー液晶• 音声の入出力• 3軸加速度センサ、電子コンパス、GPSなどなど….

Open Source Gadget bc9• Open Source Gadget bc9 とは– PDA型で携帯可能なGadget– Linux/UNIX等で利用可能• OpenEmbedded Linux• Google Android (Open Source版)• NetBSDも動作可能– 加速度センサ、RTC、AC97などを内蔵

Open Source Gadget• ソースの公開– 同じものをつくるために必要となる情報– 技術情報• 回路図• パーツリスト• ガバーデータ• ケース (筐体) 3Dデータなどを公開予定 (公開作業中)
これらの情報を利用して 同じものが作れる
改良／変更も自由bc9の紹介• bc9 外観YouTube でも動画を公開中! beatcraft, bc9 で検索
写真は、開発中のものですbc9のハードウェア構成• CPUボード– gumstix Verdex PRO XL6P (米gumstix社)• PXA270 @600MHz• RAM 128MB/Flash ROM 32MB

• ベースボード– 電源、インターフェイス回路、センサ搭載• DC 5V電源, Li-ion電池に対応• USB, AC97, GPS, シリアルコンソール• 3D加速度センサ• 入力ボタン, LED出力• タッチスクリーン付カラー液晶– 480 x 272 @24bitカラー– 白色LEDバックライト、タッチスクリーン• 外装ケースgumstix Verdex PRO XL6P
• 米国 gumstix社の製品– 80x20mmのサイズに CPU, メモリなど– IOなどは 専用のコネクタ経由で接続
これだけでは、なにも出来ない拡張ボードが必要ベースボード外観 (1)

写真は開発中のものですベースボード外観 (2)

写真は開発中のものですベースボードの作り方• 大まかな手順– 実装する機能を決め、回路を設計– プリント基板の製造データを作成– 部品を入手– プリント基板の製造依頼• 実装サービスもある– 組立て– 動作確認

プリント基板の製造• Gerberデータを作って基板メーカに依頼– プリント基板CAMソフトを使って作成可能• 今回はEAGLE (ドイツのCadSoft社製) を利用– 回路図を作成– ボードレイアウト• 部品を配置• 配線の作成– Gerberデータ RS-274-X形式で出力– 基板メーカに発注

パーツの入手• 必要なパーツを発注して入手– Digi-Keyが便利• 基本的に米国からの輸入だが航空便で早い(成田に近いと、月曜の注文で水曜に到着も)• 大量に買うと安い(よく使う部品は、まとめて買う)– 他にはメーカー直販も– 秋葉原の店頭では、汎用品＋α程度しか買えない• 中には購入が難しいパーツもある– ユーザが限られているパーツなど– 最小購入数が 1,000個だったり...
– そもそも、相手にされない場合も...
– 設計時に、入手性を確認しておく

組み立て作業• 部品が揃ったら組み立て作業– 組み立ての順序を検討してから作業• 基本的には背の低い部品、熱に強い部品から• ICを先に実装• ICの周りの抵抗やコンデンサなど– 先に抵抗やコンデンサをつけると 内側になるICの取り付けが困難に• パーツの取り付け向き、同じ大きさの部品に注意– チップ抵抗、コンデンサは混じると区別できなくなる• 多ピンのコネクタ類(プラスチック製)は、再生が難しいので、失敗しないように

組み立て作業• 半田こてでひとつひとつ丁寧に...

半田付け作業• 組み立て作業でメインになる作業– 練習が必要– コツのひとつは半田コテの使いこなし• コテ先の選択と手早く、正確に• 熱の入れ方– プリント基板と部品の両方をきちんと加熱– 不慣れな人は部品のみ加熱する傾向にある– 加熱のし過ぎに注意• 半田の量の見極め– 半田の量は多すぎても少なすぎても不可– 不慣れな人は多すぎる傾向にある

動作チェック• 組み立てが完了したらチェック• 動作させる前に– 取り付けミス(違う部品、取り付け向き)がないか– 半田付け不良がないか• 半田の浮き、割れ• 見えにくい場合は、4～10倍以上のルーペで• 異常を感じたら– 電源を切って 回路図なども再チェック

bc9設計・製作談1• 最初は半田付けに苦労しました– 最近の電子部品のほとんどはチップ部品– 抵抗やコンデンサは 1.6 x 0.8mmなど– ICやソケットなどのピッチは 0.5mmが多い• 小さいものは 0.3mm• ピン数は ～80ピンや それ以上も...

– リードレスタイプもある• QFNなどなら手半田付けは可能– 一部(加速度センサ)は勘!?

• BGAだと手半田は無理かも?

bc9設計・製作談2• 複雑な配線に苦労しました– アートワーク作業に多くの時間を割きました• パーツを追加したり、置く場所を変更すると...
• ひとつ修正すると、修正が連鎖的に?...

– プリント基板は 2層または 4層• 同じ層で配線が交差してはいけません• 裏や別の層を経由するにはスルーホールが必要– スルーホールの近くは配線できない– 配線密度がさがり、配線可能な面積が減る

bc9設計・製作談3• 動かないときの原因の追究– なぜ動かないのか、わからない• 半田付け? 回路設計ミス?
• デジタル回路も繋がっていればOKではない– 結局はアナログな世界• 理想的な回路は存在しない• 電子が流れる気持ち、電子が受ける力発展していくGadget• ハードウェアもカスタム可能– デバイスの追加／変更が可能• もっと大きな／小さなLCDパネル• 温度や気圧などのセンサ類の追加• マウス／トラックボール?

– アイディア次第で、カスタム可能• オリジナルな Android端末– 場所、時間、環境をセンスして動作?

さまざまな情報を、共有し、アイディアを交換して、さらなる発展へlabs.beatcraft.com• bc9に関する技術情報を集めて公開
http://labs.beatcraft.com/ja/– OpenEmbbed Liunx– Androidの移植– 回路図、Gerberデータ– 外装ケース 3Dデータ• 確認作業中で、公開出来ていないものもあります• 準備が出来次第、公開します• その他の情報も公開しています– 過去の社内プロジェクト
モデルロケット
3Dプリンタbc9-dev
bc9などの情報交換をする Google Group
http://groups.google.com/group/bc9-dev
どなたでも参照することができます
発言可能な参加メンバーは承認制
希望の方は、リクエストをお送りください

bc9 workshop
bc9 Baseboardを完成させるイベントを予定• 日時: 不定期に開催 (主に土曜の午後を予定)– 3～4時間程度を目標• 定員: 4～5名程度– 難しい箇所は 作業済みの半完成品– 必要な工具類は、お貸しします• 場所: BeatCraft ミーティングスペースほか– 地方開催の可能性も?

• 参加費: Baseboard と部品代 (2万円弱)を予定– gumstix と LCDパネルは各自で用意• 詳細は、参加申込者にお知らせしますありがとうございました• ご静聴 ありがとうございました• Q and A– ??
連絡先:

bc9@beatcraft.com