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2007
1022 |
細部に手を加える
①急に回転したりすると電池が落ちてしまう。何回もやっているうちに電池スナップの配線が切れた。端材を用いて電池ボックスの固定をした。
②モーターの配線を短くする。
これで作りっぱなしと言う感じがなくなった。
コンデンサはモーターの端子に付けた方がよい。 |
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| 落ちそうになっている電池 |
端材を見つけた。 |
ビス用に穴を拡大する。 |
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| 固定された単三電池２本 |
汚い配線 |
綺麗な配線 |
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2007
0830 |
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生徒の前輪のスペーサーの製作 １０ｍｍのアルミ丸棒を買ってきて、それを２０ｍｍから３０ｍｍに弓鋸で切断して切り口を整える意味で旋盤により端面を削った。切削スピードを中まで上げて効率よく削る。２６本ほど作ったが、まだ４本ほど不足している。左側の写真の左隅にあるように、両端が太くて中央が細い形が良い。できたら１５ｍｍの丸棒を手に入れて加工したい。前輪はもう少しボールが大きいと良いのだが。 |
| 加工工程 けがき→弓鋸によるアルミ棒切断→旋盤による端面加工→2.7φ貫通穴作成→３φタップによる雌ネジ切り |
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2007
0702 |
送信部の製作完了 回路図
LEDポケットライトの太陽電池による充電回路と赤外線送信部をドッキングした物を作った。電源は３．６Vでしかもニッカド電池であるので内部抵抗は低い。赤外線LEDからたくさんの赤外線が放出されることと思う。４個赤外線LEDを付けたが１個と同性能 |
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2007
0701 |
２号車の完成
プログラムは完璧なのか疑問に思ったので追究してみた。
①思ったより赤外線が飛ばない。
②なぜだろう。
③赤外線検出器は５VPICは３Vだから過大入力になっているのか。
④信号入力ピンGP0を外してみる
⑤GP0は外してもHレベル
⑥GP0はプルアップされているのか。
⑦されない設定のようだ。
⑧MPLABでデバッグしてみる。
⑨確かにプルアップされている。
⑩OPTION_REGの設定は良いのか。
⑪表記の仕方が悪い（右の青色部）
⑫青色部分を赤と同じように書き直す
⑬プルアップは解除された。 |
| main |
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CLRF |
GPIO |
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MOVLW |
b'00000111' |
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MOVWF |
CMCON |
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BSF |
STATUS,RP0 |
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MOVLW |
IO_PORT |
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MOVWF |
TRISIO |
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MOVLW |
00001000b |
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MOVWF |
WPU |
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MOVLW |
11010111b |
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MOVWF |
OPTION_REG |
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 ２号車はボディー製作するのにどれくらいかかるか自分の息子で実験してみた。ギアボックスの組み立てとプレートへの取り付けのみの時間である。プリント基板や電池の配線は含まない→約３４分 |
2007
0630 |
送信部の
製作開始
赤外線の到達距離が短いので、飯島先生にいただいた２ＳＣ２５００を用いてＬＥＤ４個の物を製作した。右写真のスペーサーは直径４ミリ、厚み４ミリで、φ１．６のドリルで下穴を開け、φ２．０タップでネジを作った。 |
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2007
0630 |
最終的な基板の完成
生徒の作りやすさを考えて、半固定抵抗を固定抵抗３本に置き換えることにした。１５ｋΩと５．１ｋΩでＯＫだが、余裕を見てもう１本接続できるようにした。付け加えたのがＬＥＤのパイロットランプである。電圧が低くなると点滅するように電流制限抵抗は１ＫΩと高い値とした。トランジスタはダーリントンとかも考えたが、２ＳＣ３３２８に落ち着いた。ＤＤコンバータ部は２SC1815が２個である。
PIC（１） TR（４） IR（１） R（８） C(4) Di(4) LED（１）L（1) SW（１）
PIC12F629_RX 回路図 |
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2007
0630 |
３５枚切断→穴あけ→研磨→フラックス→試作
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今日は本当に忙しかった。最近は午前２時に目が覚めるのが当たり前になってしまった。明るくなってから学校に行き、３５枚の基板を生徒が作る段階まで持っていくことにした。電動糸鋸による切断、出力端子の穴あけ１枚に４個で１４０箇所、３ｍｍネジ止め用の穴、ひとつの基板に２箇所で７０個、２０００番の耐水ペーパーによる表面研磨。フラックスがけ、そして試作。研磨までは約４時間、試作は基板の試作２時間かかった。
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2007
0629 |
TX（送信）回路
製作開始
赤外発光ダイオードを４個用いた基板を製作開始する。この回路によって体育館で赤外線カーは自由に走り回ることができる。現在の物では１ｍか１ｍ５０位しか赤外線で制御できない。２SC２５００トランジスタを飯島先生にいただく。 |
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2007
0629 |
３５枚の基板加工
池田工業高校の飯島先生に作っていただいた。ひとつ失敗したのは出力端子を０．９５０ｍｍに設定したところである。ドリルの穴あけができていなかった。１枚につき４個あるので３５枚だと１４０個にもなる。明日は学校で穴あけを頑張りたい。 |
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2007
0626 |
基板をシャシーに載せる
ドライブ用のトランジスターのＢ電流が不足しているかも知れないとの予想の元でＢ抵抗を１ＫΩから１００Ωに変更すると元気良くなった。ゆっくりしか動かないが、良しとする。自在ギヤボックスと自在タイヤを用いてみた。ギヤボックスはよく考えられている。自在キャスターのステーはアルミ棒を旋盤で削りだした。 |
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2007
0625 |
６号基盤を作っていただく
右の写真が製作していただいた６号基盤である。モーター用に＋１．５Ｖ加える回路である。もしかしたらだめなこともあるかも知れないと思い試しに前の基盤のパターンカットをして電池をつなぎ実験してみた。電池の効果はなかった。それどころか電源電圧が０．５Ｖ位変動している。原因は何か？わからない。 |
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2007
0625 |
XM-5302B基板
CDプレーヤーを分解してモータードライバーを探す。昔からＣＤプレーヤーは分解してもＩＣは入っていないと思っていたが、モータードライバーＩＣは必ず入っている。この機種でもＢＡ６７９０ＦＰというＩＣが入っていた。ＲＯＨＭという会社で作っている。
４チャンネルＢＴＬであるので便利そうである。電圧が高く、パソコン用の１２Ｖ電源を用いるのであろう。
模型用のモーターでは電圧が高すぎる面がある。
ＨＤＤでも当然モータードライバーが入っているのでこちらもみたい。 |
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| 4-channel BTL driver for CD playersBA6790FP / BA6791FP |
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2007
0623 |
モータードライブ回路として試したトランジスタ
①C1815+C2682ダーリントン接続
②２SC３３２８
③２SC1815単独
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・ |
２ＳＣ３３２８ |
２ＳＣ２６８２ |
２ＳＣ１８１５ |
| Ｖｃｂｏ |
８０Ｖ |
１８０Ｖ |
５０Ｖ |
| Ｉｃ |
２Ａ |
０．１Ａ |
０．１５Ａ |
| Ｐｃ |
９００ｍＷ |
１０Ｗ |
４００ｍＷ |
| ｈfe |
Y 120_240 |
P 160_320 |
GR 200_400 |
【回転の状況】
ダーリントン接続は回転した。
２SC３３２８も回転した。
２SC1815単独ではダメだった。 |
C2682＋C1815はコレクタ電流は少なすぎる筈であるが、良く回ったと思う。本番では２SC３３２８を用いることに決定した。 |
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2007
0623 |
モータードライブ回路の検討
赤外線受信ボードのバラックセットに手を加えて調べてみることにした。２ＳＣ１８１５は１５０ｍＡしか流せないので、携帯電話の振動モーターのような極少ない電力の物はこれでよいが、もう少し大きなマブチＦＡ－１３０モーターくらいになると１Ａ位は少なくとも流せないと規格をオーバーしてしまう。そこで、より大きな電流を流すことのできるパワートランジスタはないか探すことにした。ＴＯ－２２０位になると設計パターンの変更が余儀なくなるので、できたらもう少し小さな物にしたい。 |
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2007
0623 |
はんだブリッジ？
モーターを取り付けて回転させてみるが回らない。ハンダブリッジかと思い目で追うが判らない。実は２SC1815のせいだった。顕微鏡の接眼レンズを逆にして基板を太陽光で透かしてみる。切り取った銅箔がほんの少し残っているようである。電源と残ったパターンの間に約２０Ωの抵抗があることから発見した。 |
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2007
0622 |
赤外発光ダイオードの点滅の様子
赤外発光ダイオードの点滅の様子はビデオカメラで観察可能なことは聞いている。デジカメで映像を撮ってみた。映像は右をクリック。 |
映像 |
2007
0622 |
５／３１完成の送信部に手を加える
送信回路は赤外線が飛ぶ距離が約５０ｃｍであるが、PIC１２F629の電源回路にパスコンを入れることによってずいぶん雑音が減りその結果感度が上がった。
●CR2032電池が立っていたり、IR_LED（発光ダイオード）がふらついたりしていたので少しであるが手を入れ、ある程度持ち運べる物とした。
●小型のLEDをつけて、発振状況を把握するようにもしたいと思った。どこかの本で、赤外線発光ダイオードをビデオカメラで撮ると光っていることが判ると書いてあったので、次回はそれをたし確かめたい。 |
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2007
0621 |
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DDコンバータ部は半固定ＶＲとトランジスタ１個で５Ｖに調整可能になった。回しすぎると８Ｖとかになるので抵抗と半固定抵抗と組み合わせて上限はせいぜい６Ｖ程度にすることが望ましい。 |
完成したRX_12F629_e1.pcb 基板
飯島先生に製作していただき、家に帰ってすぐに組み立ててみた。今回は生徒の製作しやすさ考えて、45mm×46mmとした。インダクタは手持ちの関係で３３０μHとした。半固抵抗はこれまた手持ちの関係で２０ｋΩとした。基板はIR受光素子がもう少し下なら良かった。出力端子は取り付けていない。 |
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2007
0620 |
ハンダブリッジ
機械で作った基板の欠点としてはんだ付けがしにくいことが上げられるが、この基板では４個のブリッジがあった。（ダブルクリック）
発見方法
→肉眼に頼る。
生徒にわかる発見方法 →テスターの導通レンジ（ピーと音がする）の利用。
うるさい授業になりそうなのが欠点？私はこれで発見しました。 |
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| スイッチの取り付け穴を１ｍｍドリルで拡大して取り付けた写真完成したが思うように５Ｖが出ない。適当なインダクタのせいか？ |
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2007
0620 |
ジャンパー線の解除
池田工業高校の飯島先生にジャンパー線が不要であることを指摘していただいた。右の写真の太い赤線がそれ。ジャンパー線を１本解除するのは意味のあることで、部品点数が１点減ることを意味している。
こんな授業も可能
指摘していただいた事をを高校生の授業に生かせないか考えてみた。
↓
↓
| 発表して他人の考えの良さを知る。（基板設計の面白さを知る） |
共通の回路で異なるプリントパターンができることから合理性を追究する良さが判る。 |
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2007
0619 |
早速、試作をしていただく
池田工業高校の飯島先生にプリント基板を加工していただき、右のような物ができあがった。トグルスイッチと出力ピンはドリルの径が細くて入れることができなかった。
生徒にとっては基板が小さすぎる。
組み立てる時に部品の間隔が狭くて製作が難しかった。６／１８に考えた回路の、半固定VRで電圧が高くなったら低くする安定化の部分が入っていない基板であったが、それでも小さすぎる。寸法は34mm×34mmであった。 |
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2007
0618 |
部品数を減らし、回路の簡略化
DDコンバータ専用のICを使うのではなく、PICのCLKOUT（クロックアウト）を使ったのが右の回路である。GP4（３ピン）にPICのクロック周波数の４分の１の周波数の波を出力できる。内部は４MHｚなので１MHｚを出力できることになる。これはプログラムの最初の段階で__CONFIG _CP_OFF & _CPD_OFF & _WDT_OFF & _BODEN_OFF & _PWRTE_OFF & _INTRC_OSC_CLKOUT & _MCLRE_OFFとすれば簡単にできる。 |
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" |
2007
0616 |
DDコンバータの組み立て
ＬＭＣ５５５を用いた。このICはCMOSタイプなので低い電圧で使え、しかも低消費電力である。
コイルは１８０μＨを用いた。発振周波数は１５１ＫＨｚで１Ｓ１５５８の後にコンデンサを入れると９７．５Ｖの電圧が出た。
コンデンサの耐圧にも気を配らなければならない。 |
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| 問題点 安定しないで、これををまともに使うことはできないので、５Ｖのツェナーダイオードを入れた結果４．９８Ｖとなった。回路全体の電流は無負荷で４４．２ｍＡであった。 |
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2007
0616 |
ブレッドボードに差す部品装着方法
右のような工夫をすると抜けなくて便利である。 |
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2007
0615 |
飯島先生に生徒用基板の試作をお願いする
PIC16F629の赤外線受光器の基板の試作をお願いしたところ早速作っていただきました。問題はやはり受光器のＤＤコンバータ部分の占める割合が大きいことである。３８ｍｍ×４８ｍｍのプリント基板はかなり細かい。
昇圧方法は①インダクタで昇圧 ②キャパシタで昇圧
③Ｃｏｃｋｃｒｏｆｔ－Ｗａｌｔｏｎ昇圧回路 ④Ｓｃｈｅｎｋｅｌ昇圧回路などがあるようだが、昇圧した後に安定化する必要もあるだろう。するとレギュレータも必要となる。バラックセットを組み試すことに決める。 |
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2007
0611 |
赤外線の解読器を製作
インターネットでＴｏｍｃａｔさんのページに掲載されているＩＲリモコン解読器を製作した。３Ｖリチウムを使用するためにＤＤコンバータを使ってあるところも良くできている。７４ＨＣ０４を使って発振しているがＩＣＬ５５５あたりでするともっとコンパクトにできそうである。半固定ボリウムで調整して４．９８Ｖにしてある。２２０μＨのインダクタは昔のＮＥＣの５インチのハードディスク基板より取り外した物である。 |
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2007
0604 |
ブレッドボードで受信部分を製作する
赤外線で制御することを今年はやってみたい。既に選択技術は製作を開始していて、第１作目は完成した生徒がいる。ＰＩＣ１６Ｆ５７を用いた電子ルーレットである。昨年はミューロボカー（ＰＩＣ１６Ｆ６３０）にセンサーを２個取り付けてライントレーサーを製作したが今回は赤外線である。
中学生が作るので、複雑な物は極力さけようと考えた。
完成しなければ作る喜びを持てるはずがない。昨年は難しすぎた。特に２年の時計は難しかった。 |
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2007
0531 |
ブレッドボードで送信部分を製作する
赤外線の送信部分を製作する。ＰＩＣ１２Ｆ６２９を久しぶりに扱ったが、ＰＩＣ１６Ｆ５７に比べると非常に小さい。発振用のセラミック発振子は必要ないし、５７と同様低電圧で動作が可能である。リチウム電池はＣＲ２０３２を用いて３Ｖで全体を動かしている。電源スイッチは不要だが付けておいた。ＳＬＥＥＰ動作をさせるためである。 |
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２号車はボディー製作するのにどれくらいかかるか自分の息子で実験してみた。ギアボックスの組み立てとプレートへの取り付けのみの時間である。プリント基板や電池の配線は含まない→約３４分
