◆まえがき前の記事のハード解説編 に引き続き、今回はソフト解説と性能測定などを行います。◆ソフト20240603_PlaRail_ThomasV72.ino (BOM付きutf-8ファイル）DCブラシモーターの電機子誘導電圧測定による回転数測定、PWMによるパワー調整、PID制御による定速運転を行っています。詳しくは前の記事のリンク先を参照ください。◆画面表示車両の屋根に取り付けたOLEDに状態表示を行います。・起動直後プラレールの電源スイッ...
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。
◆まえがき前回の記事の続き、今回は電源スイッチを改造して使い易くします。・このライトを改造します◆改造前の電気特性改造の話の前に、前回の記事に書ききれなかった特性グラフを掲載しておきます。・入力電圧（電池電圧）vs入力電流ライトを点灯させた状態の電池から流れる電流です。なお、横軸は電池電圧（以下共通）・入力電圧（電池電圧）vs待機時入力電流電源OFF状態の電池電流です。電源を切ってもこのグラフに示す電流が...
◆まえがき小さな物の写真を撮る時にカメラの影が映り込んでしまって困ることがあります。接写用のリングライトを買えば良いのですが、貧乏性の人間としては自作で何とかしたくなります。3mmの砲弾型のLEDをいっぱい並べて作れば良さそうですが、スマートな外観に仕上げるのは大変そうです。そんなことで、手っ取り早い方法としてダイソーのCOBホルダーライトを改造して使えないか検討してみました。◆ダイソーのCOBホルダーライトか...
Arduinoを使った72LEDクリスマスツリー（操作解説編）
◆まえがきクリスマスツリー作りの最終回。前回はハードを作りましたが、今回はソフトを入れて完成状態に持って行きます。・外観回路をケースに入れた方が家族からの受けが良くなるのですが、とりあえずこれで様子を見ることにしました。◆明るさの調整回路このツリーは出来るだけ簡単に作ることが目標で、余分な回路は付けなくても動くようになっています。でも下記の回路を追加することで少し便利になります。・回路図1) 光量調節...
Arduinoで作る72LEDクリスマスツリー（ハード製作編）
◆まえがき前回の回路検討編の続き。今回はハード製作編ということで、ツリーの構造を作ってLEDを取り付け、配線を行います。なお、このツリーは8層構造になっていますが、その層の名前は一番下がL7で一番上の層をL0と呼ぶことにします。・完成状態台を作るのが面倒だったので、ブレッドボードから直接ツリーが生えた形にしています。この辺りはお好みでアレンジしてみてください。◆回路図（クリックで別窓に拡大）前の記事と同じも...
Arduinoで作る72LEDクリスマスツリー（回路検討編）
◆まえがきクリスマスが近付いてきたので電子工作の定番のLEDを使ったクリスマスツイーイルミネションを作ってみることにしました。実は去年も56EDのイルミネーションを作っているのですが、配線がかなり厄介だったのでそのあたりを改善して、今回は72LEDバージョンを作ることにしました。説明が必要な話が多いので今回の記事では回路図について解説し、次回以降でハード製作、ソフト製作と順に公開していくことにします。まだ全部...
LM317を使い、安全に電圧可変できる回路、再再度検討（たぶん決定版）
◆まえがき8月頃からLM317を使った電源回路をあれこれ検討していて、前の記事でとりあえずその話は終わったと思っていました。そんなところに先日 vabenecosi さんからのコメントを頂き、もっとうまい回路があることを教えていただきました。それはすごくなるほどな回路で感心した、というか最初からそのやり方にしておけば良かったので、この記事で紹介させていただきます。◆話の整理以前の記事を全部読めば判るのですが、それでは...
◆まえがきこれまで iPhone 付属のイヤフォンを使っていたのですが、散歩の時に外れやすいし、マスクを付けていると線が干渉して使い難いので嫌になりました。そんなことで、AliExporessでBluetoothのワイヤレスイヤフォンを買ってみました。購入数が一番多そうだったやつを買ってみました。同じ物と思われる商品の販売ページへのリンク（購入時のページは無くなってました）Bluetooth 5.1の物が1500円くらい、音も予想外に良くて気...
昨夜（2021/10/7 22:41）の震度5強の地震発生に伴う電源周波数の変化
昨夜(10月7日22時41分頃）発生した、千葉県北西部を震源とするM5.9の地震が発生した時の電源周波数変化です。ウェザーニュースより転記◆地震発生時の拡大（1時間）地震の発生タイミングで周波数が大きく上昇し、その後下がっています。地震を検知して負荷の遮断が各地で行われたので周波数が上昇。周波数を維持するために発電量を下げたので周波数が低下。10分後くらいで普通の状態に戻ったという感じ。◆1日間の最大周波数(10月7日...
モノいじりが好きなおじさんの探究日誌
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◆まえがき前の記事のハード解説編 に引き続き、今回はソフト解説と性能測定などを行います。◆ソフト20240603_PlaRail_ThomasV72.ino (BOM付きutf-8ファイル）DCブラシモーターの電機子誘導電圧測定による回転数測定、PWMによるパワー調整、PID制御による定速運転を行っています。詳しくは前の記事のリンク先を参照ください。◆画面表示車両の屋根に取り付けたOLEDに状態表示を行います。・起動直後プラレールの電源スイッ...
◆まえがき3月の初め頃に以下のような内容で Arduino を使ったプラレールのモーター制御の実験を行いました。・Arduino でプラレールを動かす、ON/OFFとPWM制御編・Arduino でプラレールを動かす、誘導電圧検出による速度のPID制御・Arduinoでプラレールを動かす、走行性能を測定これらの実験ではブレッドボードで動かしていたのですが、せっかくなので回路をプラレールの車両の中に組み込んでしまうことにしました。なお、制御の詳...
◆まえがきうちで使っているルビジウムオシレーターの較正を行いました。前回行ったのは2022年の5月 なので2年ぶりの較正です。◆構成方法と回路較正のやり方の詳細は以前の記事に書いていますが、GPS の 1PPS を基準に使い、ルビジウムオシレーターの 1PPS信号との位相の変化量を測定することでルビジウムの誤差を測定し、補正を行います。・回路図前回の記事に対し、C1, C2 の容量を変更しました。理由はミスカウントが発生し...
◆まえがきUNO R4 MINIMAのRTCで動かす時計はその後も順調に動いており、電源を切った状態でもバックアップ電池により時刻を刻み続けていることを確認しています。ただ、2～3日で1秒以上の遅れが出ている気がするので、ちょっと気になっています。時計の絶対精度については、この記事で説明したように 日差で0.2秒程度のズレに収まっているはずなのですが、調査は時計に電源が入っている状態で行っていて、バッテリーバックア...
◆まえがきArduino UNO R4 でプログラムを書いていたら、int のサイズが16ビットでは無く32ビットであることに気付きました。32ビット CPU なんだから当たり前なんですが、他の変数のサイズも気になったのでまとめて調べてみました。◆プログラムsizeof 関数で変数の型のバイト数を調べてプリントするだけのプログラムです。いつかまた使いたくなることがありそうなので、メモ代わりに掲載しておきます。// データ型毎のバイト数を出...
◆まえがき前回の記事で UNO R4の電源電圧が読めるようになり、前々回の記事では CPU内蔵の温度センサーの値が読める ようになりました。今回は、この2つの機能を RTCを使ったデジタル時計 に組み込むことにしました。◆回路図右上は UNO R4 MINIMA のボード内部の改造箇所で、RTCへ水晶を接続。更にバックアップバッテリーを接続しています。なお、これらの改造はしなくても、精度が下がったりするだけで...
◆まえがき前の記事で、Arduino UNO R4 のCPUチップ内蔵の温度計の値が読める ようになったので今回は電源電圧を測定してみます。ADコンバーターの入力と基準電圧にはいろいろな個所の電圧が接続出来るようになっています。今回はこの機能を使い、入力電圧に内部基準電圧の1.45Vを接続。基準電圧（フルスケール電圧）にボードの Vcc（5V）もしくは AREF（3.3V）を接続して測定を行います。こうすることで、内部基準電圧に対す...
◆まえがきArduino UNO R4 MINIMA の CPU チップに内蔵されている温度センサ (TSN) の値を読み、OLED に値を表示するプログラムを作りました。UNO R4 の CPU である RA4M1 チップの温度センサと ADコンバーターの使い方を理解するための読み物としても面白いと思います。◆外観互換品のR4 MINIMA を使い、小さなブレッドボードを使って0.96インチの OLED を接続しました。なお、バックアップ電池などが付いていますが、今回の記事に...
◆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...
◆まえがきかなり前にAmazonで買った安物のノギスの電池がすぐに空になるので、外部の単三電池で動かすように改造しました。それをツイッターで紹介すると、単に電源スイッチを付ければ良かったのでは？という指摘をいくつか頂きました。言われてみると確かにその通りで、余分な電池を背負わせないで良いので使い易いはずです。ただ、新たに電源スイッチを取り付けるのはちょっと面倒な工作が必要になります。ということで、既存の...
◆まえがき安物のデジタルノギスを使っているのですが、半年くらいで表示が点滅し始めて電池切れになってしまいます。そのまま使うのも不安なので新しい電池に交換するのですがそれが面倒臭いです。電池はLR44なので値段は安いのですが、そもそもノギスを使う頻度が少ないので、使おうと思ったら電池切れになっている場合が多くて何とかしたくなりました。そんなことで、ノギスの電源を外付けした単三電池から供給してやることにし...
◆まえがき以前DVDのスピンドルモーターを低速回転させましたが、回転速度に少しムラがあるのが気になっていました。セルシンを作った時も回転ムラの問題がありましたが、この時のモーターは3相(3ポール)のコイルに対して磁石は1対。つまり1回転の中で磁気的にロックされるポジションは1つしか無いので、まあ仕方ないかなという感じです。一方で、このDVDのモーターは1回転で磁気的にロックされる位置が6箇所あります。つまりより滑...
◆まえがき以前フレキアーム付きのLEDルーペを作って便利に使っているのですが、その電源スイッチの調子が悪くて中途半端な明るさでしか光らないことが多くなってきました。・LED照明付きルーペ細かい物を見るのに重宝しています。スイッチはオルタネートのプッシュスイッチで、何度か操作を繰り返すと回復するのですが、毎回そんなことやってられません。・全体の外観LEDの数を増やしたりDCDCコンバーターを入れたりしているので、...
◆まえがき前回の記事に引き続きSMD部品のマーキングから型番を特定してみます。◆今回の対象部品 マーキングとパッケージは、左から22H (SOT-23, 0.95mmピッチ)、YB（SOT-523, 0.5mmピッチ）、36 86 (SOT-89, 1.5mmピッチ)です。以下順番に調べた結果です。◆22H・検索Marking SMDのサイトで22を調べると、SOT-23パッケージだとUTCの22Vのツェナーダイオードが該当します。しかし22Hというマーキングはヒットしません。Googleの...
◆まえがき部品箱に型番が判らないチップ部品が増えてきたので整理を始めました。チップ部品なのでメーカーや型番の表示は無く、簡単なマーキング表示だけの物が多いのですが、そのマーキング文字から型番を特定する作業を行ってみました。種類が多いので少しずつその様子を紹介したいと思います。今回はその1です。なお、記事に取り上げた部品のほとんどはMFT2018の秋月のブースで売られていたお楽しみ袋に入っていた物だったと思...
◆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...
