PCケースファンコントローラ製作中

およそ8ヶ月振りの更新。
いや、ブログの存在は決して忘れてはいなかったんだけど、正直面倒だったのでスルーしてた。

さて、何だかマラソンのトレーニングがきつくなってくるこの頃、現実逃避をしたくなるのか、
妙に工作意欲が沸いてくる。
んで、買ったきりの部品で何かいいのあるかな~と思ってみてみたら、ストロベリーリナックスで
購入した、青色有機ELモジュールがあった。
そういや、消費税増税前に買ったんだっけ。

そんで、他に買って放置したままの諸々の部品を眺めてたら、秋月で買った40V2Aで8個入りの
トランジスタ・2SC3964を発見し、モータとかそこそこの電流が必要なものを制御出来るなと思い、
そうだ!と考え付いたのが、PCのケースファンコントローラ。

今のPCにも4chでしかも電力が表示できるものがついているのだが、
頻繁に表示がバグり(ファンコン機能は働いている)、何かムカつくので、作ってしまおう、と。

自作ファンコンの機能としては、
・有機EL表示
・4chのPWM制御
・ボリュームで各chのDuty比を設定
・電力メータ表示
・ケース内温度表示
・温度による風量自動調節(必須でもない)
と、現在のファンコンと同等の機能があれば十分。これを製作目標にした。

マイコンは、ATmega168Pを使用。

まず有機ELディスプレイを扱ったことがなかったので、その表示から取り掛かった。
といっても、キャラクタLCDによく使われる「1602」というコントローラの制御に
似ているとの情報があったので、そんなに苦戦しないと思ったのだが、これが大ハマり。
っていうか、初期化とかのプログラム自体は、以前LCD使ったときのライブラリが使え、
それっぽいプログラムはすぐ出来たが、何度やっても表示がバグる。

DSC_0865.jpg
初期化が成功しているのかすら分からない。

あーでもないこーでもないと、プログラムをいじり続けたが、表示は変わらず。
それから3時間ぐらい経とうとした時、配線に目をやると、なんと3本の配線が1pinずつズレていた・・・
嗚呼、俺の3時間・・・ (これ電子工作あるあるだよね?)

DSC_0868.jpg
そんなこんなで無事表示成功。グラフィックモードの表示も上手くいった。

その後はトントンとプログラム製作は進み、あらかた出来た。
表示イメージはこんな感じ。
DSC_0881.jpg
4chそれぞれは、rpmではなく、Dutyの表示。つなげるファンによって回転数はまちまちだから、
Duty比表示の方が分かりやすいかなと。

温度はLM61bizを使用。分解能UPのため、オペアンプで3倍にしてる。
電力表示は、交流電流センサ(コードを挟んで使うようなやつ)をまだ手に入れてない。

あとはマイコンのポートが少し空いているので、他に何か機能を付けれないか検討中・・・
完成はいつになるかな。

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AVR ATmega88Pで時計製作

久々の電子工作カテゴリ。

なぜだか、春先になると工作意欲が沸き、何か作りたくなったので、
いつしか買った、リアルタイムクロック「RTC-8564NB」を使って、7セグデジタル時計を製作した。

IMG_4386.jpg mega88P_I2C Clock

いきなり完成写真と回路図。

機能は
・時計合わせ(赤・黒ボタン同時押しで、合わせモード、青ボタンで数値増減、赤ボタンで設定)
・温度計(赤ボタン押すと、温度計⇔時計の表示切替)
・CdSセルで、周囲の明るさを感知して、7セグの明るさ制御
・RTCは1.5Fのキャパシタでバックアップ(少なくとも、電源無しでも5日間は時間を覚えてる)
・・・とごく標準的な機能。

RTC-8564はI2C接続なので、mega88Pを選択。
I2Cのプログラムは全くトライしたことがなかったので、そこから勉強。
まあ勉強といっても、データシートと、色んなHPを見て、見よう見まねだけどww
RTCへの読み込みの仕方さえ分かってしまえば、書き込みも大したことはなかった。
時計合わせは時間と分のみで、赤の設定ボタンを押すと、0秒で設定するので、時報で合わせられる。

温度計は、LM61bizを使用。ADCでLM61bizの出力電圧を読み取るのだが、
基準電圧としてAVR内蔵の1.1Vを適用したら、結構ADC値がばらついたので、NJM2845DL1-33で
3.3Vの基準電圧を作ったら、見事に安定。その代わり、0.3℃刻みになってしまったが・・・まあ妥協。

7セグは定番のダイナミック点灯と、CdSを470kΩで分圧した電圧をAD変換し、明るさに応じてPWMで7セグの
明るさを調光するようにした。
PWMは、何分周か忘れたけど、そんなに高くない周波数で試してみたら、ダイナミック点灯と同期?してしまうのか、
ちらつきが見られたので、クロック1MHzの分周無し(OFが255なので、約4kHz?)にしたら、気にならなくなった。

電源は、秋月で買ったFOMA用ACアダプタをDCプラグ化した。
電圧測ったら5.2Vだったけど、まあ大丈夫でしょう。
RTCは電源を切ると時間を忘れてしまうので、逆流防止のダイオードを経て1.5Fのキャパシタでバックアップ。
ざっくり試してみた感じ、少なくとも5日は持つ。そんなに電源切っておくことはないので、十分OK。

と、ざっくりこんな感じ。
平日夜にちょこちょこプログラムを組んで、2週間ぐらいでソフト完成。1日で組立てた。
ケースは、ダイソーに売ってた画鋲のケース。DCプラグ部分の加工が雑だが、半田ごてを使ってしまったなんて言えない・・・
スモークフィルムは、車のウィンドウ用のが家にあったので、それを使用。
ケース上部のL字金具は、カインズで2つ入り140円ぐらいだったかな。
最初、上部の角2箇所にヒモつけて画鋲にぶら下げれば良いかなと思っていたのだが、
どうも基板下部(特にキャパシタ)が重いらしく、傾いてしまうので、金具を接着剤で付けた。

マイコンの電子工作をやり始めてから、作りたいと思っていた時計を、ようやく作ることが出来た。
温度計と7セグの調光機能も実装できて、満足!
そしてI2Cも学べたので、接続が楽なI2Cデバイスを、もっと使ってみたいね。

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車用マルチメーター?構想

CD90用のタコメーターが完成し(取り付けはまだ)、
すっかり気を良くしてしまったのか、次は車用のマルチメーターの構想を描いている。

multimeter.jpg
なんとなく描いているイメージは、
回転数パルス信号から回転数を取得し、1,000rpmごとにLEDを光らす。(F1風?ww)
スピードをデジタル表示するが、ボタンを押すことで電圧表示に切り替えれるようにする。
(2桁しかないので、左の桁は16進数で10の位を表す、例えば12.5VならC.5みたいな)
あと、CdSセルで周囲の明るさを検知し、PWMでLEDの明るさを調節する。(画像左下の丸いやつ)

もちろんマイコンはAVRで、ADコンバータ機能のあるATmega88を使う予定。

まあ車にはタコメータもスピードメータも当然のことながら付いているので、
こんなものが必要かと聞かれればNoだが、自分でこんなの作ったぞ!みたいな、まさに自己満足感が欲しいのであるw

すっかりマイコンの楽しさにハマってしまったのかもしれない。
しかも昨日、秋月でLEDやLCD等、電子部品を40点・計12k円も注文してしまった。
入れる場所ねぇww

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タコメータ製作 ほぼ完成!

タコメータを製作しようと思ってから、早1年ちょい・・・

この土日、ようやくほぼ完成しました!!
やっぱりオシロで波形が確認出来ると、効率がグンと上がるね!

まず先週の段階で波形が確認出来て、パルス取り込み回路も目処がついたので、この週末はマイコンのプログラムを完成させようと思ってた。
で、いそいそとトライ&エラーを繰り返していたのだが、なぜだかこの週末は頭がキレキレで、試したプログラムがダメでもすぐにアイデアが浮かんできた。

完成が見えてきていたので、「テンションあがってきたwww」状態だったのか?ww

そして土曜日にプログラムが完成、今度は回路図起こして実体配線図を作成し、土日にかけてハンダ付け。

まず回路図。あんまり回路図なんて書かないのでセンスがないが、分かればおk。
2313_tachometer.jpg
ピックアップコイルからのパルスを、フォトカプラ(TLP512)で受けて5Vに変換。
7,500rpmぐらいでピークが15Vぐらいだったので、フォトカプラ内のLEDが壊れないように抵抗を決めた。
ただ、15V~-20Vとマイナス方向にもかなり振れていたので、念のため抵抗の前にダイオードを入れといた。(回路図にはないけど)
あと10kの抵抗は、フォトカプラがオープンコレクタなので単にプルアップ。
従って、パルスが入ってないときは5V、パルス入ったら0V。
そのパルスは、PD6(インプットキャプチャ)にIN。

あとは7セグにつないでるだけ。
4桁をダイナミック点灯で回してるので、2SC1815を4つ。

ピンがちょっと余ってしまったのがもったいないが、仕方ない。

2313_tachometer_haisen.jpg
実体配線図はこんな感じに。緑がジャンパー線。まあ自分が分かれば良いww
実はフォトカプラ前の抵抗を入れ忘れ、若干泣きを見たのは秘密。

次にプログラム。
Tiny2313は8bitのタイマー0と16bitのタイマー1の2つがあるが、
タイマー0は7セグのダイナミック点灯用で、タイマー1がタコメータ用。
タイマー0は1MHzの8分周でオーバーフローさせて、約2msで割り込み。

タイマー1も8分周で、パルスが入ってきたときの割り込みと、オーバーフロー割り込みの2つ。
パルス割り込みは、前のパルスが入ってきた時のカウントと、次にパルスが入ってきた時のカウントの差から計算して、回転数を算出。
オーバーフロー割り込みは、もしパルスが入ってこなかったら「-」と表示させるためのもの。

あとオマケで、電源投入時にCD90と表示させるようにしてみた。
DSC_0211.jpg  DSC_0212.jpg
左は、表示の桁を間違えて左右逆になってしまったもの。
このミス、よくやりますww 右が正解。

そんなところでハンダ付け。これがめんどくさかった。。。。
5時間とか平気でやってたと思う。幸い、配線ミスとかはなかった。
DSC_0214.jpg
んで完成して、1,000rpm(16.67Hz)のパルスを与えてるところ。
こんぐらいの誤差ならなんてことはない。

そして実車での確認。
DSC_0215~01
ちょいと分かりにくいが、1500と表示されている。それっぽいぞ!

あとは配線と、ケースに入れて取り付けるだけ。
それはまだ構想段階www何せこんなトントンで進むと思わなかったからw

それにしても、自分で言うのもなんだが、飽きやすい性格の中よく作ったなぁと思う。
まあ回路設計とかプログラムは、正直動けば良いレベルだが・・・

あとは配線と取り付け方法を考えて、ツーリングに行くぞ!!

※誰も参考にする人いないと思うけど、備忘録も兼ねて続きを読むにプログラムを置いとく。
...more

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タコメータ製作 パルス取り込み

さて、早速購入したオシロで、タコメータへのパルス源となる
ピックアップコイルの波形の観察を試みた。

DSCF3031.jpg
ネット上の情報を頼りに、CDIに繋がってるカプラーの、青/白(ピックアップコイル出力?)と緑(GND)に
ブレッドボードのジャンパワイヤをぶっ差して、エンジン掛けてオシロで観察してみたら、波形をキャッチ!

IMAG004.png
アイドリングの状態。
10V~-1Vが1セットで、周期が約38msてことは、1579rpm。
何かちょっと高いような気がするが、それっぽい数字だ!

ちょっとアクセルをひねってみると、、、
IMAG003.png
なんかピークが高くなって、間隔が狭まった!
周期が約20msてことは、3000rpm。正しいかどうかは分からんが、それっぽい!ww

てなわけで、この青/白の線からパルスが取れそう。
ただ、このままマイコンに入れると当然お釈迦になるわけで、
5Vに変換してやる必要がある。

そこでまた、ネットで先人たちの知恵を借り(返せないけど)
フォトカプラで変換できそうということが分かった。

ちょうどGWに松本行ったときにTLP512を買ってきたので、いざ実践。
回路はこんな感じにした。
Pulse.png
オープンコレクタなので、10kΩでプルアップ。
ピックアップから電圧が出力されたときに0V、あとは5Vになる。

こんな感じで実験してた。
DSC_0207.jpg

そして出てきた波形。
Black-White PhotoC(Idol)
大成功。なんとも綺麗な波形じゃないか!

これで一番悩んだパルスの取り込みが何とかなりそうだ!

・・・っと懸念事項が1点。
アイドル状態で10V程度のピークだったが、軽く吹かすと12Vまで上昇、
てことは、もっと回せば20Vとかいっちゃうのか?検証が必要。
(場所が場所なだけに、そんな吹かしたり出来なかったのだ)

それに応じて、フォトカプラの抵抗を変えてやらないと、
最大順電流が25mAなので、フォトカプラがお釈迦になってしまう。

あとは、しばらく手を付けてなかったソフトの方か。
ICはとりあえずTiny2313で良いかな。



しばらく手をつけてなかったタコメータの製作だが、
オシロの登場でかなり光が見えてきた感じ。

完成はいつになるか分からんけど、盆までには何とかしたい。

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プロフィール

edia@あると

By edia@あると
山に囲まれた県でひっそりと生きる会社員

F1/車/電子工作(AVR)/ゲームなどが趣味

※画像は丹精こめて描いたまっくろくろすけ

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