ラズパイケース試作（3Dプリンタ）

勤務先のちょっとした課題用として、Fusion 360でラズパイケースを作りました。Zero WHにフルサイズの基板を乗っけるケースなので、ネジ穴は段違いにして、ケースの蓋も出力。外装の厚さは2mmで蓋と本体を別にしました。底面はサポートなし、窓だけサポートを入れました。

0.05mmスライス12秒の設定で本体4時間、蓋30分でした。使用したレジンはこちら。無臭と書いてありますが、硬化前はアルコールのような匂いがしますし、硬化中の匂いは他の製品とあまり変わらない如何にも身体に悪そうな匂いがします。

HiEHA 3D 光造形3Dプリンター用 LED UV レジン 500g 無臭 光硬化可能 汎用樹脂 アルコール洗い (透明イエロー)

奥行が出力限界ギリギリだったので心配していたら、案の定壁が一つ出力されませんでした。はっはっは。上の写真手前です。はっはっはっは。

あと、窓もない単純な垂直な壁にしたのがいけなかったのか、ギザギザの傷があります。収縮した歪みが集中したんでしょうかね。さすがのSLAとはいえ、透明レジンで垂直の壁、積層痕が見えます。

蓋は噛み合いを1mmにして、内寸は0.05mm小さくして出力しました。タッパーみたいにしっとりとハマり、逆さにしても落ちません。今回唯一成功したポイントだな、これ。

ただ、これは多分に怪我の巧妙で、計測すると平面として出力した底面と壁部分とでは幅が少し違っています。幅は設計では75mmでしたが、出力は底面75.4mm、壁部分では74.4-74.8mmでした。

反省点

• レジンは振ってから注げと取説にあったので振ったら泡まみれになりました。トランプで寄せて除去しましたが、30分ぐらい放置しておけば消えますね。
• 出力限界-2mmで出力したら片側に寄って枠からはみ出した分が出力されなかった。出力前に要確認
• 短い方の足の設定が間違っていてうっすらとしか出力されてない。断面解析で足があることは確認したはずなんですが……なんででしょう。

空調工事

うっかり寝る前にSLAプリントを始めてしまった。臭いけど窓開けたまま寝るわけにはいかない。排気だけでもなんとかしないと寝られない。

ということで、フレキシブルエアダクトと半田付け作業用フィルタで排気ダクトを作りました。ダクトとFA400の固定には、エアダクト用フランジとクランプを使っています。

やっつけ工事にも限度というものがある。

せめてダンボールで枠を作らないと……。

SLA方式3Dプリンタ Orange 30到着っ！

最初にKickstarterでFDM方式の3DプリンタTiko（その後破綻）を出資してから約5年。Tikoを諦めてKodamaに出資したもののそれも破綻。3台目の正直でついにようやく3Dプリンタを入手できました。FDMじゃなくてSLAですが。

Longer: Reliable & Most Affordable Desktop SLA 3D Printer

組み立てで一番時間がかかったのはアクリル板保護シートを剥がす作業でした……。難しい作業もアクリルカバーの組み立てですが、ジグにアクリル板を立ててシリコンゴムの輪ゴムをはめるだけなので器用な人なら一瞬で終わると思います。

3Dプリンタの鬼門であるレベル調整はVATのネジをしっかり締めてから、ネジゆるゆるで取り付けたプラットフォームを下ろし、紙一枚挟んで押し付けた状態でネジを締め直すだけです。5分もかかりません。あとはレジンを注いで、カバーをかぶせ、USBメモリーに入れたデータを読み込ませスタートボタンを押すだけです。なんかタッチパネルの反応が鈍くてグリグリ押さないと反応にぶいですが。

出力一発目はLongerのWebに公開されていた寺院と犬のモデルをサポートなしで出力しました。寺院はもともと大きなモデルを縮小したものなので見事に失敗しましたが、犬は完璧です。

ただ、紫外線硬化したら見事に黄ばんでしまいました。

でも、1日経過後、少し黄ばみが薄れたような気がします。漂白すれば、塗装などしなくても良さそうな気がします。

次にニキシー管時計の足を出力してみました。基板を斜めに固定してネジ山を切っているものです。これも紫外線硬化で黄ばんでしまいましたが、ちゃんとネジとして作動しました。ただ、レジンが縮小しているので、長いネジだとズレが大きくなるかもしれません。今回長さ5mmだったので、タップを切り直したら問題なく使えました。

表札もいい感じです。100umスライスで表面もツルツルで漢字のエッジも滑らかです。

その後、植木鉢と寺院をサポート付きで出してみたのですが、見事に失敗しました。Facebookでお友達のN村さんに相談したところ「露光時間を伸ばすとええだよ」とのことだったので、6->12秒にして再々挑戦、今度はうまくいきました。

なお、寺院の五輪？みたいなものはきちんと出力されてはいたのですが、洗っているうちに取れてしまいました。縮小したモデルだったので細すぎたのですね。あと、植木鉢の球状になっている部分の下側＝成長していく側は少し荒さが目立ちます。

サポートを取り外した跡はやはり少し目立ちますね……加工能力のない私はなるべくサポートのいらない形状で生きていくのが良さそうです。

最後に、プリンタ以外に買ったものと家にあるもの。

• 100均のタッパー2個。IPAを入れて洗浄用（汚れたのとすすぎ用）
• IPA。1リッター500円ぐらいのを4リットル
• 塗料用の使い捨てカップとカップホルダー
• 塗料用の使い捨てフィルター
• モノタロウのニトリルグローブ。アレルギー怖いのでバンバン使い捨てます。
• キムワイプ……IPAで濡らして拭き取り用
• JKワイパー……仕上げ拭き用

塗料カップ以下を使い捨てたとして、カップ46円＋フィルタ26円＋手袋12円＝84円です。カップもフィルタももちろん何度も再利用できます。

塗料用カップホルダ＋カップ＋使い捨てフィルタ

フィルタは50枚入りを買ってしまったんですが、最初の1枚を5-6回使っても全然劣化した様子がありません。どうしましょ……安いものなので小分け販売しても送料の方が高いですし……しくしく。

「SLAは綺麗だけど強度がない」というのが定説なのでどんなふにゃふにゃが出力されてくるのか戦々恐々としていましたが、紫外線硬化後であれば時計の足のようなものはしっかり重量を支えられますし、犬のようなものは適度な弾力があって普通のプラスチックに期待できる程度の強さはあると感じています。でかいものでなければ十分実用になります。

ようやく入手した3Dプリンタ、バンバン使っていこうと思います！

マイクロチップBluetooth評価キットRN-42-EKの不具合

RN42はそれ単体で簡単なスクリプトを実行することもできるので、ちょっとしたセンサーネットワークを作るのに便利そう。

ということで、USBシリアルの乗った評価キットと、ブレイクアウト基板を購入しました。
マイクロチップ　Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ評価キット　ＲＮ－４２－ＥＫ
ＲＮ４０２０使用　Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ　モジュール

が、チュートリアルにある「SR,92000000」「SR,32000000」がERRになってしまいます。調べると、このコマンドは新しいファームウェアでないと対応していない様子。

Windowsを起動してアップデータをダウンロードしてみたのですが、エラーになります。

秋月のサイトをみると、「電源にパスコン入れてみろや」とのことなので、はんだ付けしてみましたが、同じ。

47u MLCCは3225しかないので22u電解付けた。でかい。

同時に購入したブレイクアウト基板は問題なくアップデートでき、アップデート後はSRコマンドを実行できました。

秋月のこの評価キットに搭載されているRN42は、古すぎてMicrochipが提供しているアップデータに対応していないのではないかと思われます。Vコマンドでバージョンを表示すると

Ver 6.15 04/26/2013
(c) Roving Networks

って出てきます。アップデートできた方は

MCHP BTLE v1.23.5 8/7/2015

です。Roving NetworksはMicrochipに買収されたとのこと。

とりあえず、秋月さんに対処方法を質問中。はんだ付けしちゃったので返品は無理ですので、何らかの解決策が提示されると良いのですが…。

【追記】秋月から回答がありました。動かないけど知らんよ、ってことですね。

秋月電子通商　M川と申します。
この度はご迷惑をおかけし申し訳ございません。
[K-07378]ＲＮ－４２使用　Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線モジュール評価キット
下記リンク先(Microchip社)に掲載のとおり、6.15以前のファームウェアはアップデートに対応しておりません。
https://microchipdeveloper.com/faq:2838
以上、弊社としての回答です。
Blue Suite等のソフトウェアを使用しファームェアを書き換えする方法も非公式であるようですが、詳細はわかりかねます。検索エンジンで「rn-42 blue suite」等の語句で検索すると何か情報が得られるかもしれません。
この度は具体的な回答をできず申し訳ございません。

松尾ハンダの鉛フリーハンダクリーム

自然光源＋USB顕微鏡だとこんな感じ

買った直後に試してそのまま冷蔵庫に仕舞いっぱなしでした。その時にブログ書いてなかったのですが……ふと見たら期限切れ直前なので、ちゃんと写真取りつつ記録します。

なお、 中華製鉛フリーハンダのレポートはこちら（中華製鉛フリークリームハンダ）です。

■前提条件■

基板はJLCPCBで作った金フラッシュ基板とステンシル、TSSOPの245を3個のっけてみます。リフロー炉はAliExpressで買った熱風＋赤外線式。100V仕様なので昇温遅い。これから買う人はぜひ日本製昇圧器と220V仕様のリフロー炉をお買い求めください。

LY 962A Digital Display Reflow Welding Machine 1600W 110V 220V Programmable Reflow Oven Soldering Station

■スキージング■

写真撮る前にIC4を載せてしまいましたのでIC2とIC3スキージング。微妙にズレてしまいました……。

■マウント■

マウント後です。

■リフロー後の仕上がり■

そして、リフロー。予熱A150度1分、予熱B190度30秒、溶解250度5秒です。予熱2段階のうち予熱Aは熱風のみなので少し長めにしています。ペーストの僅かなズレの影響は残っていません。なお、IC3はブリッジしているのではなく未使用入力端子をGNDに落としているためつながってます。

CCDカメラだと凸凹に見えてしまうのですが、顕微鏡視野ではツルンとして美しいです。別のUSB顕微鏡で自然光で撮影したものが冒頭の写真です。冷却が遅いので少し結晶が見られますが、きれいな仕上がりかなと思います。

■松尾ハンダについて■

松尾ハンダを購入するには、お問い合わせページから利用目的（ホビーストで自宅でリフローしている。精度はこのぐらい云々）を書いて申し込むと折返し営業の方からのメールが届きますので、フラックスの種類などを相談して注文します。私は「FLF01-BZ 500g」をお勧めいただきました。決済は銀行振込かヤマト運輸コレクト便を選べます。

私と同じものでよければ、型番と決済方法を書いてお問い合わせページに記入すれば、営業の方の手間が減るかもしれません。

松尾ハンダさん、アマチュアが使いそうなやつ1-3種類で良いので、Webから100g単位で購入できるようにしていただけませんか？　PayPalのカートなら手数料も安くて簡単ですし、例えば「発送は週一回月曜日にまとめて出荷する」だけでも結構です。

メイカーは良質のクリームはんだに飢えていますので、少なくとも損はしないと思いますのでご検討いただければ幸いです。

■実体顕微鏡その他の雑談■

Eakinsの実体顕微鏡CCD、相変わらずボケてますね。基板を傾けると良くなるので、非常に被写界深度が浅くて右と左でピントが合わない、ってのもあるんですが、乱視みたいに全体が荒れている感があります。撮影はUSB顕微鏡の方がいいっすね……。

関係ないが我が家のリフロー炉の前には腹筋台があるので、観察しながらトレーニングが可能だマッスル。

ステンシルプリンタの精度向上

今までスキージングの際には、塗布時のヘラの動きでずれないようにステンシルのフレームにテンションをかけた状態で作業してました。でも、時々、どうしようもなくズレるんですよね……それも基板上で均一にずれるのではなく左端はあっているけど右端だけ0.1mmぐらい左に寄る感じで。

ふと思いついてステンシルの上に照明付きのミニ顕微鏡を置いてみたら、非常にいい感じで観察できました。いろいろな方向に力をかけながらズレを観察した結果、

• ヒンジ側から離れる方向にヘラをこすってもズレない
• ステンシルフレームにテンションをかけると盛大に左右方向にズレる

と判明しました。

なので、比較的大きな基板でテンションをかけないず、ヒンジから引張方向にだけ動くようにして試してみた結果は非常に良好でした。

やっぱり精密に観察しながら実験しないと駄目ですね……。

Kenko 顕微鏡 Do・Nature 20~40倍 LEDライト内蔵 コンパクト携帯型 STV-40M

パススルーのモバイルバッテリー

フィリップスからパススルーのモバイルバッテリーが出ていると聞いて、買ってみました。パススルーとは充電しながら電力を取り出せるタイプです。IoT用途で太陽電池から充電しながらUPSっぽく使えたらいいなと思いまして。
フィリップス PHILIPS モバイルバッテリー 10000mAh 大容量 軽量 薄型 急速充電 Type-C 残量表示 PSEマーク認証取得 スマホ タブレット iPhone GALAXY Xperia DLP6712N (ブラック)

なお、上のリンクからAmazonのページに飛ぶと解説が書いてあるんですが…日本語が少し怪しいし、フィリップスのWebで型番検索しても出てきません。Amazonでの扱い開始から1年以上経過していて、ニセモノならフィリップスが黙ってないような気もしますが…いずれにしても、購入するか否かはご自身のリスクでご判断ください。

で、届いたのですが…IoTにはちょっと…すごく…大きいですね…。

あとバッテリへの充電はUSB-Cですが、付属しているのはmicro USBです。充電用ケーブルは別途用意する必要があります。何も考えないでブラックを買ってしまいましたが、屋外設置で熱のことを考えると白のほうが良かったかな。

■微小電流デバイスにはNG■

多くのモバイルバッテリと異なりボタンを押さなくても電力供給が開始されるのですが、Arduino nanoぐらいの微弱？電流だと1分ほどで切れてしまいます。ESP32なら切れません。

■パススルー性能は？■

充電開始時には問題なさそうですが、充電ケーブルを抜いた瞬間30mSecほど電流供給がoffになります。ESP32 DevKitCだとパワーLEDが一瞬消えますが、リセットかからず動作を続けます。大きめのケミコンかスーパーキャパシタをつけておけば回避できそうです。

■結論■

ESP32やRaspberry Piを太陽電池で充電しながら使う、という用途にはいけそうな気がします。ありもので太陽電池からの充電回路を作って試してみます。しばらく動かしたらまたご報告します。

Eagleでの作業を快適に：「ライブラリのある部品だけを買う」

Eagleで部品ライブラリ探し回って、見つかったと思ったら素人が作った雑なやつしかなく（お前が言うな）、結局自分で最初から作った方が速かった、というパターンで人は人生の何パーセントを失っているのだろうか。

なので標準品にもAdafruitにもなければ諦めて、似たような部品のfootprintとEagle Libraryのパッケージ生成ツールで作る、というのがここしばらくの作業フローでした。

が、ちょっと発想を変えたらだいぶ効率がよくなりました。

それは当たり前といえば当たり前なのですが、「ライブラリがある部品を買う」だけです。それがパッとわからないから苦労してたんですが……Mouser.jpでは部品検索一覧画面にそのパーツのライブラリがあるかどうかを表示しています。

スペックで絞りこんで、あとは3Dアイコン探し

アイコンをクリックしてモデルファイルをダウンロードし、ツールを起動してEagle形式に変換すればOK……なのですが、私はMacなので仮想マシンの上でWindowsを起動し、なんかよくわからないUIのアプリを起動するのはかったるい。

ここは　https://componentsearchengine.com/　を使いましょう（無料のアカウント登録が必要）。Mouserで「モデルがある」と表示された部品はcomponent search engineにも登録されていて型番で検索すると、以下のようにヒットします。

「3D」をクリックすると別ページでFOR MEMBERSのダウンロードリンクができます。ダウンロードして解凍するとEagle Libraryがばっちり。

このファイルをEagleのLibrary Managerで読み込むだけでOKです。

Open Library Managerを選び

In Useタブを選び、Browseボタンをクリック

ダウンロードしたファイルを選択

めでたくAdd Partsなどで使えるようになります。

ここに登録されているライブラリはEagle標準と比べるとちょっと癖があってFootprintで　>NAME　と　>VALUE　が部品そのものの中心と同じ座標だったり、Symbolのピンの名称や並びがメーカー仕様書と違っていることがあります（もちろん、アサインは間違っていない）。powerとsupply指定が間違っているのはよくありますけどね……。ときどき部品の中心ではなく1ピンが中心になってることも多いのは最初違和感しかなかったですが、慣れたらそれも悪くないと思うようになりました。

いずれにせよ、人の作ったライブラリは使う前に確認するのが鉄則ですから、ピンアサインなどを確認するついでにこういう癖みたいなものを直してしまうと、使いやすくなります。

Mouserでライブラリと在庫のある部品を探してComponent Search Engineでダウンロード、確認・修正してから利用……というパターンになってから、基板の設計時間がだいたい想定通りに終わるようになりました。MouserではプロジェクトごとにBOMも登録できるので、あとで調達で苦労することもありません。

どぞお試しください。

なお、利用前にライブラリのライセンスについてはしっかり確認してください。

750円の中華GPSから時刻を拾う（M5Stack）

AliExpressでやっっすいGPSレシーバーを見つけたので試してみました。

小型 GNSS GPS GLONASS モジュール

本体と5ピンのコネクタがついてます。忘備録として書いておくと、写真の状態で赤から順に+3.3V, GND, Tx, Rx, PPSです。

配線細いので、ピンを圧着します。前の写真から20分ぐらいかかっているけど、そのうち15分はスミチューブを探していました。片付けよう……部屋を……。

で、マイコンと接続。軒下から持ち出せないと不便なので、ディスプレイ付きM5 Stackを使います。GND, 3V3, Txを16, Rxを17に接続します。Hardware Serial 2を使うのでGPIO16はRx, GPIO17はTxになり、相互に通信できるわけです。レシーバーとの通信速度は9600bpsにセットします。

あとはただ受信して　$GPRMC　が含まれる行を切り取ってM5 StackのLCDに表示するだけ……と思ったら何もでません。

このレシーバー、標準状態ではGNSSなので、$GPRMCではなく$GNRMCにしないといけません。で、めでたくM5の画面上には時刻（UTCなので9時間ずれます）などが表示されるはず……と思いきや、でません。室内だと全然衛星を補足してくれません。まぁ当然ですけども。

で、一度ベランダに出て、衛星を補足したあとは部屋の中でも検知できます。画面上135438=22時54分38秒と出ているのがGNSSから取得した時刻です。

で、衛星情報はモジュール内でバックアップされているはずなので、Vcc - GND間に1Fのキャパシタを入れてみたところ、Vccを抜いて10分間後に再度電源を供給しても時刻の取得が可能でした。一次リチウムバッテリなら小さいのでも数日は楽勝ですね。

ソースはこんな感じ。

小ネタ：UVレジンの利用法

シリンジに少量のUVレジンを入れておくと、ちょっと接着したい時、ちょっと充填したい時にさっと使えて便利です。

しまう時にはシリンジに空気を吸ってからアルミ箔で包み、写真のようにニードル側を少し上にむけておくと温度差で勝手にレジンが滲み出る事故が減ります。

シリンジはプラスチック製の場合はテルモのツベルクリン用が安くて（10本で300円ぐらい）バンバン使い捨てにできて良いのですが、ガラス製は動きが滑らかで使いやすいです。1本400円ぐらい。

なおツベルクリン用は例えばアクリル用接着剤なんかだと1-2時間で溶けちゃいますが、UVレジンは今のところ平気です……ただ、実験してから試してくださいね。

あと、レジンは毒性があります。扱う時にはニトリル手袋などを使用しましょう。ニトリル手袋、モノタロウが安くていいですよ。