SPRESENSEで可愛いロボット ～ H/W・S/W設計のポイント

2026.09.04-05 Maker Faire Tokyoでの発表資料です。

Transcript

1. SPRESENSEで可愛いロボット H/W・S/W設計のポイント 2026.09.05-06 Maker Faire Tokyo 2026 西村備山 (@lipoyang)
2. 自己紹介 西村 備山 (@lipoyang) ⚫ 組込み系技術者 ⚫ 奈良県在住 ⚫ デジもく会 (デジタル工作もくもく会＠大阪)
3. AGENDA １ 展示作品の紹介 2 H/W設計のポイント 3 S/W設計のポイント
4. AGENDA １ 展示作品の紹介 2 H/W設計のポイント 3 S/W設計のポイント
5. 展示作品
6. 元ネタ : みんな大好き ｽﾀｯｸﾁｬﾝ ｽﾀｯｸﾁｬﾝ by ししかわさん 出典 : github.com/stack-chan/stack-chan
7. さまざまな派生作品 ｵﾌﾞﾅｲｽﾞﾁｬﾝ by 小林竜太さん ﾏｲｸﾛﾋﾞｯﾄﾁｬﾝ by airpocketさん ﾜｲｵｰﾀｰﾐﾅﾙﾁｬﾝ by Kenta IDAさん takasagoさん
8. NEW!! センスチャン
9. センスチャン基板
10. センスチャン基板
11. M5Stack相当のLCD センスチャンのLCD 2インチ 320x240 ≒ M5StackのLCD
12. ｽﾀｯｸﾁｬﾝと同じ顔になる
13. シリアルサーボ用半二重化回路も搭載
14. シリアルサーボを制御できる
15. 回路構成
16. メカは3Dモデルで設計
17. 前足は飾り
18. 足の裏にはカグスベール
19. ソフトウェア
20. デモアプリ
21. デモアプリ
22. デモアプリ
23. GitHub / elchika で公開 GitHubリポジトリ elchika 記事
24. AGENDA １ 展示作品の紹介 2 H/W設計のポイント 3 S/W設計の注意点
25. AGENDA 2 H/W設計のポイント 1 B2Bコネクタの実装 2 レベル変換 3 電源系統
26. B2Bコネクタ SPRESENSE メインボードと 拡張ボードを接続するコネクタ
27. B2Bコネクタ 手ハンダの限界に挑戦！ 0.4mmピッチ 100ピン！
28. AGENDA 2 H/W設計のポイント 1 B2Bコネクタの実装 2 レベル変換 3 電源系統
29. レベル変換 SPRESENSE の 3.3V系とは I/O電圧は 1.8V レベル変換が必要
30. レベル変換 レベル変換の方法いろいろ ① 双方向レベル変換IC ② 降圧: 3.3VトレラントなゲートIC ③ 昇圧: VIH < 1.8V なゲートIC ④ 特定機能専用エクスパンダIC
31. レベル変換 3.3V ③ 昇圧ゲート SPRESENSE 3.3V 周辺デバイス SPRESENSE 1.8V 周辺デバイス SPRESENSE 1.8V ② 降圧ゲート 3.3Vトレラント であること！ ④ 特定機能のエクスパンダIC … SDIO, I2Cなどの専用IC 周辺デバイス ① 双方向レベル変換 VIH < 1.8V であること！
32. レベル変換 種別 純正拡張ボード センスチャン 双方向レベル変換 LSF0108 / 0102 LSF0204 LSF0108 降圧ゲート ー 昇圧ゲート ー 特定機能専用 エキスパンダ TXS02612 (SDIO) SN74LV1T 125/126 ー
33. AGENDA 2 H/W設計のポイント 1 B2Bコネクタの実装 2 レベル変換 3 電源系統
34. 電源系統 メインボードと 純正拡張ボードの 電源系統の概略 ややこしい！
35. 電源系統 ｾﾝｽﾁｬﾝ基板 の電源系統
36. AGENDA １ 展示作品の紹介 2 H/W設計の注意点 3 S/W設計のポイント
37. AGENDA 3 S/W設計のポイント 1 全てRAM展開される！ 2 コアごとにOSが載る！ 3 割り当ては128kB単位！
38. 全てRAM展開される！ SPRESENSEのRAMは 1.5MB もある うはー 夢が広がりんぐ …と思いきや
39. 全てRAM展開される！ ふつうのワンチップマイコン CPU Core Flashは ストレージ SPRESENSE Flash RAM Code Code R/O Data RAM R/W Data CPU Core R/O Data R/W Data Flash App File
40. 全てRAM展開される！ ふつうのワンチップマイコン CPU Core SPRESENSE RAM上で 実行 Flash RAM Code Code R/O Data RAM R/W Data CPU Core R/O Data R/W Data Flash App File
41. 全てRAM展開される！ 全てRAMにロードされて RAM上で実行 1.5MBなどあっという間 日本語フォントなど積んだら… Linuxボードに 近いイメージ
42. AGENDA 3 S/W設計のポイント 1 全てRAM展開される！ 2 コアごとにOSが載る！ 3 割り当ては128kB単位！
43. コアごとにOSが載る！ Spresense SDK メインコアにOS搭載 Main Core NuttX App Spresense Arduino 各コアにOS搭載 Main Core Sub Core Sub Core Sub Core Sub SubCore Core Worker Worker NuttX Sub Core Main Core Main Core Main MainCore Core NuttX Sketch Sketch
44. コアごとにOSが載る！ Spresense SDK Spresense Arduino メリット メモリ使用量 小 統合環境で一括管理 純粋な演算処理向き H/Wを叩きやすい (Arduinoライブラリ) H/Wの分散制御向き デメリット H/Wを叩きにくい (ライブラリが未整備) メモリ使用量 大 コアごとにスケッチ
45. AGENDA 3 S/W設計のポイント 1 全てRAM展開される！ 2 コアごとにOSが載る！ 3 割り当ては128kB単位！
46. 割り当ては128kB単位！ ARM Cortex-M4F × 6コア Core #0 Core #1 Core #2 Core #3 Core #4 Core #5 SRAM 128kB × 12タイル = 1.5MB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB SRAM 128kB マルチレイヤーAHB
47. コアごとにOSが載る！ メインコア サブコア RAM RAM Core #0 NuttX 128kB Core #n NuttX Sketch 128kB Sketch 128kB 必要枚数 割り当て られる デフォルト はタイル6枚 128kB 128kB 128kB
48. まとめ 2 H/W設計のポイント レベル変換・電源系統 3 S/W設計のポイント メモリのやりくり
49. ご清聴ありがとうございました 今日の資料 Twitter: @lipoyang http://lipoyang.net