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2021年2月18日木曜日

色覚異常と電子工作

 あまり意識していなかったのですが、同じ会社の方に「色覚異常だと、この色は区別ができないよ」と言われて初めて気づきました。

ということで、色覚異常でも見やすいLEDの組み合わせについて考えてみました。

なお、ここで言うLEDの色は、RGB LEDの組み合わせによる調色ではなく、その色の波長で発光するLEDのことです。RGB LEDは加色混合でいろいろな色を表現できますが、色覚異常は特定の波長の感度が低かったりで同じような結果にならないからです(人によって違うそうです)。

目標としては「危険」「警告」「正常」の3つの状態を、色覚異常の人でもそうでない人でもマニュアルなしに正しく認知できること、です

朝からググりまくったのですが、「区別できない2色の組み合わせ」はたくさんありますが、「区別できる3色」はなかなか見つからず……ようやく見つけたのがこちらです。

色弱とは? 日本人男性の20人に1人いる「色の見え方が少し違う人々」のために

こちらのページに「色覚シミュレーション」の図があります。ここの違う段の色を使えば違う色として識別できる、はず。

ということで、

  • 危険:赤がするどく点滅する
  • 警告:オレンジがふんわり点滅する
  • 正常:青緑が点灯しっぱなし

という組み合わせを使おうと思っています。

ぜひとも色覚異常の方のご意見をいただければ幸いです。

2021年1月13日水曜日

受託開発事例:24桁 7セグメントLED表示基板

クラウドワークス案件です。提案が4人の方とコンペになりましたが、短納期と提案内容が要望にフィットしていたことと、スイッチサイエンス様などで製品を販売している実績をご評価くださった、とのことです。実際契約は12月25日、年末年始を挟んで、先方への到着は1月8日でしたから丁度2週間です。

クリスマス?正月?なにそれ。

1.ご相談内容

Arduino nano + DIPのMAX7219 x 3個で24桁の7セグメントを駆動する基板を作って欲しい。

2.提案・契約内容

ブレッドボードで回路の検証をした上で基板を設計・発注し、1枚をサンプルとして実装して動作確認した上で、動作確認基板1枚と生基板5枚を納品する。24桁のLEDは等間隔で並び、ネジ穴は50mmピッチ。1Uラックマウントのため高さ40 x 幅410mm。Arduino unoとMAX7219は裏面にいずれもソケットを介して実装。

要求仕様にはなかったのですが、DCジャックを追加できるパターンを基板上に追加しておきました(過去の経験からUSB経由だと電源足りなくなることがあるので)。

納期は発注から4週間、納品で動作確認できたら検収、その後メッセージで2ヶ月程度のサポート期間を設ける、という条件でご契約いただきました。

費用は、えーと、ホテル一泊分ぐらいでしょうか(GoToなしで)。

3.設計

まずブレッドボードで動作確認です。3個直列にしたMAX7219でも信号波形などに乱れがないことなどを確認します。

でかいので右側省略

設計は例によってEagleです。1辺の長さ410mmというのは私としては過去最長です。回路設計ができたところで顧客に送って確認してもらいます。その間にアートワークです。

DIPですし実装密度も低いので、電源をドーンと引いてから高速の信号線を貼り、それ以外は自動配線で調整しました。銅箔勿体ないので裏表GNDベタ貼りでベタが入らないところはVIAでコツコツと潰していきます。配線数少ないのですが、Eagleの自動配線って面積に比例するんですね……最適化=HIGHだと、開始してから食事に出てもまだ終わっていなくてびっくりしました。そしていつも思うけどネジ穴邪魔だわ。倉橋屋では顧客からいらないと言われない限りネジ穴を開けるのですが……部品と比べてデカいんですよね。

でかいので略

できあがったところでPCBWayに発注。今回他の案件とまとめたので送料が少しは安くなったのですが、それでも基板10枚と送料で約8000円でした。それでも24時間で出荷されるから大したもんです。DHLで深圳から5日で到着。ちなみに同じ日にDigiKeyにも注文を出したのですがアメリカから3日で届いて現代文明とても怖い。

4.実装確認

届いた基板、でかくて重いです。銅箔35μ両面ってこんなに重いんですね……。はんだ付けして動作確認します。当然一発動作。各所の信号をシンクロで確認して十分な動作マージンがあることを確認します。


それにしてもデカイ。でかいけど、これだけ並ぶとかっこいいですわ。

5.納品と動作確認

納品したものをクロネコヤマトで発送して動作確認していただき、検収となりました。

中身がでかいと箱もでかい。手元にたまたま丁度良いヨドバシの箱があったのですが……これが80サイズを1センチ越えてしまって……泣きながら送料を払ったのは良い思い出です ^ ^

冒頭に書きましたように、12月25日にご契約いただき、1月8日に先方に到着しました。

以上です。

以上、技術的な難易度は何もありませんし、MAX7219とLEDを組み合わせた基板はaitendoなどでも安く売っているのですが、左右に耳がついていて密着できなかったりで制約があります。

こういう技術的には難しくないけども、市販にないサイズ・形態のものが欲しい、という場合は比較的低価格で提供可能ですのでぜひご相談ください。

ココナラは手数料が高い(25%)のでクラウドワークス(20%)またはTwitter @TareObjects へご相談いただけると嬉しいです。

ココナラ    :倉橋のプロフィール / 製作相談

クラウドワークス:倉橋のプロフィール

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この他に、「電子工作のキットなどをきちんとはんだ付けして組み立てます」っていうサービスも提供しているのですが、何故か現在故障修理品の依頼が多いです……私ら電子工作勢の家にはハンダゴテがゴロゴロしていますけども、普通のおうちにはないですもんね。折れた端子をちょこっとはんだ付けして送り返すだけなら、メーカーのサービス窓口よりも安く直せると思いますので、ご相談ください。

「ラズパイで使いたいけど拡張基板のピンヘッドだけはんだ付けして欲しい」なんてのも大歓迎です。慣れないと、はんだ付けが悪くて動かないのかソフトに問題があって動かないのか切り分けに苦労しちゃいますけども……少なくともうちでははんだ付け不良ゼロで組み立てますので、ソフト技術者の方はソフト開発に集中していただけます。

2018年11月26日月曜日

導通試験器


テスターには導通試験モードというのがついてるんですが、大抵はブザーです。私は耳が悪いので、見てすぐわかる導通試験機を作りました。

材料:

  • 秋月のスイッチ付き電池ボックス(単4電池2本用)
  • 定電流IC(1mA)
  • 赤色LED
  • 熱収縮チューブ
  • ブレッドボード用リード


電池ボックスのマイナス側リード線を真ん中へんで切って熱収縮チューブを通してから定電流ICを取り付け熱収縮チューブで覆います。もう一度、別の熱収縮チューブを通してから先端にブレッドボード用のリードを圧着します。圧着は工具があるとキレイかつ楽にできますが、この用途であればラジオペンチでも十分ですし、そのへんに転がっているリード線の切れ端をはんだ付けしてもOKです。

LEDの足を写真のようにひん曲げておいてから、プラス側のリード線にも熱収縮チューブを通してからLEDをはんだ付けします。

以上で出来上がりです。



電池は普通のアルカリ単4電池でもいいですが、エネループなどのニッケル水素電池がおすすめです。アルカリ乾電池は新品だと2V近い電圧が出ますがニッケル水素電池だとフル充電の状態でも約1.4Vなので2本で最大3Vぐらい、赤色LEDのVfが1.8Vぐらいあるので、検査電圧1.2V 1mAの被検査回路に優しい導通試験機です。

1.2Vぐらいでは壊れない素子の方が圧倒的に多いですが、それでも壊れることは皆無ではないので、あくまでもはんだ付けなどの確認として使ってください。

2015年4月7日火曜日

表面実装部品は安いっ'

フィラデルフィアチーズの空き箱を愛用してます

以前、表面実装CRDを安ジャンパリードに直接ハンダ付けをしたら何かと便利だったので、


こんどは「10mAのCRD」と日亜の「白色大出力チップLED NSSW157T」をヘッダに取り付けました。材料は3ピンのヘッダ、CRD、LEDです。


このぐらいのサイズになると迂闊にハンダメッキしようとするとコテに吸い付いてしまって離れてくれません。コテから振り払おうとするとどこかへ行ってしまうし。

使用工具は工作用クリップ台、逆作用ピンセットと普通の精密ピンセット、ハンダごて。各部品を薄くハンダメッキします。厚くなってしまうと水平垂直を出しにくくなってしまうのでご用心。

あとはピンヘッダを逆作用ピンセットで固定してからクリップ台に取り付け、ピンが机ぎりぎりになるよう設置するようにセットし、別のピンセットでCRDを取り付けます。極性をどうしようか悩んだのですが、LEDが白でCRDが黒なので、LED側にプラス、CRD側をマイナスに設定しました。白がプラスで黒がマイナス。この時私は何も考えずに先端近くにCRDを取り付けてしまったのですが、そうするとLEDを水平に取り付けにくくなり苦労します。ぜひピンの中間点に取り付けてくださいorz

続いてLEDです。LEDはピンを垂直に立てて、LEDを上から押すように固定すると楽にハンダ付けできます。

うまくいったらブレッドボード側の中央のピンを切断します。タップとして残したい人はそのままでも良いと思います。

幅約6mm

まぁ、電流制限付きLEDなんてのも世の中には売られているわけですが、好きな電流×好きなLED(日亜の高演色LED)を組み合わせできるのは自作だけ!ということで許してください。