表示するまで

基本的には https://github.com/cdario/waveshare-3.5-Spotpear-for-Rpi これの通りするのだが、一部手順が古いためハマる。

fb0 -> fb1 に (HDMI からTFT側に)

sudo vi /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-fbturbo.conf

FBTFT kernel module を使えるように firmware update をかける。ちなみにLinux のカーネルバージョンが4系になる。SPI の DMA 転送が有効化される。

sudo REPO_URI=https://github.com/notro/rpi-firmware rpi-update

これは 50MB ぐらいダウンロードする。が https://github.com/notro/rpi-firmware から前もって Download Zip したやつを使うこともできる。notro-rpi-firmware-master.zip としてファイルをダウンロードして、ローカルネットワーク内から scp で転送しておいたとする、そのうえで

unzip -d "/tmp/rpi-firmware"  notro-rpi-firmware-master.zip 
sudo FW_REPOLOCAL="/tmp/rpi-firmware/rpi-firmware-master" SKIP_DOWNLOAD=1 rpi-update

とすれば良い。

/etc/modules に追記

spi-bcm2708

fbtft_device name=waveshare32b gpios=dc:22,reset:27 speed=48000000

waveshare32b width=320 height=240 buswidth=8 init=-1,0xCB,0x39,0x2C,0x00,0x34,0x02,-1,0xCF,0x00,0XC1,0X30,-1,0xE8,0x85,0x00,0x78,-1,0xEA,0x00,0x00,-1,0xED,0x64,0x03,0X12,0X81,-1,0xF7,0x20,-1,0xC0,0x23,-1,0xC1,0x10,-1,0xC5,0x3e,0x28,-1,0xC7,0x86,-1,0x36,0x28,-1,0x3A,0x55,-1,0xB1,0x00,0x18,-1,0xB6,0x08,0x82,0x27,-1,0xF2,0x00,-1,0x26,0x01,-1,0xE0,0x0F,0x31,0x2B,0x0C,0x0E,0x08,0x4E,0xF1,0x37,0x07,0x10,0x03,0x0E,0x09,0x00,-1,0XE1,0x00,0x0E,0x14,0x03,0x11,0x07,0x31,0xC1,0x48,0x08,0x0F,0x0C,0x31,0x36,0x0F,-1,0x11,-2,120,-1,0x29,-1,0x2c,-3

/boot/cmdline.txt を変更

dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait fbtft_device.custom fbtft_device.name=waveshare32b fbtft_device.gpios=dc:22,reset:27 fbtft_device.bgr=1 fbtft_device.speed=48000000 fbcon=map:10 fbcon=font:ProFont6x11 logo.nologo dma.dmachans=0x7f35 console=tty1 consoleblank=0 fbtft_device.fps=50 fbtft_device.rotate=90

ここまでやって reboot すればTFT側に表示がでる、はず。

タッチパネルを有効にする

書いてある通りパッケージをいれる。

sudo apt-get -y install xinput evtest libts-bin
wget http://adafruit-download.s3.amazonaws.com/xinput-calibrator_0.7.5-1_armhf.deb

sudo dpkg -i -B xinput-calibrator_0.7.5-1_armhf.deb
sudo rm /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf
sudo reboot

/boot/config.txt に追記。XPT2046 は ADS7846 (-> TSC2046) 互換の中華コントローラらしいので ADS7846 を指定したらいいっぽい?

dtoverlay=ads7846,speed=1000000,penirq=17,swapxy=1

/etc/X11/xinit/xinitrc に追加 (軸補正)

DISPLAY=:0.0 xinput -set-prop "ADS7846 Touchscreen" "Evdev Axis Inversion" 1 0

startx

dpi が恐しく低いので指定して起動したほうが良い。とはいえフォントサイズしか変化しないので、アイコンとかはデカいまま。

startx -- -dpi 60

タッチパネルキャリブレーションは以下でできるが、結果を conf に書いておかないとreboot時に失われる。

DISPLAY=:0.0 xinput_calibrator

備考

タッチパネル座標と画面座標をあわせるためには

• /boot/cmdline.txt の fbtft_device.rotate=90
  • reboot 必要
• /boot/config.txt の swapxy=1 (と rotate=...)
  • reboot 必要
• "Evdev Axis Inversion" 1 0
  • X が起動していれば xinput -set-prop は即時反映されるので reboot いらない

あたりをしっかりする必要があるが、これが結構面倒で試行錯誤した。とはいえあんまりパターンがあるわけではないので適当にやれば良い。

links

ref. https://github.com/cdario/waveshare-3.5-Spotpear-for-Rpi
ref. https://github.com/notro/fbtft/issues/215
ref. http://www.circuitbasics.com/setup-lcd-touchscreen-raspberry-pi/
ref. http://www.circuitbasics.com/raspberry-pi-touchscreen-calibration-screen-rotation/

使いかた

$ ano init

すると新規プロジェクトができる。

既存プロジェクトの場合、.ino ファイルは src ディレクトリ以下に入っている必要がある。

$ ano list-models
         yun: Arduino Yún
         uno: [DEFAULT] Arduino Uno
   diecimila: Arduino Duemilanove or Diecimila
        nano: Arduino Nano
        mega: Arduino Mega or Mega 2560
     megaADK: Arduino Mega ADK
    leonardo: Arduino Leonardo
       micro: Arduino Micro
     esplora: Arduino Esplora
        mini: Arduino Mini
    ethernet: Arduino Ethernet
         fio: Arduino Fio
          bt: Arduino BT
  LilyPadUSB: LilyPad Arduino USB
     lilypad: LilyPad Arduino
         pro: Arduino Pro or Pro Mini
    atmegang: Arduino NG or older
robotControl: Arduino Robot Control
  robotMotor: Arduino Robot Motor
       gemma: Arduino Gemma

で対応モデル名が出る。

nano 向けにビルドするにはオプションをつける。

$ ano build -m nano --cpu atmega328

アップロード(書きこみ)する場合は build を upload に変えて、-p でシリアルポートへのパスを指定する。ポート指定をつけないと勝手に推測して書きこもうとするが、意図せず違うデバイスに書きこむのを避けるためにも絶対に指定したほうが良い。

.ino とかやめたい場合

.ino はほぼ cpp だが include とかがないというなんか中途半端な状態のファイル型式になっている。

ano preproc src/sketch.ino をすると cpp の完全な形で吐いてくれるので、これを src/sketch.cpp として保存して .ino を消しさっても問題なくビルドできる。

ビルドプロセス

ちなみにおおまかなビルドプロセスは https://www.arduino.cc/en/Hacking/BuildProcess に書いてある

Arduino IDE はヘッダファイルなどのパスを解決しつつ .ino を .cpp に変換（ちょっと足すだけ）して avr-gcc している。

setup() と loop() の定義：
Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/Arduino.h

HIGH とか LOW とか定数定義マクロもここに書いてある。
型のエイリアスもここで定義してある。

実際に実行している場所
Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/main.cpp

よくある main ループ。

よかったところ

• 当日18時、19時の不正利用に対し少なくとも23時ぐらいには既にカード停止になったところ
• 23時50分ぐらいに前述のメールがきたところ (こちらから電話しないとかかってくるらしい)
• 途中、電話代がかかるので向こうからコールバックするとう申し出があったところ
• 話がスムーズだったところ

わるかったところ

• そもそも不正利用されたことが大変遺憾。
• それなりに気をつけてるつもりだったので、心あたりは全くない。

思うところ

不正利用モニタリングの精度が高くてすごいな、と思った。ちょいちょい海外通販してるけど、特に不正利用検知とかされたことがなくて、モニタリングしていないんじゃないかと思っていたが、しっかりされてたみたい。

直近2日ぐらいの利用履歴を口頭で確認させられるので、細かいの買いまくってると面倒くさい。たまたま PayPal の決済履歴画面を開いていたのである程度スムーズだった。あと、直近でDMMで動画買ってなくてよかった。

パターンの抵抗はどれぐらいか

電流センス抵抗(シャント抵抗)は普通10mΩとか、あるいはもっと低抵抗値のものが使われる。

銅箔パターンの抵抗値は配線のアスペクト比で決まる (ref. http://www.tij.co.jp/lsds/ti_ja/analog/powermanagement/hints/power_sel_hint52.page )

20°C のときの銅の電気抵抗率 1.68e-8、1oz (35μm) の銅箔パターンの場合、1:1 の比の場合 。

1:10 の比の場合は 0.48 * 10 で約5mΩの抵抗値を持つことになる。基板上のパターンで電流センス程度の値の任意の抵抗値を作るのは割と簡単そうである。

銅の温度特性

しかし銅を抵抗として使おうとすると温度特性が問題になる。銅の温度特性は 4.3e-3/°C で、温度が高くなるほど抵抗値が上がる。

これはかなり大きい変動で、±10%の範囲に納めるには温度変化が±23°Cに収まる必要がある。もし±1%程度の精度を求めるなら±2.3°Cという極めて安定した温度でなければいけない。

抵抗のデータシートに書いてある温度係数単位 ppm/℃になおすと、4300ppm/℃ となり、一般的な(高精度ではない)抵抗の±300ppm/℃と比べてもケタ違いに大きい。

まとめ

ということで、これではとても高精度な電流センスはできそうにないので、代用できるケースはとても限られそうということがわかった。