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Princeton Racing ElectricalチームとFormula Hybrid Competition Judy Warner: お二人にお会いできて光栄です。まずはJasperさんからお話しを伺いましょう。Princeton Racing Electricチームがどのような活動をしているのか、チームがいつどのように結成されたのかをお聞かせください。 Jasper Gebhardt: Princeton Racing Electricは、1人乗りのレース用電気自動車を設計、製造し、レースへ参戦している学生チームです。私たちは、フォーミュラSAEの学生設計競技会、特にFormula Hybrid Competitionに参加しています。チームは、2013年に、プリンストンに実践的なエンジニアリンググループがないことに気付いた機械工学科の3人の学生によって結成されました。レース用自動車を製造するための下準備にはかなり時間がかかり、2015年に初めて競技会に参加しました。 Warner: チームメンバーは現在何人いますか? 主に大学生ですか、大学院生ですか、それとも混成ですか? Gebhardt 記事を読む

Frank Duggan: マイクロアーキテクチャーとMITでの目標 Frank Dugganと氏の父親からNYCメーカーフェアで、BEEBAについて学んだこと Judy Warner: あなたが、離散ロジックを使用する独自のマイクロアーキテクチャーを開発しようと最初に思った動機は何ですか? Frank Duggan: 私は小さい頃から、具体的な内容は知らなくても、これをやりたいと思っていました。私は自分のスナップ回路電子機器キットに熱中し、色々な機能を果たす回路を作る課題に取り組むのが好きでした。いつの頃からか、コンピューターを作り上げるのが究極の課題であると、私は決意しました。これはおそらく、コンピューターがとてもミステリアスに見えたからでしょう。そして私は、コンピューターがどのように実現されているのか理解できなかったので、設計は非常に難しいに違いないと結論しました。 Warner: 他のデバイス用のアセンブリ言語プログラミングを行ったことはありますか?もしそうなら、変更したいと思った部分はありますか、その理由は? Duggan 記事を読む

Uターンはしたくない: PCBのトレース配線に関するガイドライン自分が生まれ育った町の当時の姿を思い出すのは、お気に入りのテレビ番組のエンディングや、映画の名作が公開されてから何年も後に続編を観ることにとても似ています。私が育った町には碁盤目状のとても広い通りがあったため、繁華街でも縦列駐車をする必要がありませんでした。ただし、町はとても小さく、2人の運転手が車が一時停止して話をしていると渋滞が発生してしまいます。それは交通事故よりもよくある光景でした。久しぶりに故郷を訪れてみると、町は変わっていました。広い駐車スペースがなくなり、新しい車線が追加されていたのです。隠喩的にも文字通りにとらえても、町は私が子どもの頃よりずっと新しくなっていました。確かに交通事故や渋滞は増えたものの、先見性のある都市計画によって、町が乱雑にならないように維持されています。PCBもこれと同じで、流れを妨げたり、エラーを引き起こしたりする重大な事故や失敗は、適切な計画によって回避できます。正しいPCB設計とは、単に交通警官を横断歩道に配備することにとどまりません記事を読む

ブラジルのヒューマノイドロボットサッカーチーム「ITAndroids」のAzevedo氏 Judy Warner: ITAndroidsチームはいつ、どのように結成されたのですか？ Arthur Azevedo: ITAndroidsチームは2005年にJackson Matsuraによって結成されました。当時、彼は修士課程の学生でした。現在は、電子工学科の教授です。大学生2人と、もう1人の修士課程の学生がチームに参加しました。彼らはその年のLatin America RoboCup（LARC）2Dサッカーシミュレーションで勝利しました。彼らはすぐにラテンアメリカの上位チームのひとつになり、2006年から2008年のRoboCupで優勝しました。その後チームは2つに分かれました。 ITAndroidsチームは2011に再結成し、2012年のRobocupの2Dサッカーシミュレーションリーグに参戦することができました。チームの順位は10位でした。同じ年、2012 LARCでチームは3つのトロフィーを獲得、つまり2Dサッカーシミュレーションで優勝記事を読む

靴を脱ぐ: Obsolescence管理のためのモジュール設計に関するヒント私は世の中に2つのタイプの人間がいると考えています。1つは、古びていない靴がぎっしりと詰め込まれた下駄箱から毎日履く靴を選ぶ人、そしてもう1つは、悲鳴を上げている履き古されたわずか数足の靴を、つま先に開いた穴がどうしようもなくなるまで履き続ける人です。私は後者のタイプの人間であり、残念なことに一番新しいスニーカーでさえそろそろ買い替えなくてはなりません。とはいえ、古い靴を新調する時期については、いつも鉄則があります。それは単純に、まだ履き慣れていない窮屈な新しい靴よりも、今履いている靴のほうが履きにくくなったときです。残念ながら、電子機器の交換時期を追跡して管理することは、靴の交換時期がわかることほど直感的なものではありません。製造終了となったコンポーネントの陳腐化管理は、今もなお電子機器の設計の一般的な課題となっています。コンポーネントが寿命に到達する前に陳腐化すると、移行というはっきりとした問題が発生します。たとえば、製造終了サイクルが5年未満と短いマイクロコントローラーは記事を読む

半田ブリッジについて理解する: 焼いたクッキーを美味しく食べるには私はクッキーを焼くのが大好きです。特に週末が近づいてくると、手の込んだクッキーを焼いてパーティーを開く計画を立てるのは、ワクワクして心が癒されます。とはいえ、私が本当に好きなのはクッキーを食べることです。生地を丸めたり、すくい上げてオーブン皿の上に並べたりして焼き上がるのを待つのは、退屈さと自制との戦いにほかなりません。私は我慢ができなくなると、皿の上のクッキーを好きなだけお腹に詰め込みます。それと同じ分量の1枚の巨大なクッキーを食べなければいけないとすれば、あまり気分のよいものではありません。クッキー三昧の冬休みの計画にふけっているのであれ、スペースの制約に対処するためのもっと効率的な方法を探しているのであれ、目標はいつもクッキーを丸ごと無駄にしないように天板のレイアウトについて考えることです。クッキーを作ることに時間を費やしたのなら、クッキーを食べるという見返りがあるべきです。これはたくさんのものにあてはまることでしょう。残念ながら記事を読む

PCB設計のレシピに従う: PCBの製造図数年前、私は妻の誕生日にクレームブリュレを作りました。妻は呆然としていました。なにしろ、その時の私にできた料理といえば、ゆで卵と焦げたトーストくらいだったからです。実際に作ってみる前にはいくらか時間をかけて、わかりやすい作り方が書かれたレシピを手に入れました。そのレシピを手にひとつひとつの工程を進み、その日のヒーローになるために調理しました。後になって考えてみると、失敗しても失うものはそれほどありませんでした。がっかりはするかもしれませんが、クレームブリュレがなくてもお祝いはできるのですから。PCB製造の世界ではそうはいかず、はるかに多くの危険が潜んでいます。不適切な基板はコストを跳ね上げるどころか、設計者の職まで危険にさらされる恐れがあります。基板が自分の手から離れたら、後は製造業者を信じるしかありません。無条件に信用したくないのなら、製造図に明確な指示を記載して、製造を成功させるようにしなければなりません。不完全な製造図は、製造プロセスを遅らせるだけでなく記事を読む

スマートな設計を可能にするPCB設計ソフトウェアのインテリジェントな配線機能手間を省きながら仕事を終わらせる方法を見つけようとして、考え込んでしまうときがあるものです。私は初めての仕事で、お気に入りのアプリケーションを音声コマンドで自動的に起動するソフトウェアを作りました。その後は特別なプログラムをコード化し、ボタンを1回クリックするだけでレポートをメールで送ったり、アプリケーションを閉じたり、コンピューターをシャットダウンしたりできるように進化させました。私が初めてPCB設計を手掛けた頃、利用できたPCB設計ソフトウェアは初期のものでした。当時のソフトウェアには自動配線機能が搭載されていましたが、私は使い方をよくわかっていませんでした。1日の終わりに使うアプリのように、ボタンをクリックしてお茶でも飲みに行けば、戻ってくる頃には製造にリリースできるPCBが出来上がっているものだと考えていたのです。ところが、どうでしょう。返された結果はとんでもない配線で、何時間もかけて設計をやり直すはめになりました。もちろん、楽しいものではありません。それからの10年間記事を読む

PCB製造のための設計ガイドライン: 重大な設計ミスを回避する方法工学の学位を取得していなければ、私は料理番組の『マスターシェフ』に出場するような料理人を目指していたでしょう。それは私がとんでもなく料理上手だからではなく、ゾッとするようなビーフンの炒め物を作った後も料理を投げ出さなかったからです。そのときは長い乾麺を水に浸さなかったせいで、どうにも手の施しようがない硬い針金のような代物が出来上がりました。これは、正しい調理法にきちんと従わないことで発生した失敗の典型的な例でしょう。これと同じように、電子設計でもミスは発生してしまうものです。どんなに注意深い設計者でも避けられないことでしょう。とはいえ、ミスの中にはプリント基板（PCB）全体を台無しにし、設計を一からやり直さなくてはいけなくなるほど重大なものもあります。回路をテストするためのPCBの試作品をじっと待っていると、製品の開発サイクルに手痛い遅れが出てしまうこともあります。 PCBの製造にまつわる重大な設計ミス誰も間違いを犯したくはありません。ところが実際には、2 記事を読む

マイクロコントローラーの故障モード: 発生理由と回避方法設計の成功の大部分は大学にかかっています。実験室の実験でコンデンサーを誤って爆発させる原因を学んだからではなく、思いもよらないときにマーフィーの法則が当てはまることがあると学んだからです。Warcraftゲームに参加して終わりのない任務の遂行に明け暮れていた私は、常にコンピューターに依存して活動していました。その当時、コンピューターの性能はかなり低く、悪名高いWindowsの「死のブルースクリーン」ポップアップが時々表示されるのは珍しいことではありませんでした。Warcraftゲームが中断されることはイライラの種であり、遂行した任務がシステムに保存されず数時間が無駄になる一方で、私はコンピュータークラッシュにより重度のパニック発作を引き起こしたものです。設計者であれば、現場でマイクロコントローラーに障害が発生した場合に、同様のパニックを経験したことがあるかもしれません。マイクロコントローラーの故障モードがシステムに与える影響組み込みシステムでは、マイクロコントローラー（MCU 記事を読む

Midnight Sunソーラー設計チームが開発した未来のソーラーカー World Solar Challenge（WSC）に参戦するWaterloo大学のMidnight Sunソーラーチーム 1988年度以降、Waterloo大学のMidnight Sunソーラーチームは、顧問のGordon Savage教授の指導の下、ソーラーカーを製造し、American Solar Challenge（ASC）およびWorld Solar Challenge（WSC）に参加しています。これらの大会は、1年おきに交互に開催されます。電気系統チームの舵取りは、Minghou Ji（エンジニアリングマネージャー）、Yifei Li（ハードウェアエンジニア）、およびTaiping Li（ハードウェア設計者リーダー）が行っています。 Minghou Ji氏、Midnight Sunソーラーチームのエンジニアリングマネージャー Yifei Li氏、Midnight Sunソーラーチームのハードウェアエンジニア Taiping Li氏、Midnight 記事を読む

Maker FaireおよびOpen Source Hardware SummitでのPCB設計ツール「メイカー」ムーブメントが一般の人々の間で盛り上がったことを受け、Maker Mediaは2006年、第1回Maker Faireをサンフランシスコのベイエリアで開催しました。それ以来、2014年までに、ニューヨーク市とサンフランシスコで開催された2つの主力イベントを訪れた参加者は215,000名に上りました。その間、これらの大規模イベントから、Featured Maker Faire、Mini-Maker Faire、School Maker Faireが世界各地で生まれました。 Maker Faireについてご存知ない場合、Webサイトの説明が最も分かりやすいでしょう。「Maker Faireは、地上最大の展示発表会です。家族で楽しめる、発明と創造と役に立つ情報がいっぱいの展示会であり、メイカームーブメントのお祭りです。科学展示会や農産物品評会、さらには完全に新しい要素からなるMaker Faireに出展するメイカーは、技術愛好家、クラフト作家、教育者、機械いじり愛好家、技術者記事を読む

製品のサービスが行いやすくなるよう設計を最適化する方法十分に準備を整えたつもりで何かに立ち向かったところ、何をすべきか全くわからないという感情を味わったという経験はあるでしょうか? 残念なことに、私は思い出したくないほど数多くこのような経験をしています。特に、サービスを行いやすくなるように製品を設計する、または修理を考えて設計を開始したときに、頻繁にこのような経験をしました。サービスを行いやすくなるように製品を設計すべきかどうかを決定する前に、考慮すべき多くの要因が存在し、その現実性について十分な時間をかけて考慮する必要があります。最終的に、修理を考えて設計を行うことを決定した場合、製品のサービスとトラブルシューティングが簡単になるような機能を含める必要があります。私は初期の設計ミスから、サービスを行いやすくなるよう設計を最適化する方法を学びました。いくつかの役に立つヒントをここで紹介しましょう。 1. 視覚的なインジケーターを追加するオンサイトで電子機器のサービスを行うのは、サポートチームの手に余ることがあります。特に記事を読む

設計の問題解決に役立つ最良のPCBレイアウトを見つける方法とはアメリカ西部の賭博師は、勝負を決めるための切り札を袖口に忍ばせていた、という話をご存知でしょうか。あまり道徳的な例ではないものの、原理的には悪くありません。いつもポケットに切り札を入れておいて、必要なときに使えるとしたら素晴らしいことでしょう。設計者にとっては、これは日常生活だけでなく設計でも重要になります。設計であれ、CADツールの機能であれ、製造に関する問題であれ、誰でもどこかの時点で助けが必要になります。問題に押し流されてしまうのは簡単ですが、そうなる必要はありません。設計者がポケットに忍ばせておける有用なリソースはオンラインでもオフラインでも見つかります。優秀な設計者がこれを実践している方法をいくつかご紹介しましょう。同僚とのコミュニケーションこれは当然のことのように思われるかもしれませんが、私たちは同僚の経験がいかに貴重なものかを忘れてしまうことがあります。助けを求めるのが恥ずかしいことではない、ということも覚えておきましょう記事を読む

WS2812B LEDの設定とインターフェイスの方法笑いたい気分ですか? こんな話があります。私は数十年の経験を持つ設計技術者ですが、最近のLEDプロジェクトでほとんど絶望しそうになました。私はLEDというものが、制限用の抵抗と電源に接続された発光ダイオードと同様に単純なものだと思っていました。違うでしょうか? 数年前に私がアーキテクチャモデルの照明プロジェクトに従事していたとき、まさにそう考えていました。このプロジェクトでは、ビルディングと周囲をWS2812B LEDで照らすことになっていました。これは、その当時では新しく、一般的なタイプの統合LEDでした。しかし、従来のLEDとは異なり、このLEDを動作させるのは単に電源をオンにするだけでは終わりませんでした。これは、LEDが独自の方法でマイクロコントローラーと接続されるためです。マイクロコントローラーとLEDとの間の通信インターフェイスは単線式ですが、標準のUARTシリアルインターフェイスとは異なり、厳密なタイミングが要求されます記事を読む

Intelは、オリンピックで未来の電子通信技術を披露します編集クレジット: lazyllama / Shutterstock.com 私は、オリンピック観戦が大好きです。各国代表の一流アスリートがお互いに自身のスキルを試す姿は実にエキサイティングです。また、オリンピックは、開催国が自国の手腕を発揮するフォーラムでもあります。2018年のオリンピックで注目を集めるのは参加国ばかりではありません。先日、Intelがオリンピック委員会（IOC）とパートナーシップを結んだことを発表しました。これにより、Intelは、同社の優れた最新技術を公開できるようになります。公開される主な先進技術は、5Gと機械学習です。多くのハイテク企業が現在これらの技術開発でしのぎを削っています。2018年のオリンピックは、自動運転車、スマートシティー、モノのインターネット（IoT）などを実現するシステムにおける金メダリストの地位を確立する機会をIntelに与えます。 5G Michael Phelpsが北京でいくつもの世界記録を更新した年を、私は決して忘れないでしょう記事を読む

FRAMメモリーによる、組み込みシステムデータの記録の簡素化選択肢が明確な場合、決断はより簡単です。白黒、正誤などの選択では、選択後に後悔することはありません。ところが、白黒に加え、多くの色合いのグレーからいずれかを選択するとなると、本当にストレスです。強誘電体メモリー（Ferromagnetic Random Access Memory、FRAM）が商業市場に流通し、複数の色合いのグレーからいずれかの選択を迫られるようになるまでは、二者択一の選択に安住していました。このときまで、組み込みシステムデータの記録用ハードウェアの選択肢は、スタティックRAM（Static Random Access Memory、SRAM）とフラッシュのみでした。プレFRAM時代に仕事をした方々には、フラッシュの比較的低い書き込み耐久性によるSRAMデータインテグリティーの問題について妥協しなければならなかった私の苦労をご理解いただけると思います。そのような経験のない方々のために説明します。 FRAMとSRAMおよびフラッシュの比較記事を読む