Apple スペシャルイベント、OS X Mountain Lion 上で Japanino の動作方法、TI 電卓 Texas Instruments Nspire CX CAS Graphing Calculator

随分、遅くなりましたが、2012年9月12日 AM 10:00 PT (日本時間: 2012年9月13日(木) AM2時) に Apple スペシャルイベント “It’s almost here.” が開催されました。予想通り、 iPhone 5 が発表され、iPhone 5 と同じく4インチ Retina ディスプレイを搭載した 5 色のカラーモデル第5世代 iPod touch、2.5インチディスプレイ搭載7色のカラーモデル第7世代 iPod nano、バリエーションが 7 色の iPod shuffle、ヘッドフォン EarPods、Lightning ケーブルが発表されました。iPhone 5 は、KDDIソフトバンクモバイルで 9月14日に予約開始し、 21日午前から販売されました。

個人的には、4インチのRetinaディスプレイ搭載、第5世代 iPod touch に興味があります。

Apple スペシャルイベントのストリーミングは

アップル - イベント - Apple Special Event 2012年9月
http://www.apple.com/jp/apple-events/september-2012/

で見れます。Podcast

Apple Keynotes
http://itunes.apple.com/jp/podcast/apple-keynotes/id275834665
Apple Keynotes (HD)
http://itunes.apple.com/jp/podcast/apple-keynotes-hd/id470664050
Apple Keynotes (1080p)
http://itunes.apple.com/jp/podcast/apple-keynotes-1080p/id509310064

で公開されています。

現地時間 9月19日に公開された iOS 6 も、一日遅れで iPadiPod touch にインストールしました。何の問題もなく、拙作 iYKRSS、iYKRSSHD は動作しています。4インチ対応は、第5世代 iPod touch 購入後におこないたいと思います。やることといっても Default-568h@2x.png をプロジェクトに追加して、ビルドし直すだけです。(注意、iPhone [Retina 4-inch] iOS シミュレータ下部の TabBar のボタンをタップしても反応しないので、MainWindow.xib の parent Window 属性 Window/Full Screen at Launch にチェックマークを付ける必要があります。)

前回、予告した OS X Mountain Lion 上で Japanino の動作方法を紹介したいと思います。

Japanino に搭載されている USB シリアル変換 IC は、CP2104 です。それで

CP210x:
USB to UART Bridge VCP Drivers | Silicon Labs
http://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx
Download for Macintosh OSX (v3.0)
VCP Driver Kit をクリック
Mac_OSX_VCP_Driver.zip

から、USB・シリアルドライバをダウンロードして、インストールします。

CP2104:
ドライバ名
SiLabsUSBDriver.kext       :  com.silabs.driver.CP210xVCPDriver
SiLabsUSBDriver64.kext   : com.silabs.driver.CP210xVCPDriver64
/System/Library/Extensions/SiLabsUSBDriver.kext
/System/Library/Extensions/SiLabsUSBDriver64.kext

次に

Arduino - Software
http://arduino.cc/en/Main/Software
Download
Mac OS X をクリック

から、ファイル arduino-1.0.1-macosx.zip をダウンロードし、ダブルクリックして展開します。

Finder 上に Arduino と名前のアプリケーションが現れます。/Application フォルダに移動してください。その後、Ardunio アイコンを右クリック(CTRL + 左クリック) して、メニューから ‘パッケージの内容を表示’ を選択してください。フォルダ

Arduino.app/Contents/Resources/Java/hardware/arduino/boards.txt

を表示し、ファイル boards.txt をエディタで開いてください。先頭に、テキスト

##############################################################
japanino.name=Gakken Japanino(学研 大人の科学 ジャパニーノ)
japanino.upload.protocol=stk500
japanino.upload.maximum_size=14336
japanino.upload.speed=19200
japanino.bootloader.low_fuses=0xe2
japanino.bootloader.high_fuses=0xdd
japanino.bootloader.extended_fuses=0x00
japanino.bootloader.path=lilypad
japanino.bootloader.file=LilyPadBOOT_168.hex
japanino.bootloader.unlock_bits=0x3F
japanino.bootloader.lock_bits=0x0F
japanino.build.mcu=atmega168
japanino.build.f_cpu=8000000L
japanino.build.core=arduino
japanino.build.variant=standard
##############################################################

を追加し、テキストエンコーディング: UTF8 で保存してください。

以前には、必要なかった

japanino.build.variant=standard

を追加しないと

/Applications/Arduino.app/Contents/Resources/Java/hardware/arduino/cores/arduino/Arduino.h:213:26: error: pins_arduino.h: No such file or directory

というエラーが出るので注意してください。

メニューから

ツール/マイコンボード/✓Gakken Japanino(学研 大人の科学 ジャパニーノ)
ツール/シリアルポート/✓dev/tty.SLAB_USBtoUART

を選び、マイコンボートとシリアルポートを設定します。

後は、メニュー ‘ファイル/スケッチブック’ からコンパイルしたいスケッチを選び、メニュー

スケッチ/検証・コンパイル

を使って検証・コンパイルします。

検証・コンパイルに成功したら、ウインドウの左上から2番目の右矢印アイコン ‘マイコンボードに書き込む’ をクリックし、マイコンボードに書き込みます。

Mac の場合「マイコンボードに書き込む」をクリックしたあと、メッセージ表示欄に白い文字で「コンパイル後のスケッチサイズ:○○バイト(最大容量○○バイト) 」のメッセージが出ます。すかさず、リセットスイッチを一秒ぐらい押してください。(一秒ぐらい押したら、手をはなします)。

うまく書き込めない場合は「マイコンボードに書き込む」のクリックからもう一度試してください。何度か試してもうまくいかない場合は、Japanino を一回パソコンから抜いて、差し直してからやってみてください。

‘マイコンボードの書き込みが完了しました。’ と表示されれば、成功です。

Texas Instruments Nspire CX CAS Graphing Calculator

以前から、Texas Instruments (テキサス インスツルメンツ) 社が製造・販売しているグラフ電卓を入手してみたいと思っていました。いろいろ調べたところ、どうせ買うなら、最新の TI 電卓が良いと考え、Texas Instruments Nspire CX CAS Graphing Calculator にしました。

日本の Amazon.co.jp でも輸入販売しているのですが、レビューを読んでみるとあまり信頼できそうにありません。

Naoco Inc.(グラフ電卓・数式処理電卓・TI-Nspire・関数電卓・データ収集機・幾何ソフト・数式処理ソフト・日中ビジネス・ビジネスコンサルティング)
http://www.naoco.com/index.htm
Naoco <価格>
http://www.naoco.com/price.htm
TI-Nspire CX CAS 	\25,800 	\27,090(Student Software同梱)

上記、日本語マニュアル付きで販売している代理店もあります。米国 Amazon.com の値段と比べるといくら日本語マニュアルが付いているとはいえ、躊躇してしまいます。

趣味で使用するものなので、直接、米国の Amazon.com から入手することにしました。幸い Texas Instruments Nspire CX CAS Graphing Calculator は、米国外の配達にも対応しています。必要なのは、VISA のクレジットカードだけです。米国 Amazon.com での買い物の仕方は、いろいろなサイトに説明されています。結局、

Texas Instruments Nspire CX CAS Graphing Calculator (N3CAS/GC/2L1)
$144.62
Items:
USD 144.62
Shipping & Handling:
USD 15.97
Total Before Tax:
USD 160.59
Estimated Tax To Be Collected:
USD 0.00
Import Fees Deposit
USD 8.03
Order Total: USD 168.62
Amazon.com 算出金額 日本円 13729
1$=78.35 168.62*78.35 = \13211
クレジット会社請求金額 13,443円

を購入しました。発送方法は、Expedited Shipping (急送、速達) を選んだので、5日後に到着しました。

Amazon.com Help: Japan
http://www.amazon.com/gp/help/customer/display.html/ref=hp_navbox_596184_tips?nodeId=596200

米国 Amazon.com では、支払いを円で支払うこともできます。Amazonc.com では、13,729円 と算出されましたが、今回は、USドル (USD 168.62) でクレジットカード支払いしました。クレジット会社の請求金額は、13,443円 でした。Amazon.com の円計算より、286円 得しました。

最初の第一印象は、PC-G850VS より安い値段で、この性能は驚きました。円高も影響しているのかもしれませんが!TI 電卓がどんなものか全く知識がなかったので、使いこなせるか心配でした。

起動画面

Scratchpad
計算機

Graphs

Geometry 3D

ドキュメントを読んでいて、一番驚いたのは、TI-Nspire CAS Student Software の機能の豊富さです。TI Nspire CX CAS より、TI-Nspire CAS Student Software の方が、価値があるのではないかと思うくらいです。TI-Nspire Documents、PublishView Documents、Lesson Bundle、Packaging Lesson Bundles、Questions と面白い機能が目白押しです。実際に、教育現場でどのように利用されているのか興味津々です。

また、Script Editor で Lua スクリプト言語を使ってプログラミングできます。Amazon.com から Kindle 版書籍

Beginning Lua Programming (Programmer to Programmer)

Beginning Lua Programming (Programmer to Programmer)

も、購入してみました。気長に取り組みたいと思います。とりあえず、Lua スクリプト言語で、画像を表示したものを添付しておきます。

Neko

TI-Nspire CAS Student Software

Script Editor

携帯型カラーオシロスコープ DSO Nano v2、8ビット マイコン Ardunio 互換機 ジャパニーノ ( Japanino )

エアーバリアブル ブログ
http://airvariable.asablo.jp/blog/

上記ブログを拙作 iPadRSS リーダー iYKRSSHD [ http://itunes.com/apps/iYKRSSHD ] に登録して、購読しています。ブログに度々出てくる携帯型カラーオシロスコープ DSO Nano v2 が気になっていました。

Seeed Studio Bazaar, Boost ideas, extend the reach
http://www.seeedstudio.com/depot/

DSO Nano v2 については、日本で販売しているショップもありますが、直接上記 URL で購入してみることにしました。私が購入した時は Seed Studio 自体が中国の会社のため、クレジットカードの許可が取れなく、クレジットカードで支払うためには、他のサービスを使って迂回する必要がありました。(現在は、Visa、MasterCard が使えるそうです。) それで、PayPal を利用することにしました。

もちろん、PayPal のアカウントを持っていないので、新規に作成しました。ただし、海外と取引するためには、言語を英語にしてアカウントを作成しないといけないようです。氏名や住所などをローマ字で表記し、クレジットカードを登録しました。その後、クレジットカードとメールの検証を行いました。

PAYPAL(ペイパル)のクレジットカード登録方法・利用拡張プログラム登録方法。
http://e-okozukai.com/PAYPAL-CARD.html

クレジットカードの検証は、上記ページが参考になります。検証リンクをクリックすると数日後にクレジット会社のWeb上の請求書に 200円と4桁の利用拡張番号が記載されます。その4桁の拡張番号を PayPal の検証リンクをクリックして入力すれば完了です。200円は、返金されます。My Account/All activity(with balance) で確認できます。

Seeed Studio Bazaar, Boost ideas, extend the reach
http://www.seeedstudio.com/depot/

上記 URL で、DSO Nano v2 を購入しました。今回は、運送会社に DHL を指定してみました。

Seeed Studio
DSO Nano v2 $89.00
DHL $24.90
$113.90
為替 1$=84.7
クレジット会社 \9916

商品の発送状況が変化するたびにメールが届きました。上記 URL で Order ID を入力すれば、運送会社のリンクが表示され、商品がどこまで輸送されているのか確認できます。注文から1週間で届きました。私の場合、海外は DHL、国内の配達は佐川急便でした。

私は DSO Nano v2 を購入しましたが、上位版の DSO Quad – 4 Channel Digital Storage Oscilloscope が発売になっています。今現在、DSO Nano v2 は売り切れになっています。上位版 DSO Quad が発売されたためだと思います。(現在、在庫は回復しています。)

買ったは良いのですが、 私自身、オシロスコープを操作できるのか、全く自信がありませんでした。それで、書籍を購入してみることにしました。とりあえず

を購入してみました。読んでみたのですが、全く理解できませんでした。デシベル dB と言われてもすっかり記憶の彼方です。Wikipedia で調べてみると

デシベル - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%B7%E3%83%99%E3%83%AB
Decibel - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Decibel

 L_{dB} = 10 \log_{10} \frac{ P_{1} } { P_{0} }

こんな式で表されるのですね!

常用対数についての記憶も薄れ、さらに Wikipedia で調べてみました。対数の役目は、大きな数字を指数で表現して、値の範囲を小さくし、扱いやすくすることだと思い出しました。(これであっているのかな!)

常用対数 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%B8%E7%94%A8%E5%AF%BE%E6%95%B0
Common logarithm - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Base-10_logarithm

オシロスコープ入門講座 これから学ぶ人のための基本理論から最新技術まで’ 本より、Wikipedia の解説の方が

Oscilloscope - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Oscilloscope
オシロスコープ - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%B7%E3%83%AD%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%97

何となく理解の手助けになりました。

Google で DSO Nano、DSO Nano v2 で検索し、予備知識を学びました。しかし、一番、基本的な DSO Nano v2 の操作方法の理解になったのは、下記ページの下部にあるリンクをクリックしてダウンロードできるマニュアルでした。

DSO Nano v2 [TOL131B2P] - $89.00 : Seeed Studio Bazaar, Boost ideas, extend the reach
http://www.seeedstudio.com/depot/dso-nano-v2-p-681.html?cPath=174
HOW-TO
● Manual (English) [ http://www.seeedstudio.com/depot/datasheet/DSO%20Nano%20v2%20Manual.pdf ]
● Manual (Japanese) [ http://www.seeedstudio.com/depot/datasheet/dsov2jp.pdf ]

以前、購入した ‘ジャパニーノ’ を所有しているので

8ビット マイコン Ardunio 互換機 ジャパニーノ ( Japanino )
Vol.27 テクノ工作セット(8ビットマイコン+光残像キット) | 大人の科学マガジン | 大人の科学.net
http://otonanokagaku.net/magazine/vol27/index.html

DSO Nano v2 を使って計測してみることにしました。

DSO Nano v2 には、ジャパニーノのピンに差すのにちょうど良いてテストプローブが付いているので、それを使って電源ピン +5V、グラウンドに差しました。DSO Nano v2 のディスプレイエリアに下図のような電圧波形 +5V が現れました。(垂直スケール : Vertical scale を1v/Div に設定しても、 波形が表示されない時は、テストプローブを逆にしてください。)

これでは、面白くありません。それで、スケッチ(プログラム) を組んで方形波を出力させることにしました。

上図のように、時間基準 : Time Base [ 5ms/Div ] から、方形波の周期 20 ms も確認できます。

スケッチの内容は

/* --------------- dso_nano.pde --------------- */
/*
	方形波
	D7 pin  に出力
	周期 20 ms
*/
int pin = 7;
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT);
}
void loop() {
delay(10);
digitalWrite(pin, HIGH);
delay(10);
digitalWrite(pin, LOW);
}
/* --------------- dso_nano.pde --------------- */

です。ファイル dso_nano.pde を Zip 形式で圧縮したファイル dso_nano.zip を下記リンクにアップロードしておきました。

dso_nano.zip
http://kyoshiaki.sakura.ne.jp/osx/Download/dso_nano.zip
Japanino特設サイト | 大人の科学.net
http://otonanokagaku.net/japanino/

上記ページからダウンロードしてインストールできる Macintsh 用 IDE アプリケーション ‘Arduino‘ を使って、コンパイルしたスケッチをマイコンボードにアップロードすると

avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding

上記エラーが発生し、マイコンボードに書き込むことができません。リセットスイッチも、ちゃんと押しています。

仕方がないので、(後で必要になるので、古いアプリケーション Ardunio をデスクトップなどに移動して退避しておいてください。) 最新版を下記ページからダウンロードし

Arduino - Software
http://arduino.cc/en/Main/Software

インストールしました。ドライバも含まれていたので、問題はないだろうと思い上書きインストールしました。

ただし、このままだと Ardunio のメニュー ‘Tools/Board/’ で ‘Gakken Japanino(学研 大人の科学 ジャパニーノ)’ が表示されません。それで、退避しておいた古い Ardunio を Finder で表示し、右クリックしてメニュー ‘パッケージの内容を表示’ を選び、

/Users/xxxxx/Desktop/Arduino.app/Contents/Resources/Java/hardware/arduino/boards.txt

boards.txt を mi などのテキストエディタで開いてください。

mi - テキストエディタ
http://www.mimikaki.net/

ファイル boards.txt の先頭部分

##############################################################
japanino.name=Gakken Japanino(学研 大人の科学 ジャパニーノ)
japanino.upload.protocol=stk500
japanino.upload.maximum_size=14336
japanino.upload.speed=19200
japanino.bootloader.low_fuses=0xe2
japanino.bootloader.high_fuses=0xdd
japanino.bootloader.extended_fuses=0x00
japanino.bootloader.path=lilypad
japanino.bootloader.file=LilyPadBOOT_168.hex
japanino.bootloader.unlock_bits=0x3F
japanino.bootloader.lock_bits=0x0F
japanino.build.mcu=atmega168
japanino.build.f_cpu=8000000L
japanino.build.core=arduino

をコピーし、インストールした最新版の Ardunio に含まれるファイル boards.txt

/Applications/Arduino.app/Contents/Resources/Java/hardware/arduino/boards.txt

を Finder を使って同様に表示し、テキストエディタ mi で開き、コピーした部分を先頭にペーストして保存しました。これで ‘Gakken Japanino(学研 大人の科学 ジャパニーノ)’ を最新版 Ardunio のメニュー ‘Tools/Board/’ で選択できるようになりました。

最新版の Ardunio にしてから

avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding

のエラーも出なくなり、マイコンボードに書き込むことができるようになりました。