じわじわ進む

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

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。

自動噴霧器：費用感からの案件相談→設計製造受託

【追記2021年3月1日】

おかげさまで、ココナラ　プラチナランクを獲得しました。

今後ともどうぞよろしくお願いいたします。

【追記ここまで】

私こと倉橋屋では、ココナラ / クラウドワークスを使って電子デバイスの製作相談を受け付けています。

なにか装置が必要な場合に、それが1万円でできるのか、それとも100万円かかってしまうのか、まったく見当がつかないと業者さんにお話をするのにも不安です。

そこで、ココナラでは実現可能性も含めておおよその実現方法と費用感、あと簡単な仕様書をお作りするサービスを行っています。仕様書を作成してから、実際の製造につながることも多いです。先日完了した案件を例にご紹介させてください。

1.可能かどうかの相談

まずこちらのページの「見積・カスタマイズの相談をする」から、どういうことをやりたいか、おおよそのお予算感をご相談ください。

マイコン応用製品の開発相談受け付けます

この段階では、実現可能性についてお答えします。この段階で技術的・あるいは予算的に難しい案件については、ここでの無料相談のみで終わりとなります。無料なのでどうぞお気軽に。

可能性のある案件についてはサービスをご購入ください。5000円です。

■実例：相談■

Arduinoを使って一定の時間ごとに噴霧する装置を作りたい。ソフトはある程度わかる。回路設計と基板製作とソフトをお願いするにはいくらぐらいかかるでしょう？

■回答■

市販の電池式噴霧器を改造するのが良いと思います。数万円、1ヶ月程度で対応可能です。

2.相談サービスご購入

電源の供給方法、噴霧の方法（頻度、噴射時間、最大回数など）、表示方法（LEDの点滅で待機中・噴霧中・噴霧回数超過などを表示）、最大回数などの設定方法をメッセージでやりとりしながら決めていきます。

最終的に提示した設計書がこちらです。

自動噴霧デバイス外見仕様書

作成者：Koichi Kurahashi（倉橋浩一）

作成日：2020年11月19日 v1.0

定義：

本装置は市販の電池式噴霧器を駆動して自動的に消毒液を噴霧する。装置全体を自動噴霧器と呼び、制御部分を制御基板と呼ぶ。装置全体＝電池式噴霧器＋制御基板＋モバイルバッテリ＋配線にて構成される。噴霧には電池式噴霧器に改造を加えたものを使用し、本装置から約5V 1A程度の電流を一定時間供給することで噴霧器に内蔵されたモーターを駆動する。人感センサーを搭載し、人を検知しているときには噴霧しない。

納品成果物：

自動噴霧デバイス外見仕様書（本書）
プログラムソースコード
制御基板ハードウェア回路図、同プリント基板設計図、同部品表（Autodesk Eagleを使用）
プリント基板10枚、うち1枚は実装し動作確認済
サンプルバッテリー1個
上記の部品調達、組み立て、プログラムを修正するためのアドバイス
納品物には電池式噴霧器は含まれません。

納期・保証期間

受注確定後6週間以内に試作品と基板を納入
ただし想定外の仕様や調達上の問題により遅れが生じそうな場合には双方協議の上対応する
故障等

納入後3ヶ月間の開発側の問題による破損はセンドバックによる無償修理。
納入後3ヶ月間の利用側の問題による破損は基板1枚を送り返してもらい3000円で1台製造して返送。
原則として修理ではなく新品を1個製造する形で対応します
納入後3ヶ月経過後は「製造依頼」として別途お見積りとさせていただきます。
物品送付における送料は双方元払い

サポート

納入後3ヶ月間はココナラのメッセージにて対応します。

担当外

電池式噴霧器の調達、選定および改造はご自身でお願いします。

あまり大型のものはモバイルバッテリの性能を越えてしまうので単3電池4本タイプをお勧めします。

外部との接続

モバイルバッテリ：USB - DCプラグ内径2.1mmケーブル
噴霧器：ターミナルアダプタ2P（＋とー）の導線を接続
人感センサー：ピンヘッダ3P（5V, GND, 信号）にセンサーを直接または約0.7mm単芯導線にてセンサーを接続。
状態表示LED：ピンヘッダ2P（＋とー）にLEDを直接または約0.7mm単芯導線にてLEDを接続

基板上の要素

・マイコンモジュール（Arduino Nano互換品を使用）

USBレセプタクルとUSBシリアル回路と保護回路
PCとUSBを接続してプログラム書き換えが可能
自動噴霧器としての動作中はUSBでモバイルバッテリを接続して電源供給する

改定前・噴霧時間設定スイッチ

ロータリーDIPスイッチにより設定する。

改定後・噴霧時間・強度スイッチ：

ロータリーDIPスイッチにより設定する。
1-5 : 2秒で強度1-5、6-0 ： 4秒で強度1-5】

噴霧間隔設定スイッチ：ロータリーDIPスイッチにより設定する。
追記・噴霧回数設定スイッチ：ロータリーDIPスイッチにより設定する。
噴霧器駆動回路と保護回路と接続端子
人感センサー駆動回路と接続端子
改定前

補充ボタン

リセットボタン兼用・押すと再起動して噴霧回数をリセットする

改定後

リセットボタン……注記：補充は動作確認ボタンの長押しにて実施】

動作確認ボタン（押すと即座に噴霧する）
LED駆動回路（電池切れ / 噴霧回数超過警告ランプ）

制御要素

電源接続で自動的に動作を開始する。噴霧回数を読み取り保持する。噴霧1回ごとにカウントする。
動作中のLED表示は以下の通り

噴霧回数に余裕がある場合：3秒ごとに0.1秒間LEDを点灯させる。
噴霧回数が設定を越えた場合：1秒ごとに0.1秒間LEDを点灯させる。
なお噴霧回数が設定を越えても噴霧動作は通常通り続ける。

噴霧間隔スイッチから時間間隔を読み取り一定時間ごとに噴霧を開始する。

動作中に変更した場合には常時スイッチを読み取り、設定秒数がその時点での噴霧間隔を下回ったら随時噴霧する。
噴霧を開始時刻になったら人感センサーを読み取り、もし反応があれば開始を遅らせる。

噴霧開始時には噴霧時間設定スイッチから秒数設定を読み込み、その秒数だけ噴霧器への電源供給を行う。
動作確認ボタンを押すと人感センサーを無視して噴霧する。

ちょい押し - 設定秒数だけ噴霧モーターを駆動する
長押し - 押している間だけ噴霧モーターを駆動する【加筆：同時に噴霧回数カウンターをリセットする】

以上、簡単なものですが、一応、他の業者さんに依頼しても作れるような仕様書を作成しますが、本件はそのまま私のところにご依頼いただけることになりました。なお、加筆箇所は仕様合意後に発生した不明点のすり合わせの結果、変更された仕様です。

3.実際の製作依頼

再び　マイコン応用製品の開発相談受け付けます　の「見積・カスタマイズの相談をする」から案件名とお送りした仕様書ファイルを添付していただきます。

ここで改めて納期と金額をこちらからご提案させていただき、合意いただいたらサービスをご購入いただきます。今回は、お見積金額から上の相談料5,000円を差し引いた金額でご契約しました。契約額は、えーと、ホテル一泊分くらいでしょうか ^ ^

ココナラは手数料が高い（約27%）ので、お客様側で購入可能なものは購入して送っていただくこともできますし、こちらで揃えることもできます（その場合は手数料が加算されます）。また、完成後の製品については、着払いで発送させていただいております。

さて、あとは進捗報告や不明な点を確認しながら設計を進めます。今回はお客様自身が実装されるとのことなので比較的大きな部品を中心にしました。基板はEagleを使って設計し、今回は中国深圳のPCBWay社に依頼しました。シルクもきれいで出図から24時間以内出荷なので最近愛用しています。私みたいな週末メイカーだと土日に設計して次の土日に物が届いているのはとてもありがたいです。

動作確認用に届いた基板に実装します。ここで使っているArduino nanoはmicro USBのついた中国製互換品です。

噴霧時間、強度と間隔、最大噴霧回数などはロータリースイッチから設定します。リセットスイッチはArduinoのリセット、テストスイッチは押している間だけ噴霧して、例えば噴霧強度を設定することができます。モータードライバに短絡保護などが内蔵されており、バリスタで逆起電力を吸収していますが、モーターの加減速はPWMでスロープ制御にしています。手前のLEDは動作表示、PIRは人が近くにいるときには噴霧しないようにするためです。プログラム的には状態遷移を1個のモードフラグで制御し、10mSecのループでタイミングを制御しています。インタラプト / インターバルは使っていません。

現在何回噴霧したかはEEPROMに記録していますので、電源を切った後でもカウントが失われることはありません。

鉛フリーはんだを使用して手ハンダ実装です。動作テストはこんな感じで。一応USBからも給電できますが、200/500mAしか取れないのでモーターには不向きです。ACアダプタから7-12Vの電源を供給することもできます。

ああっ　写真にも抜け毛がっ

4.納品

動画で動作を確認していただいた後、この完成基板と未実装基板10枚をセットにして発送しました。またファイルとしてEagleのschとbrd、PCBWay向けのガーバー一式、プログラムのソースを添付ファイルとしてココナラ経由で納品。到着後1ヶ月のサポート期間中に組み立てや変更に関する質疑応答を承ります。

こんな感じです。マイコンでちょっと制御したいものがある方、どうぞお気軽にご相談ください。

上の装置は1台のモーターを一定間隔で自動的に動かすのに手頃で便利かと思います。噴霧器以外の用途に使いたいという方はココナラ（倉橋のプロフィール）もしくはクラウドワークス（倉橋のプロフィール）もしくはTwitter @TareObjects まで、お気軽にご相談ください。

2020年10月3日土曜日

昇圧DCDCの実験

ニキシー管用の昇圧回路、一度トランスを使ってみたかったのですが、なかなかいい感じのトランスが見つからず。

が、黒井宏一さんの名著「最新のチップで動かすニキシー管」の巻末に、いい感じのカップル度インダクタが紹介されていて、早速注文しました。

高昇圧率DCDCについてはここを参考にしました。

DC/DC Converter Topologies and Techniques to Obtain High Boost Ratios

黒井さんの回路だと、タップ付きトランスで使うような回路で実験されているのですが、私は素直にトランスとして使ってみました。

NJW4131もLT1930も、トランスの配線は

Vin
SW（電流はVinからSW方向へ）
SBDを通して出力
GND

です。

■NJW4131■

スイッチ内蔵で、スイッチング周波数を300Khz-1Mhzの間で可変できます。秋月で入手できるのもポイント高いっす。

昇圧用スイッチングレギュレータＩＣ　４０Ｖ　ＮＪＷ４１３１ＧＭ１－Ａ－ＴＥ２　（２個入）

普通のチョッパー型昇圧インバーター回路のインダクタンスをトランスにした形で、「High Boost Ratios」のFigure 4の形式に近い配線です。

結果は、最初700khzでは発熱が多くてパッとしなかったのですが、300khzまで落としてみたところ、入力0.80Wに対して、出力164V負荷36KΩ=0.75W、効率93%が得られました。約4Vから一応動作しますが、発熱が多く、入力電圧8Vぐらいが一番効率が良かったです。ただトランスが1:10に昇圧しているのでインバーターとしての昇圧は約2倍程度、ちょっと物足りないですが、ここは効率優先ということで……。

あとトランスの接続に関して黒井さんの方法も試してみたのですが書籍と同様効率75%でインダクタンスが80度近くまで暖かくなりました。タップ付きインダクタを使えばもっと良い結果がでるのではないでしょうか。

■LT1930■

こっちはスイッチング周波数1.2Mhz、実験前からダメだろうと思っていたのですが、試してみないとね。あと、トランスの二次側の極性も実験してみました。

原因不明のトラブルでチップを1個死なせてべったりハンダ付けしたSOT23を交換するというつらい事件はありましたが、なんとか組み立てて試した結果、一番効率のいい電圧での入力1.82Wに対して、出力170V負荷36KΩ=0.80W、効率43%……ICもインダクタもチンチンに熱くなります。スイッチング周波数1.2Mhzに対して20uHのカプルドインダクターはデカすぎますね。

で、トランスの二次側を入れ替えてみたののですが、電圧がぜんぜん上がりませんでした。まぁそりゃそうですね……でも実験は大事。

2020年9月24日木曜日

3Dプリンタ直した

■破損箇所■

スクリューの上を上下するアンチバックラッシュナットのネジ山が潰れました。グリースが粉状になってほとんど潤滑されていなかったようです。

■問い合わせ■

FacebookのLonger 3dグループに相談、Amazonでおすすめの部品を教えてもらったりしたのですがピッチが違って使えず。メーカーのサポートに連絡したところ、代替品を送ると連絡をもらいました。スクリューシャフトも傷ついているみたいなので一緒に送ってもらうことに。

■DHLですぐ届いたが……■

スクリューシャフトは別物で長さが合いませんでした。また、分解中にフォトインタラプタを壊してしまったので、そっちは有償で、正しいスクリューシャフトはもう一度無償で送ってもらうことにしました。

■もう一度DHL■

届いたのですが……残念ながらスクリューシャフトは前と同じでOrange 30には長すぎるっちゅーねん。てことで諦めます。幸い、古いスクリューの傷は下の方だけなので上下をひっくり返して使うことにしました。どうせそんなでかいのは出力しないしね。

■修理手順■

すいません、外す順番 / 組み立てる順番ちょっとうろ覚えです……。

液晶にしっかりカバーをする。
ネジはほとんど同じですが違うのもあるので、どこから外したのかしっかりわかるように皿などを用意しておきます。タワーの根本6本、ビルドプレート4本、スライダー4本でアンチバックラッシュナットは交換できます。フォトインタラプタを交換するにはあと2本外します。なので皿は3つか4つ。
ステッピングモーターのところのカプラーを締め付けているイモネジを緩める
タワーの根本の6本のネジを外す。これ以降、タワーが不用意に倒れたり、タワー下にあるコネクタや配線を痛めないように注意します。
タワーを上に上げるとフォトインタファプタのコネクタがあるので、向きをちゃんと記録しておいてから丁寧に外す。雑に扱って壊したバカは私です。タワーを横倒しにして作業できますが、液晶に傷などつけないように気をつけて。あと、古いグリースのカスがポロポロ落ちてくると思いますが、掃除機でキレイに吸い取ります。
配線やコネクタに負担がかからないように注意しながら、ビルドプレートをささえるネジのついた板とスライダーをつなぐ4本のネジを外す。ビルドプレートをささえる板が外れる、はず。
アンチバックラッシュナットとスライダーをつないでいる4本のナットを外す。
スクリューをディグリーザーやIPAでよく洗浄します。
必要があれば、フォトインタラプタを交換します。私は壊したから交換するので普通は不要です。ふははははははははははははははははははは。
アンチバックラッシュナットを3つに分割します。ネジ穴のついているナットをビルドプレート部にネジ止めします。この時スプリングがついたままだとネジが斜めになるので注意。
ビルドプレートにネジ止めされたアンチバックラッシュナットにスクリューをねじ込みます。バネを通し、バネを思いっきり圧縮してアンチバックラッシュナットのもう一つのナットとのかみ合わせを合わせた状態でスクリューをねじ込んで行きます。うまくいくと、両ナットの間に1mmぐらいの隙間が空いた状態でスクリューが通ります。結構回転が渋いのですが、グリースをつければ良くなります。
グリグリ回してアンチバックラッシュナットの下に3-5cmぐらいスクリューが出るようにします。
フォトインタラプタのコネクタを元通り接続します。
スクリューの下部をステッピングモーターのカプラーに差し込みます。イモネジを十分緩めてしっかり奥まで差し込みましょう。
スライダーとビルドプレート部をネジ止めします。スライダーと高さが合わない時にはスクリューを回します。この時、カプラーからスクリューが浮き上がらないように注意します。
タワーの根本の6本のネジを締めます。
カプラーのイモネジをしっかり止めます。
スクリューにグリースを丁寧に塗ります。多すぎてもホコリを吸ってヤスリ状になるだけなので、薄く均一に塗るのがコツです。だそうです。私はできませんが。
動作テストします。

いやはや……。

PCBWay使ってみた

※この度、PCBWayさんからの無償オファーをいただき、試用させていただきました。利用者としての公平な視点で記述したつもりですが、レビューの前提としてご承知おきください※

■発注感■

中国のPCB屋さん、どこも発注入力ページのデザインがかなり似通っていて、オープンソースがあるのか同じ業者さんがWebつくっているのだろうか。

ということで、他社とあまり変わりなくサクサク入力設定できます。丁度作ろうと思っていた45x40mmの基板があったので、両面、1.6mm、レジスト黒、鉛フリー仕上げ、あとはデフォルトで指定。$18。発注確定9月15日 14:12、完了予定は9月19日。レジスト緑で1.6mm厚だとキレイでない業者でもあんまり外れないので、今度はあえて黒にしてみました。黒はシルクがかすれるとすぐ目立ちます。

なお日本の住所とフォーマットが違うため、郵便番号入力から出てきた市町村名に都道府県名を付記する必要がありました。レポート入れたけど、改善されるかな。

便はDHLを指定しました。

個人的にはOCS/ANA好きなんですが、知っている限りElecrowとFusionしか扱っていないのが残念。

■発送■

そろそろ進捗を確認しようと思っていたらその前にDHLから「荷物届くぞ」の連絡。DHL引き取りが9月17日 23:00。早い。

安心のDHL。と思ったら、配達予定9月24日になっておる……せっかくの連休のお楽しみがDHLによってツブされてしまう……orz　

まぁ届くのは連休明けかな、と思っていたけどさー……。

■受領・結果■

ってことで、9月24日、DHLで届きました。梱包は段ボール箱に入ってDHLのビニール袋。DHLなので中身が潰れている、なんてこともなく。

上の写真は表面の拡大。

パッと見てシルクはズレやカスレなし。非常にクリア。ただし50um程度のズレがある。大きさ指定忘れてた24mil大の文字（「J3」ってやつ）はちょっと潰れ気味。

レジストについてはドリル穴との相対位置誤差はうちのツールでは誤差の範囲で測れません。塗りムラも特になくきれい。

断端は国産並みにツルツルです。こんなにツルツルなのは中華では初めてかも。

ハンダメッキは国産に比べるとちょっとムラがあるけども実用上問題なし。

お試しの機会をありがとうがございました。

2020年9月11日金曜日

老眼への完璧な対策

はんだ付け作業はルーペ必須です。

※高齢者の感想です♡

ただ、モニター画面上の回路図を確認しながらはんだ付けをする際には、ルーペを上げたり下げたり上げたり下げたりを無限に繰り返すことになりうざいです。

ってことで、自動化しました。もうオートフォーカス老眼鏡も時代遅れさ（何を根拠に）。

■仕組み■

市販の安い中華ヘッドルーペを改造します。

Nikayoni Stores ヘッドルーペ拡大鏡レンズメガネタイプ 2灯式 LED ライト倍率 1.2倍 1.8倍 2.5倍 3.5倍

レンズホルダーとフレームを3Dプリンタで作成し、ホルダーとフレームの間を2個のサーボモーターで駆動します。バイザーの上に加速度センサー（ADXL345）とマイコン（Seeduino XIAO）を搭載し、はんだ付けするのにいい感じに頭を前傾させたらサーボを動かしてレンズを目の前におろします。

このアイディアそのものは最初にヘッドルーペを買った日に思いついたんですが、サーボモーターを固定するいい感じの方法が見つからず、ずっと放置して忘れてました。さらに、3Dプリンタを買って10ヶ月ほど経過したところで、このプロジェクトを思い出し、3Dプリンタの故障や不慣れなFDM機などにも翻弄されながら、ついに日の目をみた次第です。

ご笑覧ください ^ ^

■レンズホルダーとフレーム■

Fusion360で設計し、Snapmaker 2.0のFDMプリンタで出力しました。FDM初めてなので、なかなかキレイにだせず、10回目の試作で何とかきちんと収まりました。

ここからダウンロードできます（github.com/TareObjects/3D-Datas）。

■回路■

XIAOからサーボモーターSG-90を直接駆動しています。よくある中華基板のADXL345も直結です。秋月の45x45mm基板にのせました。サーボとの配線、手持ちのMolex 5051が丁度いい感じで使えたので、使ってます。

XIAO	ADXL345	Servo R	Servo L
5V		5V	5V
GND	GND	GND	GND
8		SIGNAL
9			SIGNAL
3V3	VCC
4	SDA
5	SCL
3V3	!CS

あれ罫線が足りない。まぁいいや。

■ソフト■

もうちょっといじりたいけど……とりあえず動くやつ。角度にヒステリシスつけないといけないし、中断モードも必要ですね。

2020年9月3日木曜日

補聴器乾燥機の観察

補聴器乾燥機について電気式と乾燥剤式を比較してみました。

この実験は厳密な比較ではありません。ごく簡易的な条件で行いました。何しろ蓋の隙間から電線引っ張り出しているので、当然通常の使用状態とは異なります。あらかじめご了承ください。

■電気式■

シーメンス SIEMENS 補聴器電気乾燥機パーフェクトドライクイックエア（4,698円）は電源が必要ですが乾燥剤不要の乾燥機です。最近購入しました。使ってみて思ったのは乾燥機から取り出した時に補聴器が「カサッ」とした手触りなんですよね。相当強力な除湿効果があるのでは、と期待して試してみました。補聴器とセンサーを入れてスイッチをonにします。一定時間（約60分）でスイッチが切れて、徐々に室内と同じ環境に戻ります。

スイッチONから20分ほどで湿度28%まで低下、温度は45分後に45度まで上昇。

乾燥剤式よりも効果があるように感じられるのは、湿度だけでなく温度も上がるからだと思います。

■Panasonic補聴器用乾燥剤■

WIDEXの乾燥ケースを数日開けっ放しにして部屋と同じ湿度にし新品の乾燥剤に補聴器用乾燥剤・1個入りパナソニック製WH-PZ1805Jを入れました。4時間30分ほどで27.8%で落ち着きました。

その後、帰宅して汗びっしょりの補聴器を入れてみたのが11時。15分で28%に到達する電気式ほどではないですが、26分で30%を切っています。

■まとめ■

いかがでしt……じゃなくて。

短時間でさっさと乾かす電気式とじっくり乾燥させる乾燥剤式。電気式は乾燥剤10年分の値段ですが、私のように1日に何度も補聴器を出し入れする使い方には電気式の方が向いているように思います。

■電子工作アカなので■

計測にはM5 ATOM lite + CJMCU-8128を使用しました。CJMCU-8128はCCS-811、BMP280、SI702xを搭載していて、温度（3つ）、湿度、気圧、CO2、TVOC（空気質？）を計測できます。

今回の計測には関係ないんですが……CCS-811ってどのぐらいアテになるんでしょうね。CO2とTVOCの値がほぼ連動してますし、数日使っていると窓をあけてもCO2濃度1200ppmなんて値が出て地球が終わりそうになるんです。

2020年8月19日水曜日

縦の温度分布計測：電子工作

M5 Atom Matrixを使って、40cm間隔の室温を計ってみました。

やっぱ天井は少し暑いですね……。ちなみに27.0-28.5度が青、30.5-32.0度が赤、その中間はグラデーションです。

LEDには1分ごとの温度変化をグラフにしていますが、そのぐらいだと変わりませんね……Ambientだとこんな感じです。

10:25ぐらいにサーキュレーターを作動させました。てきめん、天井付近の温度が下がり始めて、LEDにも変化が。

いや、君、下がりすぎでしょ？！

こういう楽しさをあなたに ^ ^

■使用部品■

M5 Atom Matrix、表示不要ならAtom Liteでも大丈夫です。
抵抗5.1KΩ
温度センサーDS18B20+、結構高いっすね……AliExpressで激安なのは偽物が混ざっているそうなので避けましょう。

■配線■

M5 Atomの裏に出ているコネクタを使います。

AtomのGNDとDS18B20+の1番
Atomの25ピンとDS18B20+の2番
Atomの3V3とDS18B20+の3番
Atomの3V3と25ピンの間に5.1KΩの抵抗（プルアップ）

簡単。これでデジタル12ビット精度の温度計測ができちゃう。マルチポイントも楽勝、とても素晴らしいです。

なお、私はミス配線を減らすために秋月E基板とロングピンソケットを使って下駄を作りました。ATOMの裏のソケットってピンヘッダだとスカスカなんですよね。一方ロングソケットだと長過ぎる。なので、E基板からロングピンソケットが浮く感じになります。作業はこんな感じ。

6Pのロングピンソケットを2個用意して、カットして4ピンと5ピンにする。
ATOMをうつぶせにおいて、E基板を乗せ、E基板の穴を通してカットしたロングピンソケットを通す。
E基板が斜めにならないように押さえつつ、E基板にロングピンソケットを2箇所ずつはんだ付けする。ゆっくりやりすぎるとATOM側が溶けたりしますので仮止めで良いです。
E基板＋ソケットをATOMから抜く。残りのピンをはんだ付けする。仮止めもしっかりはんだ付けする。
5.1KΩの抵抗を3V3 - 25ピンの間にはんだ付けする。

できあがったものがこちらでございます。

■ソース■

需要あります？

memo : M5AtomMatrix_Ambient_DS18B20.ino

2020年8月16日日曜日

基板ホルダー：Fusion360超入門

AliExpressから買ったはんだ付け作業用基板ホルダー。表面実装用としては使いやすいんですが、コネクタなどを裏面ではんだ付けするには高さが足りません。

なので、基板をくわえ込む爪？を3Dプリントします。左右用と中央用の2種類がありますが、出力の都合で左右用を別に作ります。

今回のテーマは、似たようなものを3つ作る、です。似たようなもの、というか寸法が同じ出左右対称なんてものを作る時にスケッチを3枚作ってしまうとサイズ変更が生じた時の手間が大変です。1枚のスケッチを使いまわして、押し出しで左右対称にし、もう一枚スケッチを追加して違う向きの穴を開けています。

■スケッチから■

基本の図形を書きます。四角い穴の向きは中央用と左右用では異なりますが、中央用は後で書きます。

■立体にする■

押し出しで、下の枠部分を作ります。スケッチの平面を基準面として対象に2.5mmにします。

上の爪部分を2.5mm、今度は片側だけ押し出します。

■フィレットと面取り■

角張っていると欠けやすいのでフィエットを付け、ビルドプレートと密着する面＝画面では上になりますが、ここのすべての辺を剥がしやすくするためと密着面が太ることを見越して面取りします。穴部分の面取りもお忘れなく（私は忘れて出力しなおしになりました……穴を棒が通らなくてですね）。

■移動■

では、左右反対側の爪を作ります。今作ったボディは邪魔なので、ボディ1を選択してから修正＞移動で左右どちらかに15mmほど移動します。

■立体、フィレット＋面取り、移動■

では次。また押し出し（対象2.5mm）で棒の通る部分を作ってから、さっきとは異なり基準面の下に2.5mm押し出します。

で、フィレットと面取りですが、さっきは画像上の面にフィレットを付けましたが、今度は下に付けます。

■また移動■

ボディ2をクリックして、修正＞移動で、今作ったやつをどけます。

■中央の爪を作る■

押し出し（対象2.5mm）でボディを作りますが、左右対称の形なので全体を対象押し出しとし、穴の向きが違うので穴の部分を埋めています。

穴の通る向きに垂直なスケッチを作り、そこに「中心の長方形」で5.5mmの長方形を書きます。作図の邪魔なのでスケッチ1とボディ1とボディ2は一時的に非表示にします。

この四角を押し出しで穴にします。ボディ3が表示されているとスケッチを選べないので、押し出しを選んだ後でボディ3を非表示にし、上で描いた四角を選び、対象5mmを切り取ります。5mmじゃなくていいんですが、大きめに切り抜いておくとサイズ変更したときに残っちゃった、なんてことがないので（ただ大きすぎて隣を切り取ってしまうこともありますので注意）。