Tomiya's blog (3DCG & Photo etc.)

 
 写真やCGを中心に、雑談、気になった物を追加していきます。

パルス照射用ドライバの開発③

エレキの教官から聞いた昔話。
生産ラインが真空管からICに変ったころ、不良が多発したそうです。
 原因:半田コテのニクロムヒータの絶縁が甘く漏電していた。
 対策:半田コテをセラミックヒータ式に変更。
安物のコテは使うなとの教訓だそうです。

そんな話を思い出し秋月で購入したのがこちら。
半田コテ:PX-201:goot(写真上)
温度制御されているのでウワサ通り使いやすいです。

今まで使っていた物との比較写真、ちょっとグリップが太いぐらい。
もっと早く買っても良かったかもしれません。

で、話は本題に。
今回はブレッドボードで確認した回路を組み立てました。
比較実験を行いたいので、もう一個作る予定です。
995.jpg
ジャンパーピンでデューティーを選択できます。

FETは、IRLU3410PBF(100V17A)単価60円の部品、
小さいので17AをON/OFFできるのか心配になりますネ。
そんな大電流は扱いませんけど。
996.jpg

LEDも秋月で購入。
赤色LED[7cd60度]OSHR5161A-QR:10個
青色LED[5cd60度]OSUB5161A-PQ:2個
眩しすぎで写真では白に写っちゃいますね。
通電テストで想像以上の眩しさに、リアルにのけぞりました。
超高輝度タイプLEDが12個ですからね。

12Vの消費電流は以下の通り。
DT1:2、32.4mA
DT1:1、48.6mA
DT2:1、60.3mA
予定通りなので◎ですね。
LEDのパルス発光の利点はこの消費電力の小ささと納得しました。

あとはこの照明を保持するためのスタンド作り、
ってか、もう1セットつくらねば!!



余談ですが、
植物栽培(育成)用照明装置関係の特許は各社が申請しているようです。
 △菱化学株式会社
 鎌□電子工業
 シー○ーエス株式会社
 シャー▽゜株式会社
 松下電子□業株式会社
 etc.

が、
調べていくと、91年ごろのアメリカ人の特許にひっかかりそう。(※注)
『光電素子を用いた植物の照射方法および装置』という名称です。
某社弁護団のような人達が出てきたらイッキに狩られそう。
(※Tomiya調べによる)

で、
私のやってる事は遊びなので特許とは関係ありませんっ。



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パルス照射用ドライバの開発②


前回の続きになります。

12V駆動でFETを使いLEDをパルス発光しています。
DT1:2だと見るからに暗くなるのですけど・・・

今日のワンコ

昨夜の雨が嘘のように晴れ、散歩日和でした。

991.jpg
ここ、川崎市多摩区からは富士山が見えました。
さきっちょだけですけど。

992.jpg
スカイツリーも見えていますね。

990.jpg
帰宅後のワンコは、いつもより満足そうでした。

パルス照射用ドライバの開発①

気になっていた事があり実験を行った。
内容:周期400μs(パルス幅200μs)の間欠光を作る。
 また、明暗比1:2,2:1の動作も選択式で実現する。

最終的にはLED光源のパルス発光で低省電力を狙いながら
植物の育成用(冬場)に活用する。
バッテリーの電圧を監視する回路も出来ましたし、
太陽電池も接続して遊べたら面白いと考えています。
文部科学省に興味深い文書があったので実験したい)

実は、パルスを発生させる回路とプログラムは以前作っていました。
ラジコンサーボの3ポジションの位置制御を行う回路です。
PICマイコンを使っていたので今回はそれを流用しました。

デューティー1:2

133uSオン、266uSオフ

デューティー1:1
988.jpg
200uSオン、200uSオフ

デューティー2:1
989.jpg
266uSオン、133uSオフ


実験は成功です。
今回はオシロスコープが大活躍です。
また、私の作ったプログラムでは1%ぐらいの誤差が発生している
ということもわかったのでこれも大きな収穫です。

誤差は許容範囲なので良しとしますが・・・



以下、MPLAB用のプログラム、微妙な誤差はナゼなのか?
詳しい方、ご指導よろしくお願いします。

;************************************************
; LED_PALS By Tomiya (2012/11/17)
;************************************************
LIST P=PIC12C509A
INCLUDE P12C509A.INC
__CONFIG _MCLRE_OFF & _CP_OFF & _WDT_OFF & _IntRC_OSC
;************************************************
; Register
;************************************************
CNT EQU 07H ;
CNT1 EQU 08H ;
ORG 0 ; START
MOVWF OSCCAL
;************************************************
; Initialization
; GP2 OUT :100
; GP3 INPUT
; GP4 INPUT
;************************************************
MAIN
MOVLW B'10011111' ;9FH
OPTION
MOVLW B'00011000' ;0CH
TRIS GPIO ;GP3,GP4 INPUT
MOVLW B'00000000' ;00H
MOVWF GPIO ;GP0-GP5 LOW
;************************************************
; MAIN
;************************************************
ML00
BTFSS GPIO,3 ;GP3 HIGH THEN NEXT SKIP
GOTO Half ;DT 1:1
BTFSS GPIO,4 ;GP4 HIGH THEN NEXT SKIP
GOTO Long ;DT 2:1
Short
MOVLW 04H
MOVWF GPIO ;GP2 ON
CALL TIME133 ;ON 133uS
NOP
NOP
NOP
MOVLW 00H
MOVWF GPIO ;GP2 OFF
CALL TIME133
CALL TIME133 ;OFF 266uS
NOP
NOP
NOP
GOTO ML00
Half
MOVLW 04H
MOVWF GPIO ;GP2 ON
CALL TIME200 ;ON 200uS
NOP
NOP
NOP
NOP
MOVLW 00H
MOVWF GPIO ;GP2 OFF
CALL TIME200 ;OFF 200uS
GOTO ML00
Long
MOVLW 04H
MOVWF GPIO ;GP2 ON
CALL TIME133 ;ON 266uS
CALL TIME133
CALL TIME10
MOVLW 00H
MOVWF GPIO ;GP2 OFF
CALL TIME133 ;FF 133uS
GOTO ML00
;************************************************
; SUB
;************************************************
;***** 10uS(4MHz) *****
TIME10
MOVLW 001H ; 1 001 = 1
MOVWF CNT
LOOP0
DECFSZ CNT,F ; 1*(1-1) = 1+2
GOTO LOOP ; 2*(1-1) = 1
RETLW 00H ; 2
;***** 133uS(4MHz) ***** 126
TIME133
MOVLW 029H ; 1 029 = 41
MOVWF CNT ; 1
LOOP
DECFSZ CNT,F ; 1*(41-1) = 40+2
GOTO LOOP ; 2*(41-1) = 80
RETLW 00H ; 2
;***** 200uS(4MHz) ***** 192
TIME200
MOVLW 03FH ; 1 040 = 63
MOVWF CNT ; 1
LOOP1
DECFSZ CNT,F ; 1*(63-1) = 62+2
GOTO LOOP1 ; 2*(63-1) = 124
RETLW 00H ; 2
END
;************************************************
; MEMO
;************************************************
;周期400μsの間欠光
;DT比 ON:OFF
;Short 1:2
;Half 1:1
;Long 2:1



自作ポータブル電源 [完成]

まったく新しいポータブル電源の登場です。
安く、運べて、即稼動するを可能にしました。
あなたのアウトドアのイノベーションは180%にアップ(※注1)


従来の40%のコストで電気容量が2倍以上を達成(※注1)
出力はAC100Vのほか、USB電源を6ポート装備(※注2)
985.jpg

ネイキッドスタイル採用で12Vの直接引き出しも可能にしました。
984.jpg
心臓部となるバッテリーは汎用品を使用する事により、
オートバックスで3980円でリフレッシュ可能(※注3)
使用後は無料引取りを実現(※注3)環境にも考慮しています。
過放電防止回路搭載し一目でわかるインジケータランプを搭載。

電圧監視にIC555を使用する事で低コスト化しつつも
回路の開閉にMOS-FETを採用し低オン抵抗を実現しました。


(※注1.Tomiya調べによる)
(※注2.AC100V1.3A / 5V3A同時出力可)
(※注3.バッテリー本体のみ)
某社のカタログを意識して書いてみました。




製作工程道のり
実験:5V電源
実験:安全回路
検討:LM431・トランジスタ・FETの安全回路(自己保持回路
実験:過放電防止回路
作製:本体(バッテリーホルダ)
製作:電源監視部

ポータブル電源は買うよりも、作った方が安く高性能です。
作るといっても、組み合わせるだけなんです。
まるで20年前のパソコンのようですね。

パソコンと違うのは、
需要が少なく急速に発展する事は無いと思われるところ。

なぜなら車で運ぶ事が前提になる重さですし、
その車があまり売れてません。

売れてる車には100V非常用電源搭載とかありますから。
ぷ利うす(←誤変換そのまま)がまさしくソレ。

工業製品よりも食料問題をイノベーションするする方が将来明るい??
そう感じてしまった週末でした。



あっ!
充電器作らなきゃ!!




続続・モバイルバッテリー(製作中)

前回の部品を入れる金属ケースの加工が終わり、部品を組付。


さあ、最終確認・・・
978.jpg
あれっ?

ヒューズホルダのナットがケース下に干渉してます。
979.jpg
二次元CADで設計していた頃に良く経験しました。
スライドレールの移動先にトグルクランプがあったりとか。
制御盤のフタが開閉できないとか。

今回は現物合わせなので、コレコレのような図面はナシ。
ま、色々と経験すると怖いものなんてありません。
干渉する場合は削るだけです。


自宅でのDIYなので工具といったらコレ。
980.jpg
ハンドニブラです。


めっちゃ地味です。

981.jpg
週末にはポータブル電源を完成させたい。


続続・タイマIC555のコンパレータ

タイマIC555を使用して過放電防止回路を作りました。
975.jpg
自動車用のバッテリーは放電しすぎると回復出来なくなります。
オシャカになってしまうのですが、これを防ぐための回路です。
実験の結果から、LMC(低消費電力)の方は誤差が大きいため、
電圧の監視に向かないと判断し、NE555を選定。

12Vバッテリーの資料がちょうど手元にありました。
秋月の鉛蓄電池充電キットに付属のデータシートによると、
終止電圧が1セルあたり1.7~1.75[V]
6セルなので10.2~10.5[V]で空です。
余裕を見て、10.8Vぐらいでカットするように設計しました。

抵抗の分圧で10.8Vから1.66Vを作るため、8.2Kと1.5Kを使用しています。
金属皮膜抵抗で、ボリューム無しの一発勝負。

実験用電源を使用して確認したところ、10.6Vで動作してくれました。
この誤差は想定内です。
976.jpg
写真は5V電源安全回路付のUSB端子です。
コレ用のケースを作らねば・・・



で、一応、誤差についてエレキ屋さんに聞いてみたところ、
『データシートの定格内です』との返答。
内部の判断電圧を作っている3個の抵抗を比較すると、
LMC555:100KΩ
NE555: 5KΩ
半導体プロセスで100KΩなどの高抵抗を作ると誤差が出やすく、
10円、20円の半導体に、一個一個レーザートリミングなんて
やってるわけがないと考えるのが妥当。
環境がブレッドボードですし、使っている部品の漏れ電流とか
影響してるのでは?との見解でした。

なるほど。


TDSに行って来た

木曜日に休暇を取り『浦安の遊園地(海)』へ行って来た。
朝7時過ぎに出発し、到着は8時40分、ほぼ予定通り。
ディズニーeチケットを利用したため、入園はスムース。

朝はガラガラなのが◎

最初にレイジングスピリット、
次はインディージョーンズ。
待ち時間ゼロでした。

今回は初ゴンドラ。
974.jpg


夜はゆっくり夜景を楽しみました。
970.jpg

971.jpg

972.jpg

973.jpg

Genre : 日記 写真日記

タイヤ交換

アシスト付き自転車のタイヤ交換を行いました。

パンクの修理と思いましたが、購入から5年、
ヒビだらけなので交換の方が良いと判断。



新しいタイヤとチューブは『ブリヂストン』。
2割増の価格だけど信頼のブランドでしょう。

967.jpg

そういえば・・・
リムからタイヤを外す時、マイナスドライバーを使ってこじり、
チューブに穴あけたのは昭和の思い出です。

平成の自転車は、タイヤ交換までが大変です。
調整機構などで部品点数が多い事を知った週末でした。

968.jpg







以下、グダグダ。

話は変り、
このあたりから迷っていたノートパソコンを注文しました。
VAIOの14インチでカラーは白色です。

当初は信頼ブランド、エプソンダイレクトを検討。
Windows8の販売で『7』の価格が下落するのを待っていた
が、完売 ・・・ ; ̄◇ ̄) 

友人が購入したHPのパソコンをマネしようとしたら販売終了。

Visual Basic 2010 Expressが快適に動いてくれればいいんです。
(互換性の都合でバージョンは拘ります)

残り物 良さそうなのを探した結果、SONYになりました。
職場でVAIOを2台使っていますが6年ほど動いていますし、
耐久性は大丈夫でしょう・・・きっと。


納品は29日。
ピンク色なら来週納品できるようでしたが、ちょっとねぇ。
黒色は入荷未定、予約不可でした。

早く納品されても、コレとかのハードウェアの製作中で
ソフト開発に着手出来ないのため月末でちょうどいいかも。

続・LMC555のコンパレータ

タイマICと呼ばれるNE555、町田で購入、¥42円也。

目的:前回の疑問、CMOSだから誤動作?を検証します。
確認:リセットと電圧コントロールが未接続だったのを接続し、
 5Vで使用した際のスレッショルド(1.66V、3.33V)を確認しました。

前回との違いは、未接続の端子を無くした(下図緑線部)。
NE555/LMC555を入れ替え確認。
963.jpg
結果:前回の誤動作が発生しません。
 しかしフリップフロップの値が計算通りにならなかった。
 NE555 :1.66V/3.33V
 LMC555:1.85V/3.00V
 私の使い方では誤差が出る事がわかりました。
965.jpg

感想:ICのブロック図だけを見て、タイマーに使用するICと気付く人は
 とても少ないのではないでしょうか?



続・モバイルバッテリー(製作中)

モバイルというのはウソです、ポータブルが正解かも。
この後から計画が始まりました。

ワンバイフォーの木材を切断し、仮組立。
オートバックスで3980円の自動車用バッテリーを使用予定。
容量は大きいけれど、コレのようにモバイルはムリ。

容量は38Ah、30%ぐらいロスしても5時間5Aも使えます。
38[容量]/5[時間]=7.6[A] 7.6*0.7=5.32[A]

仮に30Wの電気ブランケットを使用するとすると・・・
30[W]/12[V]=2.5[A]
2.5Aなので、10時間ぐらいは使えそうですね。




以下、仕事の雑談(グダグダ)

社内の教育機関の卒業生という事で、講師にと呼ばれました。
昨年は同僚と先輩の二人が担当していましたが、
今年は私一人だけ。
セミナー内容は、治具設備の安全設計(本職はメカ屋[CAD]です)。

あの当時・・・
先輩が来るといったら面倒くさいぐらいにしか思いませんでした。
まさか、逆の立場になるとは、、、
あの頃の自分みたく、ウトウトしてる人もいましたし。

設計製作と失敗事例を話し続けた90分、ノドがガラガラです。


 
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