ものいじりの好きなじいさんの探求日誌。マイコンやアナログ回路などの電子工作をやっています。
マイコンやアナログ回路の自作をやっています。
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◆まえがきオーブントースター（日立製、HMO-F100）を修理しました。症状としては、使用中に電源が切れて全く電源が入らなくなってしまったというものです。修理することでとりあえず使えるようなったのですが、温度過昇防止機能を本来の設計とは違ったものにしてしまったようです。そんなことで、推奨できる修理方法では無い可能性が高いのですが、一連の情報が何かのお役に立つかもしれないので、記事にまとめておきます。・外観...
◆まえがきArduino UNO R4 MINIMA（互換品）で時計を作る話の続きです。今回は、前の記事で宿題にしていた 時計の時刻合わせ機能を追加しました。UNO R4 MINIMA の RTC で時計を作る方法はあちこちに事例の紹介がありますが、時刻合わせの方法として、ソースコードに埋め込まれた時刻を使用、あるいはコンパイル時の時刻を使用するものが多いようです。RTCの動作確認ならそれで良いのでしょうが、時計の時刻を合わせるためには...
◆まえがきArduino UNO R4 の RTC についていろいろ調べて来ましたが、そのまとめとして OLED の画面に時計を表示する物を作ってみました。本当は、市販のデジタル時計のように、ボタン操作で時刻の設定が出来るようにしたかったのですが、今回は最小限の機能の物を作ることにしました。時計の機能としては最小限の物ですが、これまでの記事でいろいろ検討してきた RTC のクロックソースを簡単に切り替えることが出来るようにしてあ...
◆まえがき3月末開催のおもちゃ病院の修理事例紹介の最終回、今回はR/Cショベルカー RT-01(EXT)の修理です。修理内容としては、ラジコンのコントローラーのアンテナが取れたというものです。◆外観この写真は修理後なのでアンテナが付いていますが、緑矢印部にあるアンテナ無くなってしまったので修理して欲しいという依頼です。同時に、ラジコンの感度が悪いというコメントも付いています。◆分解に手こずった修理のためにはコントロ...
◆まえがきおもちゃ修理の話の2回目、今回は「すみっこぐらしパソコン」というおもちゃのノートパソコンです。症状はマウスが動かないというもの。いつまで存在するか判りませんが、この商品のメーカー(SEGA)のサイト→ すみっこ暮らしパソコンのページ◆外観パソコンの画面を開いた写真を撮り忘れました。液晶画面は小さいですがフルキー付きのノートパソコンです。大昔のパソコンに比べたら、あらゆる性能が上回っていそうです。本...
◆まえがき先日開催された稲城市主催のおもちゃ病院で、私が担当したおもちゃの修理の事例を紹介します。最初はジャイロコプターです。症状はリモコン操作を受け付けないというもので、外れてしまった部品も添付されていました。◆外観赤外線ヘリコプター （GYRO FALCON III） ジャイロファルコン3という名前です。二重反転プロペラのラジコンヘリです。ジャイロという名前が付いているのは、たぶんローターのピッチをジャイロ効果を...
◆まえがきArduino UNO R4 のRTCの話をしつこく続けます。前回は 外付けした水晶の周波数を調整 することでRTCの誤差を補正しました。補正の効果は素晴らしいのですが、ハードの改造が必要なので実際にやるのは大変です。RTC の時刻源である LOCO の周波数を精密に調整出来れば、ハード改造無しで対策出来るのですが、トリムレジスタの調整感度は 3.77%／LSBとものすごく粗く、これでは精密な調整は出来ません。そん...
◆まえがき前の記事では RTCのクロックソースを外部水晶に切替え ましたが、今回はその水晶に補正を行って更に精度を上げてみます。◆追加したRTC用の水晶チップの7-9ピンにはんだ付けしました。R4と互換性のあるボードには、RTC用の水晶が最初から実装されている物があるようなので、そういう物を使えばこんな面倒なことはやらなくても済むと思います。ところで、話が少し脱線しますが、CPUチップ(RA4M1)のマニュアルでは...
◆まえがきプラレールいじりをやっていたので中断していましたが、再び Arduino UNO R4 の話です。中断前の最後の記事では、内蔵クロックの周波数を調整してみました 。その結果で一番残念だったのがRTCの時刻源として使われているLOCO（チップ内蔵のCRオシレーター）の誤差がとても大きかったことです。詳しくは前の記事を見て頂くとして、対策としては外部に32.768kHzの水晶を外付けするしか無さそうなので実際にやってみま...
◆まえがきプラレールいじりも 前回の記事の速度のPID制御 で一段落したので、途中で取得したデーターを整理して特性などを再確認してみたいと思います。◆誘導電圧とモーター回転数の関係モーターの通電を短時間止め、その間に回転子から発生する誘導電圧を測定することでモーターの回転数を推定しています。そのためには誘導電圧と回転数の関係を把握しておく必要があるので、実際に測定を行いました。結果は以下の通り...
◆まえがきプラレールいじりの話の続きです。前回は単純なON/OFFとPWM制御を行い、Arduinoからモーターパワーを調整する機能の動作確認を行いました。この記事ではこれを発展させ、モーターの電機子誘導電圧を検出して回転速度を検出し、PID制御により、指定した速度で走行できるようにしてみます。・走行している様子一定の速度になるようにパワーを自動調整しているので、上り坂でも平坦路と同じスピードで上ります。◆回路図（ク...
◆まえがきこのところソフトばかりいじっていたので、物理的に動く物を触りたくなってきました。ということで、前からやってみたかったプラレールのモーターを Arduino で制御、というのを実際に試してみました。◆素材新しく買うのは勿体無いので、ハードオフで中古を買ってきました。プラレールのジャンク箱で、車両は一両で100円、レールは5本で100円という価格で売られていました。そこで、新幹線1編成（3両）と曲線レール8本に...
◆まえがきArduino UNO R4 MINIMA の記事がまだ続きます。前回の記事では UNO R4 のクロックを IOピンに出して周波数を正確に測定 出来るようになりました。そうやって測定してみると、UNO R4 のクロック周波数の誤差はかなり大きいことが判りました。UNO R4 のクロック発生回路に水晶やセラミック振動子は使われておらず、チップに内蔵されたCRオシレーターなので仕方ないのですが、もう少し何とかしたくなります。この...
◆まえがき前の記事で、CPUのレジスタの設定方法を理解した のでその使用例として、チップのクロックをIOピンに出す設定を行ってみます。実はこれをやりたかったので、レジスタの操作方法を調べていました。◆効果クロックの信号をIOピンに出せば、周波数カウンタを使った周波数測定が可能になるので、その誤差を正確に測定することが可能となります。また、いろいろな信号源として使えるので便利だと思います。◆CLKOUT信号マニ...
◆まえがきArduino UNO R4 いじりの話の3回目。前回は アナログポートの挙動を詳しく調査 しましたが、今回はCPUのレジスタの操作方法についてまとめます。CPUのIO機能の細かい設定を行うには、内部の各種レジスタを操作する必要があります。ソフトからはレジスタの名前でアクセスする訳ですが、その指定方法が UNO R3 とは少し違っていたので、そのあたりを整理しておきたいと思います。なお、C言語をちゃんと習った方に...
◆まえがき前の記事に Arduino UNO R4 のアナログ入力特性 というのを書いて、UNO R4のアナログ入力はゼロボルト付近から使えるので素晴らしいと褒めたばかりなのですが、その記事への居酒屋ガレージ日記(JH3DBO)さんからのコメント で「入力に直列に入れた抵抗の値を変えた時の挙動を調べておいた方が良い」とのアドバイスを頂きました。確かにその通りなので実際に測定してみたところ、予想外の挙動が現れました。...
◆まえがきArduino UNO R4 の性能の調査の2回目、前回はCPUの実行速度を測定しましたが、今回はアナログ入力の特性を調べます。ボードはR4 MINIMA の互換品で調べましたが、実質的にはルネサスの RA4M1 のADC特性を測定していることになると思います。・調査したチップチップのマーキングは R7FA4M1AB3CFM でロット番号？は222AZ00 です。格安の互換ボードに搭載されていたチップなので本物かどうか判断出来ません。真贋判定できる...
◆まえがき遅まきながら Arduino UNO R4 MINIMA を買いました。買ったと言っても中華な互換品なのであまり偉そうな顔は出来ないのですが、いじってみるとこの CPU は面白いです。そんなことで、私なりに気になった部分を調べてみたいと思います。なお、この調査はまだ続いているのですが、とりあえず現時点で判っていることを順に記事でまとめて行きたいと思います。初回の記事は CPU の速度測定です。◆調査した基板Arduino UNO R4 ...
◆まえがきこのところ取り組んでいたダイレクトコンバージョン方式のJJY受信機が完成しました。完成と言っても、ブレッドボードで動いているだけでまだまだ改良したいところが多いのですが、とりあえずJJYの受信は出来ているので現状を公開します。◆回路図（クリックで別窓に拡大）JJYの40kHzの信号を、U1,U2で高周波増幅。トランス式のDBMで局発の40.5kHzと混合して0.5kHzと80.5kHzの出力を作成。U31の2次のLPFで0.5kHzの成分だけ...
◆まえがき自作JJY受信機のローカルオシレーターに使う水晶は何とかなったので、次はダブルバランスドミキサー（以下DBMと記します）に使うトランスを調達します。トランス式のDBMなんて使わなくても半導体のDBMチップ、あるいは普通の周波数変換回路を使えば良いのですが、以前からトランスを使ったDBMを作ってみたいと思っていたのでチャレンジすることにしました。◆トランスを使ったダブルバランスドミキサ回路以下のようになり...
◆まえがき久しぶりの記事の更新です。前に作ったLED曳光弾では弾丸が光りっぱなしでしたが、その発展形として飛行中に点滅する曳光弾を作ってみます。その準備として前回の記事で点滅回路の検討が終わっているので、いよいよ実際にコイルガンの弾丸に組み込んで発射実験を行います。◆回路図L1で発射コイルの磁界を使って発電し、D1を経由してC1に充電。Q1, Q2で構成する弛張発振回路を動かしています。LEDは表面実装用の1Wクラスの...
◆まえがき少し前にコイルガン用のLED曳光弾を作りましたが、このLEDを高速で点滅させることが出来れば弾道が点線に見えるはずです。点滅させる回路は小さな弾丸の中に入れなかればいけないので、出来るだけ簡単なものにする必要があります。そうなるとトランジスタ2個で作る弛張発振回路が良さそうです。そんなことを考えて、具体的な回路の検討を始めてみました。◆弛張発振回路ネットにいろいろ解説があるのですが、読んでみると...
◆まえがき車で使うUSBチャージャーの新しいのを買ったのでその性能を測定してみました。◆カーUSBチャージャー・商品のページこの商品のAliExpressのページ各種のコネクタの組み合わせがあるのですが、購入したのはUSBが3つ、QC3.0が1つの物で、値段は何と307円。・外観販売のページの写真はシャープな印象で格好良いのですが、届いた現物はプラスチッキーな外観でびっくり。ツイッターで嘆いたら、AliExpressではよくあることで、3...
◆まえがき先月にジャンクのサブウーファーをテレビで使えるように改造しましたが、アンプが入っていたプラスチックケースは外さないで残していました。しかし、そのままでは容積がもったいないのでこのケースを撤去することにしました。また、接続端子も埋め込み型にして出っ張らないように改良することにしました。・今回の改造前の状態灰色の箱がアンプが入っていたプラスチックのケースです。この箱の容積だけスピーカーボック...
◆まえがきおもちゃ病院に持ち込まれたミニドローンのバッテリーの容量測定を行ったので、その結果を記録しておきます。◆LiPo電池ミニドローンの機体に取り付ける電池です。表示されている容量は450mAh。サイズは752042、つまりセルの厚さ7.5mm、幅20mm、長さ42mm。保護回路が付くので長さは少し増え、ドローン用のためか少し丈夫な外装が施されている感じです。◆容量測定写真のようにメスのコネクタが付いているので、これに挿さ...
◆まえがきダイソーの自撮りライト（セルフィ― ライト）を買ったのですが、あまり使っていないのに数日で電池切れになってしまいました。調べてみると、OFFにしているのに電池から結構な電流が流れ続けていました。クレームを入れて返金してもらえば良いのでしょうが、ライト自体は良く出来ているので、自分で改造して使えるようにすることにしました。以下はその顛末です。◆外観画像はダイソーのネットストアから転載。この商品の...
◆まえがき12月に電池タブ溶接機を使ったコイルガンの実験を行いましたが、その仕掛けを使って光る弾、つまり曳光弾を作ってみました。なお、コイルガン関係の記事が増えたので、ブログにコイルガンのカテゴリを作りました。◆原理本物の曳光弾は火薬を使うようですが、そんなことするといろいろ厄介な問題が起こります。ということ、熱も煙も出ないLEDでやることにしました。LEDをどうやって光らせるかが問題ですが、コイルガンを発...
◆まえがき以前、テレビにサブウーファーを追加したのですがその音に不満を感じるようになってきました。具体的には低音の特定のピッチの音が強く出るのが気になってきました。もちろんサブウーファーが有るのと無いのとでは迫力が全然違うのですが、気になりだすと何とかしたくなります。そんなことを考えていたら、ハードオフで手頃なスピーカーのジャンクが売られていたのを発見。こりゃ良さそうだと考えて買ってきました。◆ハー...
◆まえがき先月にはコイルガンを作りましたが、その記事の最後にちょっと触れた誘導電流を使って金属を飛ばすことをやってみました。なお、途中経過はツイッターに書いているのでこの記事はそのまとめを兼ねています。◆原理以前の記事では磁界による吸引力を利用しましたが、今回は誘導電流による反発力を利用します。吸引力を使う場合は、弾の飽和磁束密度を超える磁界を加えても力は増えなくなります。つまり1段の加速能力には限...
◆まえがき 電源周波数モニタ(50Hz)の時差測定結果にオフセットが目立つようになってきたので、原因調査と対策を行いました。◆時差測定結果の状況2022年の8月の終わり頃からGPSの1PPSパルスを基準とした時差測定を開始しました。快調に動いていると思っていたのですが、最近の時差の平均値は+2秒付近になっていて負の値になることはめったに無くなっていてちょっと様子が変です。時差の値がゼロの状態は電力会社でないと判らないの...
◆まえがきArduinoを使ってモーターを回す実験のたぶん最終回になると思います。前回はDVDのスピンドルモーターを低速回転させましたが、今回は思いっきり高速で回転させてみます。◆回路図ずっと同じ回路なのですが、再度掲載しておきます。NANOをUSB電源で動かす場合は、VINに繋がっている線を外します。同時にモーターの2つのコイルに通電しているので、2Aくらいの容量の電源が必要になります。◆外観◆プログラムちょっと長いです...
◆まえがきモーターいじりの話の続きです。おもちゃなどによく使われている3極のブラシモーターで出来ることは前回の記事でやりつくした感があるので、今度はブラシレスモーターをいじってみたいと思います。素材はDVDのドライブを分解した時に回収しておいたスピンドル用のブラシレスモーターです。◆DVDのスピンドル用のブラシレスモーターこれはたぶん8倍速くらいまで書けるドライブのスピンドルモーターだったと思います。アウタ...
◆まえがきDCブラシモーターの回転子を使ってかご型誘導モーターの原理説明モデルを作りましたが、その時に作った3相のフルブリッジの駆動回路でもう少し遊んでみることにします。と言うか実はこっちを最初に始めてたりします。◆セルシンセルシン レゾルバとも呼ばれていて、現在のように電子回路が発達していなかった時代に回転角度を遠方に伝達するために使われた仕掛けです。・原理図図のよう固定された二次巻き線に発生する電圧...
本年もよろしくお願いいたします。適当な出し物が無いので今年の新年のご挨拶は省略するしか無いなー、と思ってたのですが。計測器に2023と表示させている方を見掛けたので早速真似をしました。【裏話】うちの機材でこんなに精密な電圧の発生は出来ないので、安定化電源の出力を適当に分圧し、最後は可変抵抗で電圧を微調整して2023mV付近を発生させました。ノイズ消しにコンデンサを入れているのですがそれでも末尾の値はふらつい...
◆まえがき外側のカゴが回転するモーターを作ってみました。ただ回るだけでパワーはほとんどありませんが、回転磁界によって発生する渦電流でトルクが発生することを実感できると思います。模型用のDCブラシモーターの回転子を磁界の発生源として使っているのですが、このアイディアはいわんごさん @iwango_systemさんのツイートから頂きました、ありがとうございます。◆全景Arduino NANOで駆動パルスを発生させ。右側のカゴ型モー...
◆まえがきコイルガンの話の続きです。前回の記事で作ったコイルガンの弾速の測定などを行います。◆コイルB・外観(前の記事と同じ写真です)・弾速測定結果これはコイルの通電時間（パルス幅）に対する弾速の変化を表わしたグラフで、弾の装填位置を変えた時の弾速の変化を表しています。パルス幅が小さいと加速不足、長くなり過ぎると弾が引き戻されて弾速が落ちるので、最適なパルス幅が存在するということになります。装弾位置の...
◆まえがき電池タブ溶接機を制御回路に使ったコイルガンを作ってその性能を確かめてみました。なお、先にお断りしておきますが、たいした弾速は出ていません。◆駆動方式コイルガンの多くは大容量のコンデンサを高電圧でチャージし、サイリスタで一気に放電させることで強力な磁界を発生させています。このやり方が作り易いということなんだと思いますが、瞬間的に大電流を流すのだったら鉛バッテリーを使った溶接機でも出来ます。ま...
◆まえがき電池タブの溶接器を使ったコイルガンの実験を始めたのですが、性能を比較するためには弾速計が必要です。そんなことで手持ちの部品を組み合わせて簡単な弾速計を作ってみました。◆センサーと光源の選定こういう時はフォトトラをセンサーとして使うのが定番ですが手持ちがありません。そこでLEDを光センサーとして使うことにしました。センサーとして使うLEDは、バンドギャップが小さい方が広い波長範囲に感度があるので有...
◆まえがきダイソーで買った300円のモバイルバッテリーの容量がほとんど無くなってしまったので、中の電池を交換しました。◆モバイルバッテリー5年くらい前にダイソーで買った物で値段は300円で、2000mAhと表示がある物です。最近出力の容量測定を行うと583mAhしか容量がありませんでした。表示容量の2000mAhは電池容量を表わしているので、出力にはその2/3の1300mAhくらいは出て欲しいのですが、もう全然ダメです。中身は保護回路...
◆まえがきクリスマスが近付いてきたのでここ数年の定番になっている、LEDクリスマスツリーの改造作業を行いました。具体的には去年は72LEDだったのを132LEDに増強しました。なお、使っているCPUはArduino NANOで、LEDの点灯はチャーリープレクシングで行っています。このツリーに関しては過去記事がいっぱいありますが、主なものは下記です。・Arduinoを使った72LEDクリスマスツリー（操作解説編） （72LEDバージョン）・Arduino...
