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プリント基板で作り直しました。

2014.01.30 16:05|工作
前回作成した「USB電流積算計」ですが、ユニバーサル基板で作ったためちょっと大き目のサイズで見た目も悪いため、プリント基板で作り直すことにしました。

前回のユニバーサル基板での状態です。

DSC01310_R.jpg  

別に悪くは無いんですが、せっかくCADソフトの「EAGLE」の使い方もだいぶ分かってきたので、プリント基板を起こしてみることにしました。
前回のURL=>kazubeiblog.blog90.fc2.com/blog-date-20140108.html


何度か試行錯誤の結果何とか思った通りに出来ました。

DSC01345_R.jpg 

何とか気に入った物が出来上がりました。基板のサイズは75mm X 50mmです。

ユニバーサル基板に対して半分近い大きさに収まりました。

部品を全て取り付けたらこうなりました。

DSC01346_R.jpg 

実は抵抗のサイズを間違っていてぎりぎりはめ込んだ感じです。もう少しゆったり目にするように次回は気をつけます。

部品実装面から見たプリント基板の様子です。

USB_Check2.png 

左側からVCC_INとGND_INはUSBポートの入力側です、逆にVCC_OUTとGND_OUTはUSBポートの出力です。

USBから出ている信号線(多分緑と白の線)はそのままつなげてください。本回路とは全く関係ありません。

また、R1とR9が異様に大きいのですが、3Wの抵抗を使用しているせいです。(これしか入手できなかったためです。多分2Wぐらいでも良いと思います)

それと各抵抗ですが、4/1Wを使用していますが、寸法を間違えたため抵抗がぎりぎり挿入できる状態です。
(8/1Wの抵抗ならゆったり取り付けできると思います)

もしこのパターンを使いたい方はこちらをクリック=>https://drive.google.com/file/d/0B3p-MGP9GoxeY2hmZG5sSC10VFU/edit?usp=sharing

PDFファイルがダウンロードできますので、印刷して使ってください。

手順はまず普通のA4用紙に印刷をかけて、パターンの上にOHPシートをセロテープなどで貼り付ける。

その後最適な状態で印刷をもう一度実行する。(最適な状態とは黒がしっかり出てきれいに印刷が出来る状態の事です。プリンターによってこれは違いますので、ご自分で調整してください)

PDFファイルを印刷する時の注意点は、必ず「実際のサイズ」のチェックを入れて印刷してください。

チェックを入れないで印刷すると、何故か少し小さく印刷されるようです。

当方では動作しておりますが、このプリントパターンご利用に関しての誤動作、不利益等が出たとしても当方は一切責任を持てません事をご了承ください。

そして出来上がりの写真です。

DSC01347_R.jpg 

前回は基板に直付けしていたLEDを、配線で処理して、ケースの外側に変更しました。

AVRやICはそのまま使いましたので、スケッチは触っていません。

動くはずだと分かっていても、最初に電源を入れる時はやはり緊張します。

幸いきちんと動作してくれました。

それと前回はUSBのケースのアースをちょん切っただけで放置していましたが、今回はそれもきちんと接続しました。

今充電のチェック中ですが、正常に動作しているようです。

とっても楽しい時間をすごせました。

つづく・・・


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プリント基板作成に挑戦!

2014.01.24 21:27|工作
Arduinoに凝ってしまったおかげで、電子工作の方も本格的に始めてしまった。

元を辿れば35年ぐらい前にも、日本橋に行って電子部品を買って来て、電子工作した覚えがある。

その時も一度だけプリント基板を作った覚えがあるのだが、当時は銅箔が貼ってあるだけの「生基板」に、自分でレタリングや細いテープでマスキングをして、薬局でたしか第2酸化鉄?を買って来て作業をしたような覚えがある。

あれから30数年たって今は、プリント基板は写真の現像のような方法で作成するようになった。

色々調べているうちに、やってみたくなったので、こんなものを買ってしまった。

DSC01333_R.jpg 

サンハヤトから発売されている、プリント基板作成の入門キットである。

手順は以下の通りです。

1.パソコンソフトを使ってプリントパターン(版下)を作成する。
  私の場合は「EAGLE」と言うソフト(条件付でフリーで使えるソフトです)を使って回路図を作り、その後版下を作成しました。
2.版下が出来上がったら感光基板に版下を露光する。
3.露光した感光基板を現像する。
4.現像された基板をエッチング(余分な銅箔を薬剤で溶かす)する。
5.表面をアルコールで拭いて、感光剤をふき取ると、銅箔のパターンが見えてくる。
6.必要箇所にドリルで穴あけをする。
7.仕上げに基盤用フラックスを塗布して出来上がりです。

以上が手順ですが、やっぱり1発では出来ませんでした。

まず版下は今回は自分では作らずに、公開されているものを利用しました。

それを普通のA4用紙に普通に印刷します。

次にOHPシートに印刷するのですが、私は以下のシートを利用しました。



アマゾンで見つけたのですが、もちろんサンハヤトから専用のシートが発売されているので、それでも良いのですが、サンハヤトのは3枚入りで1500円ぐらいするので、高すぎると思いネットで検索していると、これに行き着きました。

これだとA4が10枚入って900円ぐらいです。
URL=>www.amazon.co.jp/gp/product/B000FHTXE2/ref=oh_details_o00_s00_i00

これを4分割してA6サイズにして使用しました。

先ほど印刷しておいた版下の上からこのOHPシートを重ねて、セロテープで貼り付けてもう一度OHPシートに印刷をかけます。

その時のプリンターの設定は、プリンターによって違うので、A4用紙を使って試し印刷をして決めてください。
(私はブラザーのMFC-930CDNを使用していますが、OHPのモードにすると何故か緑色で印刷されてしまうので、試行錯誤の結果インクジェット用紙で、きれいを選択して印刷してみました。蛍光灯に透かすと向こうが見えるぐらいに濃度ですが、露光には問題ないようでした。)

出来上がりの版下です。

DSC01344_R.jpg 

こうやって紙の上で見てみると、真っ黒に見えるのですが、蛍光灯に透かすと向こうがうっすらと透けて見えます。

次に感光基板版下を露光するのですが、これもネットを徘徊しているとどうやら、ブラックライトが露光に良いらしいということで、こんな物を作りました。

DSC01336_R.jpg 

例によって側も部分は100均で購入してきました。ブラックライトは車用(12V)のデザインブラックライトを4使って内側に貼り付けています。

裏側です。
DSC01337_R.jpg 

長さは約75mmほどの短いブラックライトです。1本2.7Wなので4本で10.8Wです。

こんな箱に入っています。

DSC01339_R.jpg 

とりあえず在庫処分していて1個480円で売っていました。
URL=>item.rakuten.co.jp/zenpou22/as-249/

今日現在で後14個残っていました。

入門キットの説明書では、蛍光灯に約10分間露光するように書いてありますが、ブラックライトだと約3分ほどで露光できるそうです。

光っている所です。

DSC01338_R.jpg 

満遍なく光が照射できるように、アルミホイルで内側を囲っています。

そこでネット情報を元に3,4,5分と段階的に露光させてみたところ、見事に失敗です。

本当は、蛍光灯で「ケミカルライト」と言うものがあるのですが、それを使うと短くなるようですが、このライトの場合ブラックライトの周りをアクリルで覆っているため、本来の紫外線がアクリルに吸収されてしまっているようです。

露光には紫外線が必要なため、今回の工作は失敗作になってしまいました。

失敗作です。

DSC01342_R.jpg 

薄らとプリント配線の部分が分かりますが、完全に露光は出来ていなかったようです。

一番向こうの物は試しにもう一度現像してみたら、完全に銅箔の身になってしまいました。

結局今回の自作ライトBOXの場合、10~12分露光するとうまく行きました。
(露光時間に関しては基板の製造磁気と関係があるようです。製造後1ヶ月ぐらいのものだと非常に早く感光するのですが、2ヶ月を過ぎた辺りからはあんまり時間の差は無いようです)

感光基板は厳重にアルミの袋に1枚づつ入っています。

DSC01340_R.jpg 

内側は黒くしてあって決して保存中に、感光したりしないようになっています。

袋の上の方に製造年月日が書いてあります。

DSC01341_R.jpg 

今回購入した物は約4ヶ月前に製造されたものですから、露光時間は安定していると思います。

ちなみに感光基板には賞味期限があるようで、あまり大量には購入しておかない方がよいようです。

露光が終わったら次は現像です。現像液は下のようなタッパに入れて温度を約30度ぐらいで2分ぐらいつけていると、画像が浮き出てきます。

どこかのページで見たのですが、この現像については多少多めにやっても大丈夫だそうです。むしろ短いとこの後のエッチングに時間がかかり、よくないそうです。

DSC01335_R.jpg  

タッパは2つ用意して、現像液を入れるものと水を入れて洗い流しように使用します。

次はエッチング作業です。

これもしたの写真のように液を入れるものと、洗いようの水を入れるものを用意します。

DSC01334_R.jpg 

エッチングにかかる時間は、説明書では15~20分ぐらいと書いてあったのですが、私の場合約30分ぐらいかかりました。

現像は大目でも良いのですが、エッチングに関してはあまり時間をかけすぎると余分なところまで溶かしてしまうので、時間範囲内で済ますようにした方がよいようです。

ちなみにエッチング液は40~45℃ぐらいの温度が必要だそうです。

洗面器に熱いお湯を張って、その中で液の入ったタッパを漬け込んで暖めながらやると良いでしょう。

これも解けやすい所とそうでない所があって、なかなか難しかったです。

おそらく現像処理をもっと長めにやって、完全に表面の感光剤が溶けきってなかったんでしょう。

そんなこんなで色々とやってやっとうまく出来たのがこれです。

DSC01343_R.jpg 

右下の部分はちょっとオーバーエッチングで、解けてしまったです。

とりあえず何とかうまく出来上がったので、アップしてみました。

つづく・・・

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電子工作用便利グッズ

2014.01.18 20:55|工作
自分的には難しい作品を作成後なので、大変満足して充実しております。

しかしながら作成していて、こんなものがあったら楽だろうなと思って、ネットを徘徊していたらこんな物がありました。

まず一つ目がサンハヤトから発売されている「ピンそろった」です。
URL=>eleshop.jp/shop/g/gB2N367/



ICを見たことがない方はご存じないと思いますが、ICは購入時ハの字型に広がっているのです。なぜそうなのかは知りませんが、それが8ピンであろうが28ピンであろうが全てがそうです。

これをそのままでは基板にもICソケットにもはまりません。

それを約90度に揃えてくれるグッズです。

実際の使用例を紹介します。

DSC01323_R.jpg 

こちら側が表面で、300milのIC用に使用します。

商品説明では、こちらの面は「表面:300MIL幅 8~20pinのICに対応」と書いてありますが、28ピンやそれ以上のピンでも使用できます。(たぶん実在はしませんが40ピンぐらいまではまると思います)

裏面は600mil用に幅広になっています。

整形前のICです。このようにハの字型になっています。

DSC01324_R.jpg 

こんな感じでわずかですがハの字型に広がっているので、基盤やICソケットに挿したりすることが出来ません。

そこでICをこのようにセットします。

DSC01325_R.jpg 

端っこに寄せていますが、別に真ん中でもかまわないと思います。

ICを抑えながらぐいっと握りつぶすと作業完了です。(バネが入っているので通常は開いたままです)

整形後のICです。

DSC01326_R.jpg 

見事に90度に整列しています。

ちなみにこの治具は新品のICだけではなく、不用意に曲げてしまったICにも適用可能です。
(ただし横方向には揃えてくれないので、ラジオペンチなどで整形するしかないと思います)

特に28ピンぐらい長さがあれば、両サイドをつかんで、机などの平たい所で押し付けて曲げることも可能ですが、良く使用する8ピンクラスのICだと握りにくくて、押し付けるのもコツがいりますが、これを使うと簡単に整形することが可能です。

なかなか面白いものを購入して満足です。

次は抵抗などの部品類の足曲げ機「リードベンダー」です。

これもサンハヤトから発売されています。
URL=>eleshop.jp/shop/g/g628311/



加工例では抵抗だけですが、トランジスターも対応しています。(TO92パッケージのみ)

こんな感じのものです。

DSC01327_R.jpg 

差し込む溝によって、2.54~30mmピッチの13段階に直角に折り曲げられ、フォーミング加工も出来るように丸い溝が機ってあります。

もちろんリード線型のものであれば、ダイオード等にも使用できます。

DSC01328_R.jpg 

このように部品の足を溝に合わせて這わせるだけで、指定のピッチで曲げることが可能です。

また同梱してあるピンを利用して裏から丸い所を、押してやるとフォーミング加工も簡単に整形することが出来ます。

DSC01329_R.jpg 

フォーミング加工された部品の用途は、初心者の私には分かりませんが、昔のラジオなどを開けてみるとこんな風になった部品があった事を、なんとなく覚えています。

次はトランジスターの例です。

DSC01330_R.jpg 

このように差し込んで裏から左右のリード線を広げていきます。

DSC01331_R.jpg 

部品が小さいので、ちょっとやりにくいです。

出来上がるとこんな風になります。

DSC01332_R.jpg 

広がりすぎているのは、基盤に差し込んだときにテンションをかけて、ハンダ付けする前にすっぽ抜けないように配慮しているとの事です。

以上無くてもかまわないが、あれば便利な治具グッズ2点の紹介でした。

つづく・・・

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Arduino ATMega328P スケッチライターの作成

2014.01.17 14:10|工作
ATMega328P-PU専用の、「ブートローダー書き込み機」が無事完成しましたので、次は書き込んだブートローダーで、きちんと動作しているのかどうかを確認するため、「スケッチ書き込み機」を製作することにしました。

これもネットで検索して、大まかに回路図を拝借したのですが、ATMega328Pは電源(5V)と、GNDを適切に接続して、動作用のクリスタル(セラロック等)をつなぐだけで、動作するように設計されています。

それに、スケッチをアップロードできるようにUSBインターフェース用のピンヘッダを取り付けて、「FTDI Platinum USB-シリアルアダプタ 」を接続できるように回路を組んでみました。

目的はATMega328Pを単体動作できるようにした作品のデバッグ用に、AVRを何回もUNOに差し込んだり抜いたりしなくて良いようにしたかったからです。

ついでにブートローダーを書き込んだAVRに「LEDブリンク」を書き込んで、動作チェックが出来るようにLEDを取り付けて確認できるようにしました。

なんか大げさな気がしますが、非常に単純な回路ですので、簡単に作成できると思います。

回路図は以下の通りです。(クリックすると大きな画像になります) 

Atmel_Wrigter.png 
 

左端のヘッダピンの順序を間違えないように、良く確認しながら作ってくださいね。
 
それと右側の19番ピンのLEDは抵抗入りLEDを使用しております、普通のLEDを使用の場合は適宜抵抗を挿入してください。

私はこれにもゼロプレッシャーソケットを使用しましたが、50x75ぐらいのユニバーサル基板で作成することが、出来ました。

完成の写真です。

まずは部品面です。

DSC01319_R.jpg 

左端のピンヘッダーにUSBインターフェースを差し込んで、PCと接続します。

電源はUSBから供給するようにしていますので、単体では動作しません。これはブートローダー書き込み機でも同じです。

次は裏側です。

DSC01320_R.jpg 

これもやっぱりポリウレタン線を使用していますので、引っ掛けて千切れたりしないようにボール紙でマスクする予定です。

使う時にはこんな感じです。

DSC01321_R.jpg 

やはりこれも左下が1番ピンになりますのでご注意をば!

通称「Lチカ」と呼ばれる簡単なスケッチをアップロードして、動作させているところです。

DSC01322_R.jpg 

上にあるLEDが1秒周期で点滅しています。とりあえず成功しているようです。

これで何か作品を作った時に、AVRの書き換えが楽になると思います。

しかしいつ作品を作れるスキルが付くかは「神のみぞ知る」です。

ゆっくりのんびり勉強していきたいと思います。

つづく・・・

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Arduino ATMega328P ブートプログラムライターの作成(その2)

2014.01.16 19:45|工作
本日注文した部品類が到着しましたので、早速作成に取り掛かりました。

大きな基板ならもうちょっと楽なんですが、「ユニバーサルの」の、汎用部分のサイズはあまりにも小さかったです。

元々ゼロプレッシャーソケットが大きすぎるのがいかんのです。

ATMeag328P-PUはサイズが300milと言う大きさで、本来28ピンぐらいのICでは600milと言う大きさのものが大半です。

どうせ使うのは300mil専用なので、300milのゼロプレッシャーソケットを探してみましたが、やっぱり無いようです。

本来ゼロプレッシャーソケットはレバー側が1番ピンになるのですが、レイアウトの関係で反対向きで利用しました。

とりあえず出来上がりの写真です。

まず部品面です。

DSC01317_R.jpg 

上側にインジケーター用のLEDのみ取り付けて、出来るだけ下側を大きく取れるようにソケットを取り付けました。
(ちなみに私は今回LEDを全て抵抗入りのLEDにしましたので、その分部品が減って助かりました)

LEDの役割は、上の赤色が「エラーの時」、緑色が「動作しているぞっと、ホワンホワンとゆっくり点滅」、黄色が「ブートローダー書き込み中」の役割を、そして下にある黄色が「POWERインジケーター(要は電源が入っていることの確認用)」です。

ソケットの下にあるスライドスイッチは左にすると、縦にはまっている本来のAVRにスケッチを書き込み出来ます。

右(黒い方)にすると、ゼロプレッシャーに差し込んだAVR(新品でも使用済みのものでもどちらでも可)にブートローダーを書き込み出来ます。

次は配線側です。

DSC01318_R.jpg 

何度も工作してみた後だったので、ちょっとコツがつかめてきました。

しかしポリウレタンの線は、引っ掛けたりすると千切れたりしてはいけないので、最終的には配線側をボール紙で覆い隠そうと思います。

ちにみにPCとの接続はUSBインターフェースを使用しますが、これは前に紹介した

FTDI Platinum USB-シリアルアダプタ (FT232RL 搭載 FTDI Basic Breakout) 」を、そのまま利用しています。
81HAQMPFaSL__AA1500__R.jpg 
アマゾンで購入ですが、1390円ととても安いのですが、きちんと動作はしてくれています。
URL=>www.amazon.co.jp/gp/product/B00DU4V0IO/ref=oh_details_o00_s00_i00

続いてこれを使ってのブートローダー書き込み手順ですが、それは実に簡単で、以下のようにArduinoIDEから操作します。

まずUSBインターフェースを使って、PCと接続します。
(この時はまだゼロプレッシャーにはAVRを乗せない方が良いです。)

つなぐとPOWERだけが光っています。(上のLEDもチカチカト点滅する事があります)

DSC01314_R_201401161911202ea.jpg 

そして下にあるスライドスイッチを左側に切り替えてください。

まずはArduinoIDEを起動します。
(IDEはVer1.0.1以上を使用してください。今現在はVer1.0.5になっています)

起動したら以下のように「ArduinoISP」を開いてください。

ArduinoISP1_R.jpg 

選ぶと新しいウインドウが開いて、難しそうなスケッチが表示されます。
(これがブートローダーを書き込むためのスケッチです)

次にマイコンボードがArduinoUNOになっているか確認してください。
(なっていなければ下記のように指定してください)

マイコン選択_R 

次にUSBのCOMポートの番号を指定します。

COMポート選択_R 

私の場合COM9になっていますが、ご自分の環境に合わせて設定してください。

ここまで出来たら、スケッチを書き込みます。

スケッチ書込み_R 

30秒ほどで書き込みは終了すると思います。赤い文字で「サンキュー」が出れば成功です。

これで書き込み機としてこのボードは動作を開始しています。

DSC01315_R_2014011619112127c.jpg 

上の段の緑色のLEDが「ホワンホワン」と点滅していると思います。

さあいよいよブートローダーの書き込みです。

まずスライドスイッチを右側の、黒い方に切り替えてください。そして写真のようにAVRをセットしてください。

AVRの向きですが、左下が1番ピンです絶対に間違えないように注意してください。
(本当はレバー側が1番ピンなのですが、ソケットの取り付け方向の問題で左下になっています)

続いてまたIDEの操作です。

書き込み装置を「Arduino as ISP」に変更する。

ライター選択_R  

次はツールの中にあるブートローダーの書き込みを実行します。

ブート書込み_R 

スケッチの書き込みボタンとは違いますのでご注意を!

書き込み中の写真です。

DSC01316_R_201401161911229bd.jpg 

上の黄色が点灯しています。小さなプログラムなんですが、おおよそ30秒ぐらいで下記のようなメッセージが表示されれば、ブートローダーの書き込みは正常に終了しています。

成功 

ためしに他のUNOと差し替えて、テストスケッチのLEDブリンクでも実行してみてください。

続けて他のAVRも書き込みたい場合は、AVRを差し替えてから、ツールの中の「ブートローダーを書き込む」を再度実行するだけでまた書き込み作業をしてくれます。

以上がこのブートローダー書き込み機の使い方です。

次はスケッチ書き込み機を仕込み中です。

出来上がったらまたアップします。

つづく・・・

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Arduino ATMega328P ブートプログラムライターの作成

2014.01.15 18:56|工作
なんかすっかり電子工作にはまってしまって、次なる獲物を模索していました。

実はArduinoのCPU(AVRと言う)はICソケットに刺さっていて、もし壊れたり単体で動作させるのに都合よく出来ています。

AVRの正式名称は「Atmel ATMega328P-PU」という型番なんですが、値段が非常に安くて1個250円(秋月通商)で販売されていますし、単体で動作させるのは割と簡単に動作するように設計されています。
ATMega328P-PU=>akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03142/

しかしこのAVRを単体で購入してArduinoに差し込んでも、実は全く動作しません。 

新品のAVRにはArduinoとして動作させる「ブートローダー」と言うプログラムを書き込まなければ、スケッチを書き込んだり実行させたり出来ないんです。
 
最初からブートローダーを書き込んで販売もされています。スイッチサイエンスと言うショップで350円で販売されています。
URL=>www.switch-science.com/catalog/1414/

幸いこのブートローダーを書き込むのは、あまり難しいことではなくネットなどで検索すれば、山ほど情報が出てきます。

私もネットで勉強して書き込みをやってみようとしましたが、ただやるのでは面白くないので、専用の書き込み機を作成しようと思って回路図を考えてみました。

参考にさせていただいたのは、「京都 しなぷすのハード製作記」さんのページを参考にさせていただきました。
URL=>www3.big.or.jp/~schaft/hardware/bootloader_writer/page001.html

後、前回「USB電流積算計」のときにお世話になった、「ラジオペンチ」さんのご助言も頂きました。
URL=>radiopench.blog96.fc2.com/

回路図を書くと言っても私にはその専門知識がないため、先ほどの製作者様の回路図を多少変更させて頂いて作成してみました。

回路図はこんな感じです。(クリックで大きな画像が表示されます) 

Atmel_bootwriter.png  

右側のICみたいなのがArduinoの端子類です。私の場合はこれを前に紹介した、「ユニバーサルの」でやってみようと思います。

こんな感じで右側の部分に好きな回路を乗せられるようにした、Arduino互換機です。

DSC01295_R.jpg 

ICソケットには抜き差ししやすいように「ゼロプレッシャーソケット」と言うものを使用してみたいと思います。



手前のレバーでICを固定できるように出来るため、何回でもAVRを抜き差しできます。 
 
次に回路図の左側がICソケットの部分です。

ICの端子9,10番に発信器(セラロックを使用)16Mhzを取り付けていますが、取り付けなくても動作はします。

AVRが全くの新品の状態であれば、発信機はなくても書き込みが出来ますが、ブートローダーを書き込まれたらそのブートローダーが起動するため、外部に発信機を付けてやらないと動作させることが出来なくなってしまいます。

今回はもしブートローダーを壊してしまっても、回復が可能なように発信機を取り付けた回路にしました。

後、スライドスイッチが付けてあるのは電解コンデンサーを、アースに落とすとブートローダーの書き込み。開放にすると本体のスケッチを書き込めるように切り替えできるようにしています。

後はデジタルアウトと、各種動作確認用のLEDを接続すると、大まかには完成するはずです。

ただ、まだ注文した部品の現物が届いていないので、ユニバーサルのの開放空間だけで組めるかどうかはまだ分かりません。

したがってこの続きは、各部品が揃ってからアップしたいと思います。

つづく・・・

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USB電流計のプチ改造。

2014.01.11 16:25|工作
何とか難儀しながらも出来上がった「USB電流積算計」ですが、製作者の方のご協力を得てちょっとした改造をしてみました。

前回のでき上がりの図です。

DSC01312_R.jpg 

それと充電中にどれぐらいの電流が、流れているのか知りたくなったのでこんなものも買ってみました。


USB電流&電圧チェッカーです。

使い方は下のように、測定したいUSB機器の間に挟みこむようにするだけです。



なぜこれを買ったかと言うと、充電中の電流を知りたかったのと、充電終了時の「だらだら電流値」がどれくらい流れているのか調査したかったからです。

その電流値が分かれば、その数値をしきい値にしてブザーで知らせてくれるように、改造してみることが出来ます。

これで測るまでは、想像で数十mAh程度の電流が流れているものと思っていましたが、測ってみたらなんと300mAh~400mAh近い電流が流れ続けていることが分かりました。

充電に使った機器はタブレットのNexus7(2013)とiFiveX2を使用してみましたが、どちらも同じぐらい流れていました。

やはりスタンバイ状態でもそれなりに電力を食っているんですね。

でも良く観察して見たら、60mAhぐらいになるときもあるようなので、タブレットのスタンバイ時でも何か裏でやっているんでしょうね。

そこでしきい値を320mAhぐらいに設定して、スケッチを少し手直ししました。

まず、
void setup()
{
の中に出力ピンの設定を宣言します。
pinMode(7, OUTPUT);             // アラーム設定用出力ピン

これでArduinoのピン7を出力に設定できました。

次は、電流値を条件判断して、ブザーを鳴らす作業の追加です。

int x = analogRead(analogPin);        // 電流を測定
  if(x < 130){                                 // 一定値以下なら(mAh/2.44)
    digitalWrite(7, HIGH);                 // Pin7をHIGHにする
  }
  else{
    digitalWrite(7, LOW);                  // Pin7をLOWにする
  }

といった具合に変数「x」を指定して、xが130という数値を下回ったらピン7をHIGHにしてブザーを鳴らす。

それ以外であればピン7はLOW(鳴らない)に設定しました。

ちなみにこの数値は2500mAhを1024で割った数値になるそうなので、

130x2.4414=317.382で約320mAhがしきい値になるわけです。

基盤の改造の様子です。

DSC01313_R.jpg 

開いているスペースに圧電ブザーを取り付けました。

注意点はここで使う圧電ブザーは発信器内臓で、5Vを印加するだけで鳴るタイプを使用します。

普通の圧電ブザーであれば5Vを印加するだけでは鳴りませんので、スケッチで鳴らさなければ鳴りません。

発信器内臓のブザーには極性がありますので、それも注意点です。

使ったピンが7番なので、ICのピンとしては13番がそれに当たります。

したがって圧電ブザーの(+)をICの13番ピンにハンダ付けして、もう片方のピンをGNDにつなぐだけです。

こうやって一度組み込んだものをもう一度ばらして、ICを別のArduinoに(私の場合は「ユニバーサルの」を利用)はめ変えて、スケッチを書き込んでもう一度ICを元に戻します。

そして実験です。

大体思った通りに充電修了してから少し立つと、300mAh付近に落ち着くため、ブザーが鳴って完了を知らせてくれました。

プチ改造は一応成功です。

最後に、製作者の「ラジオペンチ」さんには、大変お世話になりこの場をお借りしてお礼を申し上げます。

本当にありがとうございました。

つづく・・・

その後・・・

なぜかしきい値を下回ってもブザーが鳴らなくなったり、根本的に動作しなくなったため、ブザーを取り外してみたところ、正常に動作するようになりました。

製作者の「ラジオペンチ」さんも言っておられたのですが、スケッチはスリープからの割り込みを利用して作っているため、複雑なことはあまり得意ではないようです。

とりあえず元通りに戻して利用することにしました。

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Arduinoで始めて組み込み工作をやってみました。

2014.01.08 20:18|工作
以前からブログにも紹介している、モバイルバッテリーの実行率を計測するのに、USBの電流を測定して積算するようなものがないかと、探していましたが、なかなか思うようなものがないんです。

唯一これがその機能を持っていますが、電流が最大で1Aまでというのがネックで、使えません。


これはバッテリー側と、充電される機器の間に挟みこんで使用します。

SWの切り替えで、今の消費mAh(最大999mAh)と、積算の数値A(999A)を切り替えて表示してくれます。

まさにこれが私の必要とするものですが、今は通常スマホやタブレットを充電するのには、2.1Aの容量で充電しますので、これでは使えません。

そんなことを考えながらネットはいかいしていたら、なんとArduinoを使用して自作している方がいらっしゃいました。
URL=>radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-392.html(リンク先には許可を取ってあります。)

これなら私の希望通りのことが可能なため、早速HPから回路図を印刷して、Arduino用のスケッチも公開してくださっているので、ダウンロードして、用意をしました。

必要な部品が揃ったので、ユニバーサル基板を使って、一つづつ確認をしながら回路図通りに部品を付けていきました。

簡単そうに見える回路図ですが、私にとってはまるでスパゲッティーのようで、出来上がるのに2日間もかかりました。

出来上がりの様子です。

DSC01310_R.jpg 

ユニバーサルボードはもう少し切断する予定です。

表示は12768となっていますが、分解能が0.1mAhのため1276.8mAhが正解です。

製作者様のものには6と8の間に「.」が入っているのですが、私の場合は表示されませんでした。

おそらく表示装置が当時のものと仕様が変わっているのでしょう。

ちなみにこの表示装置はダイソーなどで販売している「歩数計」です。

非常に丁寧な解説で、これの改造方法も解説されています。

しかし同じものが近所のダイソーとか100均の店を探してみましたが見つからず、ネットで探していたら見つけることが出来ました。
私はここで購入しました。
URL=>store.shopping.yahoo.co.jp/kawauchi/2gro55001.html

もちろん1個105円です。念のために2個買っておきました。

後はCPUへのスケッチ書き込みですが、以前紹介した「ユニバーサルの」を使って書き込みしました。

これです。

univerkit_R.jpg

これだとCPUがソケットから取り外ししやすいので、書き込み後に交換が簡単です。

全部接続が終わって最初に電源投入時が、一番緊張します。

こんな小さなものでもショートさせていたら「パンッ!」、その後煙が「モワ~」・・・

しかし一発OKでした。(もう私は感動して思わず「やったー!」と声を出してしまいました。)

しかし最初ピリオドがなかったため、積算値がでたらめだと勘違いして、ちょっとショックでした。

出来上がりの基板です。

DSC01311_R.jpg 

本家の製作者の方はこの4分の1ぐらいの基板で作っていますが、私の技量ではこれが精一杯です。

その後右側の余白部分を切り取って、8cm四方にまとめることが出来ました。

後はまた100均に行って、収める箱を見つけようと思います。

ただこの積算計には大きな弱点がありました。

目的の機器への充電が完了しても、積算が自動で止まらない弱点がありました。

積算が自動で止まらないのではなく、充電完了後でも充電される機器側には微小ながらも電流が流れ続けているので、カウンターは止まることなく積算を続けていきます。

そこらへんは、チェック中目を離さないようにして、完了のタイミングで数値を読み取るようにするか、スケッチを見直して、改造するか(私に出来るでしょうか・・・)これから考えようと思います。

最後にこんな素敵な回路を公開してくださった「ラジオペンチ様」に、この場をお借りしてお礼を申し上げます。

つづく・・・


PS.100均に行って良さそうなアクリルケースを、買ってきたので組み込んでみました。

本当はもっとちゃんとしたケースが欲しかったのですが、それなりに組み込めたので良しとします。

こんな感じに仕上がりました。

DSC01312_R.jpg 

歩数計の形に穴を開けるのが、大変でしたがそれらしく取り付けできました。

アクリルケースなので、歩数計は瞬着で四隅をとめて裏からグルーガンを使ってホットボンドで固定してあります。

本当はケーブルもホットボンドで固定したかったのですが、ちょっとバージョンアップを考えているので、まだ固定はしていません。

うまく行ったらまたアップします。

またまたつづく・・・


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Arduinoで液晶コレクション

2014.01.06 23:27|工作

気が付いたら、Arduinoの液晶シールドが3枚に増えていた。

どれもピンアサインが違うため、一つづつ紹介していきます。

3枚揃えた集合写真です。

DSC01302_R.jpg 

順に紹介します。

まずは完全に自作したシールドです。

DSC01303_R.jpg 

液晶のほかにLEDも3つ付いています。

動作中の様子です。

DSC01304_R.jpg 

基本的にはUP側が1から9999までカウントして行き、それに同期してLEDが順位点滅するようになっています。

次は液晶以外に6つのSWが付いたものです。

DSC01305_R.jpg 

これについては最後に動画をアップします。

DSC01306_R.jpg 

これも動作は同じですが、SWであることを操作できるようにしています。

次はキットになっている物を、作ったものです。

DSC01307_R.jpg 

一番特徴がない物ですが、コントラストとブライトが調整できるようになっています。

DSC01308_R.jpg 

動作中の様子です。

最後に毎度おなじみのHobbyKingから購入したArduinoUNO R3です。

DSC01309_R.jpg  

全くのオリジナルのようですが、値段は送料込みで2000円弱です。

箱は無しですが、USBケーブルは付属していました。

これにもう一枚自作予定の液晶シールドをかぶせてみたいと思います。

それではSW月のシールドの動作状態の様子の動画です。



基本的にはSWキーを押すと、左右に数字の出力位置がずれるのと、UPとDownで表示の速度を変えています。

またSELECTで、デフォルトの表示位置と速度に戻るようにしています。

スケッチは以下の通りですが、初めてswichとcase文を使って書いてみました。

最初はなかなかうまくいかず試行錯誤の結果ですが、何とか目的は達成できました。

大昔にほんのちょっとC言語をかじったことがある程度ですので、だらだらしたスケッチになってしまいましたが、何かの参考になればどうぞ勝手に使ってください。

LCD_Up_Dn_Dig

/*
Sainsmart LCD Shield for Arduino
Key Grab v0.2
Written by jacky

www.sainsmart.com

Displays the currently pressed key on the LCD screen.

Key Codes (in left-to-right order):

None   - 0
Select - 1
Left   - 2
Up     - 3
Down   - 4
Right  - 5

*/

#include <LiquidCrystal.h>
#include <DFR_Key.h>

//Pin assignments for SainSmart LCD Keypad Shield
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
//---------------------------------------------

/*
#define None   0
#define Select 1
#define Left   2
#define Up     3
#define Down   4
#define Right  5
*/

DFR_Key keypad;

int localKey = 0;
String keyString = "";

int up = 0;
int dn = 10000;
int time = 1000;
int clm = 6;

void setup()
{
  lcd.begin(16,2);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("LiquidCrystal");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Kazuaki Sako");
  delay(3000);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("UP=> ");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("DN=> ");
 
  /*
  OPTIONAL
  keypad.setRate(x);
  Sets the sample rate at once every x milliseconds.
  Default: 10ms
  */
  keypad.setRate(10);
}

void None(){
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("None");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
}

void Select(){
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("Sele");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
  clm = 6;
  time = 1000;
}

void left(){ 
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("Left");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
  clm = clm -1;
    if(clm < 4){
      clm = 4;
    }
}

void UpUp(){
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("U__p");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
  time = time - 100;
    if(time < 100){
      time = 100;
    }
}

void Down(){
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("Down");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
  time = time + 100;
    if(time > 1500){
      time = 1500;
    }
}

void Right(){
  lcd.setCursor(12,0);
  lcd.print("Rigt");
  lcd.setCursor(14,1);
  lcd.print(localKey);
    clm = clm + 1;
    if(clm > 8){
      clm = 8;
    }
}

void sw_mode(int num){
  num = localKey;
  switch(num){
    case 1:
      Select();
      break;
    case 2:
      left();
      break;
    case 3:
      UpUp();
      break;
    case 4:
      Down();
      break;
    case 5:
      Right();
      break;
    default:
      break;
  }
}

void loop()
{
  /*
  keypad.getKey();
  Grabs the current key.
  Returns a non-zero integer corresponding to the pressed key,
  OR
  Returns 0 for no keys pressed,
  OR
  Returns -1 (sample wait) when no key is available to be sampled.
  */
 
  for(up=1;up<10000;up++){
    dn = dn--;
    localKey = keypad.getKey();
    if(localKey < 0){
      localKey = 0;
      lcd.setCursor(12,0);
      lcd.print("None");
    }
    lcd.setCursor(4,0);
    lcd.print("       ");
    lcd.setCursor(clm,0);
    lcd.print(up);
    lcd.setCursor(4,1);
    lcd.print("        ");
    lcd.setCursor(clm,1);
    lcd.print(dn);
    lcd.setCursor(14,1);
    lcd.print(localKey);
    if (localKey != SAMPLE_WAIT){
      sw_mode(localKey);
      lcd.setCursor(14,1);
      lcd.print(localKey);
    }
    delay(time);
  }
}

たったこれだけの動作をさせるのにも、これだけ多くのスケッチが必要なんですね。

まだまだ初心者なので、スケッチの不出来はご容赦くださいまし!

今日はここまでです。

また新しいシールドを作ったら、アップいたします。

つづく・・・

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あけましておめでとうございます

2014.01.01 00:00|その他
2014年

新年あけまして

   おめでとうございます

旧年中はたいへんお世話になりました

本年も宜しくお願い致します

2013年を思い返してみれば、ヘリ、マルチコプター、電子工作など多岐にわたって色々やってみましたが、如何でしたでしょうか?本年もまた面白ネタがあればどんどんアップしていきたいと思います。

つづく・・・

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