1.紫外線測定器を製作するというので、事前に秋月よりセンサーを購入したのだが、DIPタイプと思っていたのがSMDタイプだったので、変換基板を使って接続することにした。回路は前回製作した「PIC照度計」を応用して、センサー増幅部だけの変更で対応(PICのプログラムは対応必要だが)する。
2.小学生に製作してもらった「PIC電流・電圧計」だが、前回表示が出ないというので、調べて見たら配線図でLCDへの接続指示ミスが有ったので、今回入れ替えてもらったが、そうすると表示は出たものの、表示がデタラメにグルグル変化する。PICのプログラムを入れ替えたが現象は変わらない。そこで入力電流を電圧変換しているOP-AMPを外して見ると正常な表示になるのでOP-AMPの回路かと思いパスコンとか入出力にノイズ低減用にコンデンサを入れて見るが変わらない。ところがPICの電源端子にパスコン(0.1uF)を入れたら、ぴったり誤動作が無くなった。
この電流・電圧計はOP-AMPの+-電源発生用にRS232CインターフェースICを使用している。これのスイッチングノイズが影響した様だ。
これで、誤動作は解決したが、入力電圧を変化させても、表示が変化しない。PIC入力保護様に入れたダイオードの極性が逆になっていた。ダイオードを理解してなかった(教えていなかった)のが原因だった。正規な極性に入れ替えてもらってOKとなった。
3.吉本先生かPICのPWMプログラムを作成し、ラジコン等の比例制御の基礎実験を行っていた。
電子工作サークルでは、参加者の希望を聞いて、出来そうなのがあれば作ることにしている。
ところが、調べていくと、いろいろと勉強させられる点がある。
先日の「放射線測定器」でも、ガイガー管の仕組み(動作)を調べずに始めたものだから、どれが正常な動作なのか判らず、SNSの諸先輩や、このブログにコメントしてくれた方にアドバイスを頂き、ようやく原理が判り始めた。理解が進むにつれて、奥が深いと実感した次第です。
次は「紫外線強度計」を作りたいと要望が有ったが、回路図のデッドコピーでは、それ以上の理解が深まらず、行き詰まってしまうと思ったので事前にいろんな資料をネットで検索して調べて見た。
工作としては、先に製作したPIC照度計を応用して、「紫外線センサー」に対応した増幅回路にアレンジするというものだ。
センサーのデーターシートにある参考回路やネットでの製作記事を見ると、OP-AMPによるI-V変換を使用していたので、これを採用することに。センサーと出力電流との計算式は秋月製「デジタル紫外線計・UVメーターキット」の説明書を参考にさせてもらい、Excelで数値を入れるとOP-AMPのRfが算出出来る様にした。
使用するセンサーだが、秋月では3種類が販売されており、当初、一番安価(400円)なG7189で良いだろうと思っていたが、UV-A,UV-Bの波長範囲を調べると、一番高価(1000円)なG5842でないと正確な値(他のセンサーはUV-A/B以外にも波長範囲が広がっている)が出ない様なので、これを購入することにする。
これで「紫外線強度」は測定出来る様になるが、人体への影響度合いを示す「UVインデックス」に換算出来るのか調査したところ、UV-AとUV-Bの強度を夫々測定した値を合計して40倍したものと判るが、今回のセンサーではUV-AとUV-Bを纏めて測定されることになり、この場合にどうなのかは不明なところである。
とにかく、これらを表に纏めてみた。
「UV-SENS-keisan.xls」をダウンロード
電子工作サークルで「放射線測定装置」を製作しているが、空気式(実際はライターのブタンガスを充填する)の検出が思うように行かない。
もともと、どれが正しいのか知識が無いし、SNSでも、なかなかうまく動作しないという話も聞えてくるので、確実な本物?の「ガイガーミュラー管」を使って実験することにした。国産品は製造中止になっていて、購入も困難なので、ヤフオクで探して見た。原発事故の後、ヤフオクでもプレミア価格になっていたが一段落した様で、買える値段にはなって来たので落札した。
この様にロシア製が多く出回っている。
高圧電源回路および検出回路も少し変更するだけで、出来そうなので、今度のサークルで実験予定です。
この他にも、比較用に更に2種類入札中です。
今日は、いつもの研修室が空いておらず、初めて和室でのサークルとなったが、場違いで落ち着かない。畳なので、そのまま、気持ちよくゴロンと横になってしまいそうだ。障子を開けるとガラス窓は熱いが、障子の内側は涼しい。一同、日本人の知恵に、感心した次第である。
前回配線完了したエレキジャック№3「放射線測定装置」だが、持ち帰っても、なかなかチェックする時間が無く、当日チェックとなった。またデジタル表示するPICカウンターについても、ソフトとの対応で接続が全面変更となってしまい、ホワイトボードに回路図を書いて修正をお願いした。
高圧回路は動作している様(各充電コンデンサ1000PF端では600V程度出ている)だが、出力電流が小さく、出力には6400V程度出るはずだが、10MΩの1:10自作抵抗プローブでは、電圧がドロップしてしまう。
サークルの前に、吉本先生にお願いして、カリウムの多い「減塩」(商品としては味の素の”やさしお”が有る)とセンサーに使うガスライター用ガスボンベ(ブタンガス)買って来てもらった。
記事どおり製作したフィルムケースを使った空気式ガイガーミュラー検出管にガスを注ぎ込み(空気より比重が重いので)蓋をする。
がパルス検出回路のブザー、LED共に反応無し。
配線をチェックすると、数箇所接続先が間違ったりしていたので修正。
すると、周期的(1~2秒間隔)にLEDがピカッ!と光る様になったが、光って無い時でも薄く点いている。波形を見ると、どうらら高圧部のスイッチング周波数(約7kHz)が漏れ混んでいる様だ。ブザーからもその音が聞えて来る。
一方、PICカウンター部だが、表示がおかしい。このノイズが影響している様だ。
持ち帰って継続調査することにした。
サークル後、吉本先生と食堂でアイスコーヒーを飲みながらPICのプログラムを確認してみたが、秒と分を間違えている様で、検討してもらうことにした。
検出管についても、その後、資料をWebで検索すると、私の指示した方法に誤りが有った様で、これも変更して確認する。そうするとスイッチングノイズはシールドが効いてくれるかも知れない。
私なりに判りやすく手書きで製作書を書いて見た。内容は易しくても悪筆なので読めるかが問題だが。
茨城県県西生涯学習センター で私が行っている行事スケジュールです。
●「県西おもちゃ病院」は毎月第2土曜日です。
8月は8/13(土)、9月は9/10(土)です。
結城市おもちゃ修理教室(第3回)は8/20(土)PM1:30~4:30結城市公民館にて行います。
ゲーム機以外のおもちゃでしたら何でも直します。費用は材料費のみです。重症の場合は入院となる場合が有ります。
●電子工作サークルは毎月隔週2回(日曜日)の開催です。
8月以降
8/21は毎年恒例の「チャレンジ電子工作体験教室」を開催します。10:00~12:00
8/7,8/21,9/4,9/18,10/9,10/16,11/6,11/20,12/4,12/1
8月は連休を外しました。
講座室で電子工作を楽しんでいますので、電子工作に興味のある方は覗いて見て下さい(見学・体験入学自由、場所は時々変わりますので入口の案内を見て下さい)。
会費は1000円/月です。(材料費込みですが教材によっては別途徴収有り)
●「パソコン相談室」は毎月第4土曜日です。
8月は8/27(土)、9月は9/24(土)です。
パソコンに関する相談(ハード・ソフト・インターネット等)何でも応じます。但し、修理は原則行いません。
ブラウザにIE「 」を使用している方で、このブログのカレンダー等が欠けて見える場合には、表示>文字サイズで、サイズを見える大きさまで小さくしてみて下さい。
PRいただける方のためのポスターです「kensei-toy-poster.pdf」をダウンロード
日本おもちゃ病院協会に入会している全国のおもちゃ病院です。
●広報筑西ピープル12月号「輝く人」におもちゃ病院長として掲載されました。
●電子工作に興味のある方は講座室(都度、部屋が変わりますので入り口案内で確認下さい)の様子を覗いて見て下さい・・・見学、入会も自由で、講師を除き殆どの方が初心者です。
電子工作サークルのPRポスターです。「dennshi-kousaku-pr.pdf」をダウンロード
●2008/1/25発売のエレキジャック(№5)に当サークルが紹介されています。
エレキジャックも4号から図書コーナーに置いてあります。
●Word・Excel2007の参考書が多数、図書コーナーに有りますので、活用下さい。
●OFFICE/パソコン便利帖を右サイドバー下部に新設しました。今までの相談に対する回答を掲示していきます。
●私が使っているフリーソフトのリンクが左サイドバー下部に有りますので、参考にして下さい。但し、リンクが切れたり、また、ソフトに対しての責任は負いませんので悪しからず。このソフトに関する質問があれば「パソコン相談室」で対応します。
今年も、時期的には遅くなりタイトルも【チャレンジ電子工作体験教室】と変わり下記の日時で開催していただけることになりました。左がPRのチラシです。大変素晴らしく作っていただきました。
開催日時:8月21日(日)10:00~12:00(午後からはサークルが有ります)
募集は8月10日(水)までとなっておりますので、興味のある方は振るって申し込み御願いします。
今回は、震災に関連して、停電時に周囲を照らせるルームランプで、自動的に切れる回路と、電池の容量が減って来ても、電圧が低下しない様な昇圧型DC/DCコンバータを組み込むことにしています。
本体はseriaから購入する100円ライトを使うことにしています。
回路案は出来たので、配線図を作成、会員の黒沢さんに製作してもらった。
確認まで行かなかったので、私が持ち帰り動作確認することにした。
動作OKとなっても実装スペースが少ないので、その辺も考えなければならない。場合によってはタイマー部分とDC/DCコンバータ部分を別基板にしたのが動作切り分け確認の上でも良いかも知れない。
他には、バーサライターに関して吉本先生と近藤部員が、スッテピングモーターの回転数が上がらないことで、プログラムや波形の確認を行っていた。
ベテラン組は「放射線測定器」の本体側が完成し、PICによる表示部製作に取り掛かった。
新人組は「DC電圧/電流計」の製作が完成まじかとなった。
勉学のため休部中の中学2年生の杉崎君も夏休みに入るということで、暫くぶりに遊びに来てくれて、マイコンプログラムについて吉本先生に質問していた。
今日は、電子工作を作って見たいので見学させて下さいと70代位の男性が見えた。
教室の簡単な説明と、今まで製作したものを見せたり、現在製作中の工作を見てもらった。
次回までに工具類を用意して入会したいとのことでした。
正会員では、特に小中学生が珍しく多く集まった。
前回動作(表示)しなかったPIC照度計について、吉本先生に御願いしていたが、原因が判明。
PICのMCLR(4番ピン)がVCCに接続されていないということだった。
PICに詳しい方だと、当たり前とのことだが、参考にした回路にも接続が無く、落とし穴だった。
これを接続して、ちゃんと表示される様になったので、基準となる市販照度計と比べながら調整した。
もともと、市販の照度計は乳白色のドームキャップが有り、広範囲の平均値を測定する様になっているが、製作したものはフォトトランジスタそのものなので、指向性や周囲の色によって、結構差が出る。取り敢えず一番明るい部分で調整した。
今後は拡散キャップを購入して実験して見ることにする。
照度計が完成した会員は「放射線計」の製作を開始した。
第85回(5/8)は帰省のため、私は欠席となった。
今日は第86回を開催
1.照度計
先日のブログで紹介した様に市販照度計を入手したので、完成したサークル員の「PIC照度計」について測定値調整可能な様に多回転半固定ボリュームを追加し比較と調整を行った。
調整の結果、場所(照度)によって誤差がまちまちだが、一番使用するシーンで合わせることにした。
面白かったのは、蛍光灯照明の場合、商用周波数で点滅する為、値が常に変化するということだ。積分回路は必要かも知れないが、市販照度計も、それ程では無いが変化していた。自然光では変化無しだった。
2.PIC温度計
小学生が製作していたのが前回完成していて動作はしている様なので調整して欲しいということで、今回調整を行った。
温度センサーの特性に合わせて外部可変電源を接続して、この電圧に対する温度表示及び範囲になる様に多回転半固定ボリュームを交互に調整するのだが、最初動作しない。1箇所配線接続漏れが有りこれを接続。それでも範囲が大きすぎて合わない。確認すると、私の指示していた抵抗値が間違えていたので交換してもらい調整OKとなった。
3.RS232C光通信
送受信ユニットを紹介。常時455kHz送信となっており、ロジック回路の論理を間違えているかも知れないので、後日シュミレーションすることにした。
受信側はバーサライターになっており、左右に振ると文字が浮かび上がる。
4.放射線測定器
次回からの工作として「エレキジャック№3号」に掲載されていたものの部品集めを行った。
センサー部分に使うフィルムケースだが、最近ではフィルムを殆ど使わないので、前日カメラ屋さん(カメラのキタムラ)に行って御願いしたら、無料で良いとのことで、頂いて来た。有難う御座います。
5.秋月のテープLED
部品発注のついでに、テープLEDと、そのコントローラが面白そうだったので購入し、披露となったが赤外線リモコンが効かない。コイン電池を使用していたが容量抜けをおこしていたので交換しOKとなった。
サークル員から照度計を製作したいとリクエストが有り、ネット検索したところ簡易照度計(自動レンジ切り替え) の記事が有ったので、オリジナルのままで、吉本先生に全て御願いして製作してもらった。
問題無く動作、といっても値が正しいかセンサー素子のばらつきも有るので、本物の照度計をネット検索して1700円のを購入した。
先日のおもちゃ病院で比較してみたが、それ程ずれてはいない様で安心した。
詳しくは次回サークルで確認する。回路的には、受光素子のばらつきを調整する為に多回転半固定抵抗を追加した。
皆さん進み具合が、まちまちなので違う電子工作に挑戦している。
1.FMトランスミッター
当方と吉本先生共同製作の工作について披露して、どの位届くか、アイコム製オールバンドポータブル受信機で館内を歩いて見た。トランスミッタは部屋の窓際テーブルに置いて50cm程度のアンテナ線を付けて出力は2mWにした。鉄筋作りなので、それ程は届かないと思っていたのだが、30m程度は届く様だ。
2.PIC照度計
サークル員が作り始めて、1時間ほどで完成。液晶への電源・GNDが抜けていたのを配線して、動作OKとなった。
簡単に出来るので、今回、工作の完了した2名が製作開始出来る様部品集めを御願いした。
値が正しいかは、後日、本物の照度計を借りて確認したいと思う。
3.人感センサー
サークル員が完成させて来たので、チェック(といっても、電源入力にテスターを当て+-を反対にしながらの抵抗差、導通してないか)してOKなので、電池を接続。これもタイマー時間調整したり問題無く動作した。
4.可変電源装置
配線が完了したというのでチェック。ダイオードの方向が逆だったりしていたので直してもらい、次回再チェックすることにした。
5.PIC温度計
新入の小学生が工作開始。時間内に部品実装完了し、配線に取り掛かった。ご両親も来られて熱心に見ていた。
6.455kHz-RS232C光通信
通信の確認を行って、送り側は出ている様だが受信が出来ていないので持ち帰り調査することにした。
UPC1651CとNS73Mを使ったトランスミッター二種類を動作させてみました。
●UPC1651C回路はモノラル用で単純なのでユニバーサル基板に銅テープを貼って両面実装しました。ECMでしゃべってみましたが音声は、ちゃんと聞こえてきます。しかし、UPC1651Cは直接アンテナ接続なので、アンテナを触るだけで周波数が動いてしまいます。ということで、安定度が悪くこのままでは実用に耐えない感じです。コンデンサの容量もカットアンドトライが必要でした。
●NS73M専用ICをPICで制御するものですが、最初動作せず、ピッチ変換基板の半田付けをし直したら動作しました。
原因不明だが、電源ON時に動作しない(表示が出ず、電波も出ない)時が有る。I2C通信の不具合かも知れない。
木造二階の部屋内で50cm程のアンテナを付けて音源をつなぐと、もちろん周波数変動は無いし、出力を2mWにし、ポケットラジオで家の周囲を歩いて見た。(自慢では無いが農家なので300坪は有る(これでも、近所では少ない方だが)。この範囲内では綺麗に聞こえる。道路に出て見ると直線50m位まではなんとか届く。
ステレオ用なので価格は少し高くなるが、PICも液晶表示無しで良ければ8Pマイコンを使った記事もあるので、試して見ては。
先頃の巨大地震では何故か、自宅のガス(ボンベのLPガス)が止まらなかったのだが、先日の震度5程度の地震で止まった様だ。
「様だ」というのは、お風呂を沸かしていて、何回点火にしても直ぐにアラームが出てしまうというので、おかしいと思い、ガスレンジを点火してみたがこれも点かない。大元が止まっている様だ。
裏のボンベの先にマイコンメーターがついており、液晶にアラーム表示が出ていた。操作説明書がぶら下がっていたので、これに基いて「復帰ボタン」を押したが、ガスは出てこない。もう1度読み直すと「復帰ボタンを押して1~2分待つ」とあった。
これで、ガスが来る様になって一件落着!
近所の燃料屋さんの話だと、結構「1~2分待つ」という確認をしないで電話して来る家が多いということだった。
また、風呂釜も、点火しない場合、電源をコンセントから外して入れ直すと復帰する場合が多いとか。
マイコン等電子機器のトラブル解決の手っ取り早い方法としては、「電源リセット」が有効の様だ。
今年初めてのサークル開催となった。
皆さん、大体課題の工作は完成しており、思い思いの工作や、珍しいグッズを持って来たりしてそれぞれに注目が集まる。
1.サークル員の製作品がそれぞれのペースで多種同時進行となって来たので、前々から構想はあったのだが、今年こそは共同作品を製作しようということで、皆さんからアイデアを出してもらった。
・PICや人感センサーを応用して、大型のものを作る。
・私の案だが、センターグランドで見れる大型のLEDデジタル表示電波時計を作る。
2.暗くなったら一定時間LEDライトを点灯させる。応用として、音声(音)に反応して点灯させることも出来る様にする。・・・これは、実際ホワイトボードに回路案を書き出してみた。(既存の回路で簡単に出来そうなので、次回サークルまでに回路図と配線図を用意することにした)
3.コンクリートマイク
設備関係の仕事をされているメンバーで、設備の音などをモニターしたいと前回話が有り、部品を渡したところ早速完成させて持って来た。マイクには静電スピーカー(100円警報ブザー用)を使いLM386で増幅している。あとはマイクと検出物との接触方法に工夫が要りそうだ。
4.毎回面白いジャンク品や100円グッズを持って来て「解体ショー」を楽しませてくれる、発掘などを仕事にしているメンバーがLEDブレスレッドの電池交換が判らないというので持って来た。軟質プラスチックがはめ込み(見た目は一体に見える)になっており外せたが、何故か使用されているボタン電池が3V+1.5Vの構成になっている。異種の電池組み合わせはタブーだがそこは中国製、何でも有りの様だ。仕事で使う地磁気センサー?も拝見させてもらった。
5.工作が終わったメンバーには、回路図エディタ(bsch3v)と基板配線エディタ(PasS)の操作方法について説明。
6.先日紹介したRS232C信号光伝送について、吉本先生が実物を持って来たので距離との関係を実際に受信波形を見ながら調査した。
フォトトランジスタから出力を出しているだけなので、受信感度が良くない。
後日OP-AMPによる増幅、コンパレータを追加した回路を送り、改造・実験してもらうことにした。
7.光(2色)によるステレオ信号伝送
3Dテレビにヒントを借りて、赤(R)と青(L)LEDで信号を送り、赤青のセロファンによる分光フィルターでそれぞれの信号を取り出す様にすれば、簡単にアナログでステレオ信号が送れないかというもの。場合によってはPWM変調で送ることも、そんなに回路は難しく無いので、やってみたい実験である。
修理で直らなかったり、部品取りに使用したりで使えなくなったオルゴールユニットが3個たまったので、これをモーターで回してやろうかと考えた。
模型用のDCモーターだと減速するのにギア比が大きくなるので、手持ちで秋月の24対1ユニポーラステッピングモータ を使うことにした。但し、シャフト径が異なり、制御にはPICが簡単だろうと、工作とPICが得意な吉本先生に御願いしていたところ、1週間程度で綺麗に作ってくれた。
モーターはPICによるプログラムで動作させているので、電子とも言えるのだが、電子オルゴールと書くと、電子音のイメージが強いので、敢えてタイトルは電気オルゴールとした。
回転が速いとモーター音が気になるところではあるが。
シャフトの接続にはスペーサーを利用し、オルゴールのドラムにはΦ3mmシャフト先端をマイナスドライバー形状にして差し込む構造で考えてくれた。
PICの方は4個のタクトスイッチが有り、早く・遅く(押すごとに少しずつ可変)・ON/OFF・正逆(オルゴールには使わないが)が制御出来る様になっている。
写真ではDCアダプタと電池が映っているが、これは電流容量の大きい5V用3端子レギュレータが無かったもので、この後入手してACアダプタのみで動作出来る様にした。
まだプログラムが不完全の様でOFFにした場合、モータードライブが保持した状態で止まり、どれかの相に電流が流れっぱなしになるので原因調査中です。
後は、タイマー動作にしたり、ぜんまい動作に似せる様に、序々に遅くなって、止まる寸前には凄く遅くなって止まるといった動作もプログラム出来ないかお願いした。
(だが実際のオルゴールは、止まるまでは、ほぼ一定回転で、ピッタリ2分で止まる様になっていた)
プログラムはまかせっきりなので、自分としては、殆ど何も出来ない状態である。参考書は数冊買ってあるのだが、進んでいない。早くマスターしなくてはいけないが、世の中はPIC以外のマイコンも多種出て来ており、ただ焦るばかりである。