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弊社公開ソースについて
クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
この 作品 は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 3.0 非移植 ライセンスの下に提供されています。
USB-An(ユーエスビー・アン)とは

電源不要、ドライバ不要のUSBインターフェイスを使った入出力基盤 USB-IO に
アナログ変換可能な PIC16F876 を接続した 電源、ドライバ不要 のアナログ変換ボードです。
0-5V 10Bit変換(MAX 4Ch)、8Bit変換(MAX 5Ch)が基盤の配線で選択可能です。
アナログ変換時に使用しないピンは、デジタル入出力ピンとして利用可能です。
PIC16F876は、プログラムの書き換えが可能なので、カスタマイズも可能です。

(2009/01/28)USB-Anのマイコンもコマンド追加対応していますので、少し便利になりました。



USB-Anの使い方
USB-Anは、0-5Vの電圧を、8 or 10Bitで分解することが可能です。
8Bit変換時は、常時指定チャネルのA/D変換を行なっているので、
USB-IOポート0のデータを読み出すことで、現在の変換値を読み取ることが可能です。
10Bit変換時は、チャネルの指定が前回と変わった時に、A/D変換を行なうので、
その後、USB-IOポート0のデータ上位8ビットとUSB-IOポート1の下位2ビットのデータを
読み出すことで、現在の変換値を読み取ることが可能です。

モルフィーさんのサンプルを元に、波形を表示しました。
アナログ10Bit変換値取得のVBサンプルソースは、こちらです。
アナログ8Bit変換値取得のVBサンプルソースは、こちらです。(2005/10/09)
(WindowsXPではタイムアウトしていたため、リトライ回数を増やし対応しました(2006/04/10))
制御を簡単に説明すると、
  1.USB-IO 認識・初期化
  2.USB-Anのアナログ入力したいピンの指定
  3.USB-IOのポート0読み込み
  4.USB-IOのポート1読み込み、下位2ビットをポート0の値に結合
となります。8Bit変換時は4の処理が必要ありません。
制御方法は、サンプルソースを参考にして下さい。

・使用例1 加速度計測器
電源電圧5VのGセンサを接続して、自動車の走行データを解析し、
I/O ControlManager を使って走行データを取得しました。

・使用例2 5V電圧計(2006/10/09)
動作確認用に電池を接続してみました。

VBサンプル画面(拡大)





USB-Anの作り方

USB-Anはキットでの販売なので、自分で組み立てる必要があります。
作り方はとっても簡単。各部品をはんだ付けするだけです。
写真の通りに基盤に部品をはんだ付けしましょう。
基盤右下のJ5はフリースペースとなっているので、パーツを乗せることが可能です。

注意点
3本足の発振子は、CY7C63001用の6MHzと、PIC16F876用の20MHzがあるので注意しましょう。
(発振子の先頭の文字6or2で判断してください)
抵抗の色に注意しましょう。(7K5:紫緑赤金、51K:緑茶橙金)
(抵抗の色は、判断が難しい場合が多いので、迷った時はテスターで測定してください)
マイコンには、方向性があるので向きを注意しましょう。(その他のパーツは方向性はありません)
※キットに付属している部品は写真の部品のみです。

部品一覧
組み立て完了写真(拡大)
はんだ付け面


USB-Anの配線パターン
動作モード配線J2 有効DIOJ4 有効AI
8Bit変換 1Ch 4DIO
8Bit変換 2Ch 3DIO
8Bit変換 4Ch 2DIO
加速度計測器はこのパターンを使用
8Bit変換 5Ch 1DIO
(2006/11/11)ラインミス 配線図更新
10Bit変換 2Ch 1DIO
10Bit変換 4Ch
サンプルソースはこのパターンです
なし


USB-An 仕様
USBから電源を取る場合はUSBの制限電流(100mA)に注意してください。
マイコンが最大85mA使う計算になるので15mAしか利用できないことになります。
(参考までに加速度計測器の計測中電流は20mA程度でした。)
項目
サイズ2800mil x 1900mil (約 71x48mm)
温度条件0~70℃ 結露しないこと
出力電圧5V
デジタルピン最大出力電流10mA
アナログ入力電圧0~5V
アナログ分解能力10Bit/8Bit切替
アナログ分解速度USB-IOのデータ転送速度に依存するため200Hz程度
消費電力(MAX)425mW
VendorID0x1352 (Km2Net)
ProductID0x0100 (USB-IO Ver1.0)
0x0101 2個同時利用用(2007/03/05)


USB-An リンク集

静電場ワークエリア (2009/05/21) USB-Anを利用して静電場センサのデータ収集。
静電場センサ組立キットのホームページ
遠隔操作による交信実験 (2006/12/10) USB-IOとUSB-Anの併用記事を掲載。
USB-Anにてローテータ・コントローラを作成されています。
FeedSoft (2007/06/05) リンク先を変更
(2006/07/30) その他のダウンロードにてUSB-An用DLLが公開されました。
バケさんの趣味の部屋 (2006/05/30) FedoraCore5でのUSB-An制御ソースが公開されました。
USB-AnをMacOSXのPythonから操作 (2006/05/01) 大学共同利用期間法人 高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 山本 昇 さんが MacOSXでトランジスタの動作電圧を計測する使用例を公開しています。
熊の巣ホームページ (2005/12/05) FedoraCore4にて、成松宏さん作成、いとーひさしさん バージョンアップのドライバを使って、USB-Anで電源制御を行っています。


USB-An その他情報

回路図拡大
(2006/03/14) USB-AnユーザーのVEC 様より回路図のご提供がありました。