エフェクターの中身を見てみよう〜Auto Wah

前回の続きです。前回は、「Analog Phaser（FC13 Analog Phaser＝FLAMMA（Shenzhen Flamma Innovation社））」の中身を見てみましたが、今回は、Auto Wahエフェクターの「Dynamic Wah＝DONNER（Donnermusic社）」の中身を見てみたいと思います。

前に紹介した2冊の自作エフェクター解説本には、Auto Wahの作例はありませんでした。そこで、Googleで検索すると、Geek IN Boxさんの「ファンクサウンドにマスト！ ベース用オートワウの概要や使い方、おすすめモデル3選」や萩原悠.comさんの「ギター,ベースにオススメのエンベロープフィルター(タッチワウ)まとめ」というページが見つかりました。また、以前にも紹介したM.I.の趣味の部屋さんの「Auto Wah/Wah」の回路図も参考になりそうだと思いました。

Auto Wahはフィルターの一種で、入力された音を人の声のように「ワウワウ」言うような音にするエフェクターというとイメージしやすいかもしれません。様々な回路図を見比べてみると、一番シンプルな構成は、オペアンプ、電解コンデンサ、抵抗（可変抵抗も）で回路が組まれていることが多く、他に2SK30（FET＝電界効果トランジスタ）を使っているものもありました。オペアンプに電解コンデンサと抵抗（可変抵抗も）が接続されているだけのものもあったので、FETが必須というわけではないと思われます。
＃回路については、松美庵さんの「Funky Wah 製作記「製作」」やアナログ電子楽器の回路を読む２の「Auto Wah(Guitar Magazine, Jul. 2005)」も参考にしました。

それでは、Dynamic Wahを開けて見てみます。用意した道具は、前回と同じなので省略します。

〈「Dynamic Wah」の主な部品構成）

• 可変抵抗（ボリューム）（小）…B100K（Bカーブ100kΩ）
  ※「SENS（Sensitivity）」の変更
• 可変抵抗（ボリューム）（小）…B50K（Bカーブ50kΩ）
  ※「RES（Resonance）」の変更
• 可変抵抗（ボリューム）（小）…B1M（Bカーブ1MΩ）
  ※「DECAY」の変更
• 可変抵抗（ボリューム）（大）…B50K（Bカーブ50kΩ）
  ※「RANGE」の変更
• LM13700M（SOIC-16）…Dual Operational Transconductance Amps（←ナショセミ（2011年Ti社に買収）の刻印あり）
• RS8454P（SOP-14）…Operational Amplifier CHIP IC（RUNIC社）
• 電解コンデンサ（面実装）…CK2.2（2.2μF50V）、CK220（220μF16V）、CK47（47μF16V）、CK1（1μF50V）*2
• SS14（面実装）…ショットキーダイオード（onsemi社）
• D4 sM（SOT-23）*2…MMBD4148SE（MCC社・DIODES社など）ツインダイオード（高速スイッチングダイオード）
• 1AM（SOT-23）*2…MMBT3904（MCC社・onsemi社など）NPN型汎用トランジスタ（汎用小信号増幅およびスイッチング）
• XY（SOT-23）…2SK209（TOSHIBA社）NチャネルJFET (高周波増幅用)トランジスタ（FMチューナRF、ローカル発振、汎用高周波増幅）
• AMS1117（SOT-223）KF-5.0V…三端子リニア電圧レギュレータ
• その他…チップ抵抗・チップコンデンサ・ダイオード（小信号）・LEDなど

オペアンプやトランジスタに電解コンデンサや抵抗（可変抵抗も）をつないで基本的なWahの機能（フィルタ）を実現しているようです。音に与える効果は、レスリー・スピーカー（ロータリー・スピーカー）にも似ていると言えるかもしれませんが、物理的にスピーカーを回すことでドップラー効果によって音を変化させるレスリー・スピーカーとは仕組みが大きく違うので、同じような音にするのは難しいように思いました。

実際に、エレキベースで使ってみると、いい感じのワチャワチャした音になります。「イミテーション・ゴールド」のイントロで流れるリフとか、天知茂主演の江戸川乱歩（←青空文庫）のドラマシリーズで事件を予感させるBGMのイメージ（伝わるか？）がして、しばらく音を楽しんでみました。
＃ちなみにではありますが、レスリースピーカーについては、「ハモンドオルガンとは？レスリースピーカーとは？」で詳しく解説されています。（…作ってみたいかも）

「エフェクターの中身を見てみよう」

エフェクターの中身を見てみよう〜Analog Phaser

以前にも紹介している「小さなエフェクター」について、並べて眺めて愛でているだけでなく、エレキベースにつないで音を出しているうちに、過去の自分がエフェクターに興味をもって資料を探していたことを思い出しました。今回は、過去に購入していた「ド素人のためのオリジナル・エフェクター製作」（シンコー・ミュージック）と「サウンド・クリエーターのためのエフェクタ製作講座（←絶版のためCiNiiのリンク）」（洋泉社←2020年に宝島社へ吸収合併）を片手（両手？）に、実物の「小さなエフェクタ」を教材にしながら、エフェクターについて深堀りしてみたいと思います。

とは言え、先の2冊の本で紹介されているエフェクターやその仕組みや回路などの資料も限られていますし、ネットで拾える情報があればそちらも参考にしつつまとめていきたいと思います。今回は、「Analog Phaser（FC13 Analog Phaser＝FLAMMA（Shenzhen Flamma Innovation社））」の中身を見ていきます。参考にしたWebサイトは以下のとおりです。

• CQ Connect「ギターの音がうねる「フェイザ」の試聴」
• M.I.の趣味の部屋「PHASER」
• OTO×NOMA「フェイザーの基礎を理解しよう！」

Phaserというエフェクターは、「フェイズシフタ」とも呼ばれるもので、「位相をずらす」回路で作られたエフェクターです。「ド素人のための…」には、「RETRO PHASER」として紹介されています。NJM4558（2回路入汎用オベアンプ）を2つ使った作例が紹介されていて、4回路のオペアンプを使った回路になっていました。M.I.の趣味の部屋さんの回路にも、同じオペアンプが使われていました。可変抵抗で「SPEED」を変更する回路になっているところは、私が購入した「FC13 Analog Phaser」と構成が似ています。「エフェクタ製作講座」の方では、「FET Phaser」と「OPTICAL Phaser」が紹介されています。「FET Phaser」には、JRC324D（4回路入汎用オペアンプ＝NJM324D（日清紡マイクロデバイス））が2つ使われていて、3つの可変抵抗がそれぞれ「SPEED」「FEEDBACK」「DEPTH」の変更に対応しています。先程の「RETRO PHASER」に比べると、オペアンプの数が2倍になっています。「OPTICAL Phaser」の方は、4つのフォトカプラが使われていて、「FET Phaser」のJRC324D（←JOTRIN）を1つだけJRC2060（4回路入汎用オペアンプ）とJRC4560（2回路入汎用オペアンプ）に置き換えた構成になっています。「FET Phaser」に比べて回路がシンプルになっているところが大きな違いのようです。

それでは、FC13 Analog Phaseを開けて見てみます。用意した道具は、以下のとおりです。

• +ドライバー…PH2
• スパナ…12mm（TS/TRSジャックのナット）と14mm（フットスイッチのナット）
• IC引抜工具…可変抵抗のキャップ（つまみ）を外すために使用

〈「FC13 Analog Phase」の主な部品構成〉

• 可変抵抗（ボリューム）…約470kΩか?（この可変抵抗だけ独立した基板に載っていて、メイン基板から分離してテスターで測定＝約462kΩ）
  ※「SPEED」の変更
• トグルスイッチ…(D)Q11（2極）←公式サイトなどの情報は見つからず
  ※「VINTAGE/MODERN」の切替
• フットスイッチ…2723B（ON/OFF＝オルタネート）←公式サイトなどの情報は見つからず
• 741C（SOIC-8）*6…1回路汎用オペアンプ（ST社）
  ※1+4+1構成
  
• BF256B（TO-92）*4…N-ch J-FET RF Amplifier（onsemi社）
  ※基板裏
• 半固定抵抗（3362）…254（250kΩ）
  ※基板裏
• タンタルコンデンサ…227C（面実装220μF）・156V（面実装15μF）・106C（面実装10μF）
• C3（SOT-23）…1SS226（←MOUSER）スイッチングダイオード
  
• SS14（面実装）…ショットキーバリアダイオード（onsemi社）
• その他…チップ抵抗・チップコンデンサ・ダイオード（小信号）・LEDなど

小さな筐体に入れることを考えると、回路数の多いオペアンプを使っても良さそうなものですが、1回路のオペアンプが複数並んでいました。これは、回路設計を単純化するため（音の安定性にも関係する？）か、価格を安く抑えるためかと思いました。これまで見てきた回路例などと比べて考えると、複数のオペアンプを使って「位相をずらす」回路を作っているのだろうと思います。「VINTAGE/MODERN」によって信号が通る回路が変わるはずなのですが、基板上では経路を追うことができませんでした。予想としては、使うオペアンプの数や経路を変えているのではないかと思うのですが、はっきりとしたことはわかりません。

エレキベースをつないで弾いてみると、独特の揺れ感があってファンファン言う感じ。効果音のような使い方や演奏のバックで独立した音にエフェクトをかけるという使い方がすぐ思い浮かぶのですが、あえて揺れとテンポを合わせて楽曲そのものに活かすという使い方もありかもしれないと思いました。
＃基板裏の半固定抵抗も気にはなりましたが、役割（使い方）がよくわからないうちはいじらないことにしました。

発掘したDigisparkを使ってみる 〜Linux MintにもCH34xドライバをインストールしてみる

前回の続きです。「Digispark（←GitHub）」という小さなArduino互換機（ATtiny85が載っている）を発掘してしまってLチカ実験をはじめたのですが、Linux Mintで動かしている自作PCで動作確認で、まだうまく動かすことができていません。古いiMacではCH341ドライバをインストールすることで使えるようになったので、Linux Mintでもインストール作業をやってみることにしました。

中国WCHのサイトからLinux用のドライバをダウンロードしてみました。zipファイルを展開して内容を確認すると、昔懐かしい(?)「Makefile」がありました。「コンパイルが必要なのか…。」とインストールをしようと思ったことに後悔を感じつつ、ここまで来たならやってしまおうと腹を括りました。

幸い(?)「README.md」ファイルが添付されていて、インストール手順が書かれていた（英語）のでこれを読みながら作業を進めます。もし、この記事を参考にしながら作業をされる場合は、ご自身がダウンロードしたドライバに添付されているREADMEファイルを参照してください。Linux Mintのメニューから「ターミナル（今回は、「GNOME端末」を使用）」を開いて以下の手順で作業します。
＃ダウンロードしたドライバの.zipファイルは、あらかじめ任意の場所に展開をしておいてください。

1. ターミナルを起動して、任意の場所に展開した「CH341SER_LINUX」フォルダに移動する（「cd」コマンド）
2. 「CH341SER_LINUX」フォルダ内の「driver」フォルダに移動する（「cd」コマンド）
3. 「sudo make」コマンドでmakeを実行する
4. 「sudo make load」コマンドを実行して「insmod ch341.ko」と表示されるか確認する
5. 「sudo make install」コマンドを実行してしばらく待つとインストールが完了する

念のため自作PC自体を再起動して、Arduino IDEを起動してからDigisparkをつないでみました。それでも、やはり「ポート:」には「/dev/ttyS0」しか表示されません。そのまま、Lチカプログラムを開いて、一度Digisparkを抜いてから「→（コンパイル＆書き込み）」ボタンをクリックして、「…60 seconds)」と表示されたところで挿し直します。「書き込み完了」のメッセージが出ましたが、やはりプログラムの書き込みはできてません。

エラーメッセージが赤い文字で表示されているので、よく読んでみると、「library/micronucleus_lib.c:66: micronucleus_connect: Assertion `res >= 4’ failed.」となっていて、異常終了していることがわかりました。もっと根本的な問題があるようです。ボードマネージャでインストールできるバージョンが1.5.xまで使えるようになったら、この問題が解決する可能性があるのかもしれませんが、macOSでは使えるのにLinuxでは使えないということは、OSごとに違う設定にしなければならない何らかのプログラムが、うまくできていないのかもしれません。
＃自分でできることがあれば、やってみたいとは思うのですが…。

そもそも、DigisparkのUSB接続関係をサポートしているのが「micronucleus」というシステムで、USBシリアル変換ICのような別のICなどを使わずにATtiny85のブートローダーとしてmicronucleusを使うことによってUSB接続とUSB経由でのプログラムに対応しているようです。だとすると、このブートローダーのバージョンアップや別のものへの変更で、うまく動かすことができるようになるのかもしれません。ブートローダーの書き込みは、「ATtiny85にブートローダーを書き込む」や「USB接続で書き込めないDigispark ATtiny85のブートローダをアップデートして復活させる方法」で紹介されていたので、今後は、これらを参考にして取り組んでみたいと思います。…思います。
＃Digisparkにプログラムを書き込む際に、一度Digisparkを抜いてArduino IDEでプログラムを書き込める状態にしてから、再び挿し込まなければならないのは、USB接続用のICを使わずに「micronucleus」を使っているからという理由のようです。

※このBlogの「Digisparkに関する記事」

発掘したDigisparkを使ってみる〜古いiMacで使えるか試す

前回の続きです。自室のマイコンボードたちを整理していて、10年くらい前に思いつきで購入していた「Digispark（←GitHub）」という小さなArduino互換機（ATtiny85が載っている）を発掘してしまってLチカ実験をはじめました。これまでは、Linux Mintで動かしている自作PCで動作確認をしてきましたが、うまく動かすことができませんでした。今回は、古いiMacを使うことにします。
＃ATtiny85は、旧Atmel（現在はmicrochip社が買収）が開発・製造していたマイコンです。

プログラムに使うArduino IDEは、v2.3.10を使います。以前と同様にdixhomさんの「Digispark(ATTiny85) Arduino開発環境にてLチカ [2024年版]」を参考にして、Arduino IDEの設定をしていきます。Arduino IDEを起動して、「ファイル」メニューから「基本設定…」を開きます。「設定」タグの「追加のボードマネージャのURL:」以下に、

http://drazzy.com/package_drazzy.com_index.json

と入力して、「OK」ボタンをクリックします。ボードマネージャ（窓の左に並んだアイコンをクリック）を開いて「ATTinyCore」を検索します。別のものも出てきますが、「ATTinyCore by Spence Konde」のバージョンを選ぶプルダウンメニューから「1.4.1」を選んでから「インストール」ボタンをクリックします。バージョンの新しいものは、（メンテナンス中なのか？）選んでもエラーが出てインストールができません。これで、無事にインストールが完了しました。

準備ができたら、Arduino IDEの「ツール」メニューから「ボード:」→「ATTinyCore」→「ATtiny85」(Micronucleus/Digispark）」を選択します。次に「ポート:」を選択しようと思ったときに違和感を覚えました。Digisparkをつないだ状態でポートを選択しようとしているのに、Digisparkが認識されていない（「…Bluetooth…」しか選択できない）感じがしました。仕方がないので、「ポート:」には何も選択しないまま、Lチカ実験を進めることにしました。Lチカプログラムは、先程紹介したdixhomさんのものを参考にしました。一度Digisparkを抜いて、「→（コンパイル＆書き込み）」ボタンをクリックして、「…60 seconds)」と表示されたところで再びDigisparkを挿し込みます。すると、Linux Mintのときと同じように「書き込み完了」のメッセージが出るのですが、やはり書き込まれている感じがしません。

更にネットで情報を探してみると、「CH34x」のドライバが必要というような情報をちらほら見つけたので、若干眉唾な感じはしたのですがやってみることにします。中国WCHのサイトから、macOS用のCH34xドライバをダウンロードしてインストールします。zipファイルを展開してから、フォルダ内のpkgファイルをダブルクリックしてインストール作業を行いました。

念のためにiMacを再起動して、Arduino IDEを起動してDigisparkを挿し込みます。同じ手順で「ボード:」の設定を「ATtiny85」(Micronucleus/Digispark）」にして、「ポート:」を選択しようとしましたが、USB接続のものは何も表示されません。やはりダメなのかと半分諦めながら、「ポート:」には何も設定せずにLチカプログラムを開きました。一度Digisparkを抜いて、「→（コンパイル＆書き込み）」ボタンをクリックして、「…60 seconds)」と表示されたところで再びDigisparkを挿し込みます。すると、これまでと違っていくつかのメッセージが並んだ最後に「Thank you!」まで表示されて、プログラムが書き込まれました。Lチカもタイミングをずらしたプログラムにして何度かやってみましたが、この方法で使えることがわかりました。

実のところ、なぜこれでできるようになるのかということについては、私自身もはっきりとしたことは言えません。そもそも、Digistumpが活動を停止していて公式Webサイトも閉鎖されています。情報が失われているため、今から使いはじめるのは全くおすすめできません。この記事を参考にする場合も、自己責任でお願いします。とは言え、これだけ小さなボードで用途は限られるにしても、コスパもよいので何に使えるか考えてみたいと思います。
＃今でも流通しているDigisparkのクローンの中には、粗悪品もあるようなのでご注意を。

※このBlogの「Digisparkに関する記事」

発掘したDigisparkを使ってみる

このところArduinoやその互換機を使った動作実験を行うことが多くなっています。そんな中、実験中のものが散乱して来てしまったので、ちょっと整理しておこうと思い立って片付けをはじめました。すると、10年くらい前に思いつきで購入していた「Digispark（←GitHub）」という小さなArduino互換機（ATtiny85が載っている）を発掘してしまったので、片付けが一段落したところでちょっと使ってみることにします。
＃ATtiny85は、旧Atmel（現在はmicrochip社が買収）が開発・製造していたマイコンです。

今回は、Linux Mintで動かしている自作PCで動作確認をすることにします。プログラミングには、Arduino IDE v2.3.10を使うことにします。

Arduino IDEでの設定は、Asai Toshiyaさんの「Digispark (ATtiny85) 事始め」を参考にしました。Arduino IDEを起動して、「ファイル」メニューから「基本設定…」を開きます。「設定」タグの「追加のボードマネージャのURL:」以下に、

http://digistump.com/package_digistump_index.json
※後に判明しますが、「404 not Found Error」になります。

と入力しました。既に入力されているURLがある場合には、URLを入力するテキストフィールドの右にあるボタン（複数のURLを入力する窓を開くためのボタン）をクリックすると、2つ以上のURLを入力する（複数のURLを入力する場合は、1つずつ改行して1行に1つ入力する）ことができます。入力が終わって「OK」ボタンをクリックすると、残念なことに「404 Not Found」エラーが出てしまいました。どうやら、Digisparkの開発製造元であるDigistumpが、活動を停止してしまっていて、Webサイトを含めた様々な情報が失われてしまっているようでした。

せっかく始めたのでこのまま諦めるのわけには行かないと考えて、更に新しい情報がないか探してみたところ、dixhomさんの「Digispark(ATTiny85) Arduino開発環境にてLチカ [2024年版]」という記事を見つけました。この中で、Arduino IDEの「基本設定…」に入力する「追加のボードマネージャのURL:」が紹介されていました。URLは、以下のとおりです。

http://drazzy.com/package_drazzy.com_index.json

これを入力し直して、「OK」ボタンをクリックしました。すると、エラーが出なくなったので、ボードマネージャ（窓の左に並んだアイコンをクリック）を開いて「ATTinyCore」を検索します。別のものも出てきますが、「ATTinyCore by Spence Konde」の「インストール」ボタンをクリックしてインストールを試みました。しかし、エラーが出てインストールが止まってしまします。古いバージョンのものならインストールできるかもしれないと考えて、バージョンを選ぶプルダウンメニューから「1.4.1」を選んで「インストール」ボタンをクリックしました。すると、無事にインストールが完了しました。

「ツール」メニューから「ボード:」→「ATTinyCore」→「ATtiny85」(Micronucleus/Digispark）」を選択します。「ポート:」は、唯一表示される「/dev/ttyS0」を選択しておきましたが、これでよいのかわかりません。とりあえず、このまま動作実験を進めることにして、Asai Toshiyaさんの「Digispark (ATtiny85) のオンボード LED を点滅させる」を参考にしてLチカ実験をしてみました。モデルによって、「1」ではなく「0」を使うようですが、はじめは「1」のままでやってみます。一度Digisparkを抜いて、「→（コンパイル＆書き込み）」ボタンをクリックしたら、「…60 seconds)」と表示されたところで挿し直します。すると、「書き込み完了」のメッセージが表示されました。しかし、どうもうまく書き込めていない雰囲気だったので、Lチカのタイミングをわかりやすく変更したプログラムにして、もう一度コンパイルと書き込みをやってみました。Digisparkの抜き挿しもして、「書き込み完了」のメッセージも出るのですが、やはりプログラムの変更は反映されません。

Arduino IDEは、1.8.19でもやってみましたが、結果は同じでした。プログラミング環境の問題なのか、ボード自体の問題なのか、それ以外に別の問題があるのか結論を出すのが難しい状況になっています。やっぱりDigistumpからの情報がないのは、どうしても敷居が高くなるのだろうと思いながら、諦めきれないので別の方法も探してみたいと思います。試行錯誤は続きます。

※このBlogの「Digisparkに関する記事」

音声合成LSI（ATP3011とATP3012）を使ってみる〜自作シールドを本家版のArduino UNOで使ってみる

以前の続きです。これまで、株式会社アクエストが開発している「音声合成LSI（「ATP3011（←データシートPDF）」を使って音声を出すために、Arduino用自作シールドを作成してみたのですが、Arduino UNO R3（互換機）との通信には成功している感じはするのですが、音声が出せずにつまずいている状態です。Arduino互換機の「Seeeduino XIAO（Seeed Studio）を使ってATP3011で音声を出して、一つの基板にSeeeduino XIAOとATP3011を載せた音声ボードを作るところまではできているので、このやり方や考え方が通用しないということに苦しめられています。
＃この音声合成LSIの詳細は、公式Webサイトの「音声合成LSI「AquesTalk pico LSI」」をご覧ください。

今回の実験用に本家版のArduino UNO R3とArduino UNO R4 minima、その互換機のControl Board V5（Freenove）を使うことにします。Arduinoの互換機については、これまでにも様々なものを購入して使ってきました。多くの場合、本家のものと比べても遜色なく使えたので、あまり意識して使い分けていませんでした。本家版のArduino UNOでやってみて、結果が大きく変わるほどの違いがあるのかやってみないとわかりませんが、動かない原因を究明するためにやってみます。

自作シールドで使っているArduino用ユニバーサルシールド基板は、サンハヤトの「UB-ARD03」です。VccとGNDは、ユニバーサルシールド基板の左（GND）と右（Vcc）の各1列に接続されているので、電源の取り回しが楽にできるような設計になっています。また、misawa @ELIXIRさんの「1000円で作る日本語音声合成装置」を参考にして、回路を組んでArduino IDEのプログラムを作りました。もう一つ、小さなブレッドボードを載せた自作シールドも使ってみます。

音声出力は、YAZAWAのTVR35WH（アンプ内蔵スピーカー）と普段使いのXINYI Sini Audio（XY-C50L←YouTubeの動画）にDAISOの300円スピーカーを改造したスピーカーをつないだ環境でも確認しています。Arduino IDEは、macOS版v2.3.10を古いiMacで動かしてコンパイルと書き込み作業を行いました。動作確認の結果は以下のとおりです。

〈Arduino UNO R3〉

自作シールドでは、互換機でやったときの状況と同様に、数値を読み上げているはずのタイミングで定期的にノイズが発生している（通信はできている）のですが、肝心な「音声」としての出力ができませんでした。ブレッドボードシールドでも同じような結果になったので、公式のデータシートで示されている「基本回路」を参考にして回路を組み直してもやってみましたが、アンプ手前で音量が落ちますが、結果は全く同じでした。

〈Arduino UNO R4 minima〉

自作シールドでは、R3のときと同様に、数値を読み上げているはずのタイミングで定期的にノイズが発生している（通信はできている）のですが、肝心な「音声」としての出力ができませんでした。ブレッドボードシールドでもUNO R3のときと全く同じで、回路を組み直しても定期的なノイズしか聴こえませんでした。

〈Freenove control board V5 (Rev4) MINI〉

自作シールドでは、残念ながらこれまでの2つと同様に、数値を読み上げているはずのタイミングで定期的にノイズが発生している（通信はできている）のですが、肝心な「音声」としての出力ができませんでした。ブレッドボードシールドでもやってみましたが、やはりこれまでの2つと同じで、定期的なノイズしか聴こえませんでした。

困ったもので、お手上げ状態でした。ここまで来ると、もう一度基本に立ち戻って、1からやり直してみるのが良さそうな気がします。サンハヤトのユニバーサルシールド基板に原因があるのかもしれませんし、ブレッドボードでやってもうまくいかないのならもっと根本的な原因があるのかもしれません。状況を整理してから、再チャレンジしてみたいと思います。

※過去記事は、「音声合成LSI（ATP3011とATP3012）を使ってみる」（←リンク）からご覧ください。

UIAPduino Pro Microを使ってみる

私の活動範囲の中で、ちょっと話題になっている「UIAPduino Pro Micro」マイコンボードを購入したので、試用してみることにします。私が購入したのは、「CH32V003（中国WCH社製32bit/RISC-Vマイコン）」を載せたv1.4のボードで、Switch Scienceさんで販売されていたものを購入しました。Arduino互換マイコンボードである「Pro Micro（←有名なSparkFun社製）」をかなりリーズナブルにした製品で、UIAPさんが開発・製造している製品です。購入する前から、「macOSで動作させるには、煩雑な作業が必要である」ことを仄聞していたので、今回は、Linux Mintで動かしている自作PCで動作確認をすることにします。
＃公式サイトでも、「Macでは、動作しますが煩雑です。」と書かれています。

今回購入したUIAPduino Pro Microにはピンヘッダが付いていなかったので、今後の活用を考えてピンヘッダのはんだ付けをしておきました。この状態で、先ずはLチカ実験を優先することにして、Arduino IDEでプログラムを書き込むための準備をしていきます。
＃今回は、公式サイト以外に創造技術実習さんの「UIAPduino（Ｌチカ）」を参考にしました。

Arduino IDE（2.3.6）を起動して、「ファイル」メニューから「基本設定…」をクリックします。すると、基本設定の窓が開くので、「設定」タグの「追加のボードマネージャのURL:」以下に、

https://github.com/YuukiUmeta-UIAP/board_manager_files/raw/main/package_uiap.jp_index.json

と入力します。既に入力されているURLがある場合には、URLを入力するテキストフィールドの右にあるボタン（複数のURLを入力する窓を開くためのボタン）をクリックすると、2つ以上のURLを入力する（複数のURLを入力する場合は、1つずつ改行して1行に1つ入力する）ことができます。入力が終わって「OK」ボタンをクリックすると、ボードマネージャ（窓の左に並んだアイコンをクリック）で「UIAPduino by Yuuki」を検索してインストールすることができるようになります。インストールが終わったら、一度Arduino IDEを終了して、「ターミナル（今回は、「GNOME端末」を使用）」を開いて以下のコマンドを1行ずつ実行します。

sudo wget -O /etc/udev/rules.d/99-minichlink-uiap.rules https://raw.githubusercontent.com/YuukiUmeta-UIAP/ch32fun/3bfa603f11d493710f2a811b5a2dfad905d9425c/minichlink/99-minichlink-uiap.rules

sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

これで準備が整ったので、UIAPduinoをUSBケーブルで自作PCにつなぎます。この時、ボード上の「RST（リセット）」ボタンを押しながらつないで、「PWR（パワー）」LEDが点灯したところでボタンを離します。次に、Arduino IDEを起動して、「ツール」メニューから「ボード:」→「UIAPduino」→「Pro Micro CH32V003」を選択します。再び「ツール」メニューから、今度は「ポート:」→「/dev/ttyS0」を選択（他の選択肢がなかった）しておきました。これで接続できているはずです。
＃UIAPduinoには、USB接続のためのICなどは載っておらず、CH32V003でソフトウエア的にUSB接続を実現しているようです。

Arduino IDEでの「Lチカ」プログラム作成は、先程紹介した「UIAPduino（Lチカ）」を参考にして作業をしました。（「digitalWrite」の「W」は大文字です）プログラムを書き終えたら、一度保存しておきます。「✓（コンパイル）」ボタンをクリックして、プログラムに誤りがないことを確認してから「→（コンパイル＆書き込み）」ボタンをクリックすると、無事に書き込みまで完了しました。「RST」ボタンを押さないと動き出さないところが少々面倒ですが、コンパイルと書き込みが終わったところで「RST」ボタンを押すと、ボード上のLEDが点滅しはじめてLチカ動作実験に成功しました。途中でいろいろとつまずくことはありましたが、udevルールの追加と再読み込みの作業が必須だということがポイントのようです。これでまた一つ使えるマイコンボードが増えたので、この安さと小ささを活かした活用方法を考えていきたいと思います。