デジタル回転計Ｖｅｒ３基板配布　作成中：2006-06-08〜2006-07-09

息抜きで作った回転計も３作目になってしまいました。基板は４枚発注したので１個作ってうまくいったら。残りの３枚を実費配布します。１枚￥１０００以下になる予定です。

基板の最終パターンです。２作目でＩＣＳＰがうまくいかない問題を発信回路とＰＩＣをジャンパーで切り離す方式で解決します。実際試してみていないのでうまくいくか不明です。


基板届きましたがセンサー部分が切り離されていません。センサー部分と本体部分を１枚のボードファイルにしたのがまずかったのでしょうか。ＥＡＧＬＥのレイヤー２０（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）で分離してくれると思ったのですが当てが外れました。でも、なぜか自転車走行計のほうは分離されています。


こんなふうに２０ｍｉｌの切り代を入れておけば良かったのかもしれません。次回発注するときはこうやってみようと思います。右は今回発注したときの物。


ギロチンで切断しました。分厚い基板はドライヤーで加熱してから切ると柔らかくなって無理な力がかかりません。


抵抗は裏面に配置してもＯＫですが、シルク印刷してあるので表側に配置しました。


裏と表両方に部品を配置。


ＬＥＤが密着しすぎていて基板がほんの僅か反ってしまった。


ＩＣＳＰは問題なし


センサー基板


センサー部分をケーブルで繋いで動作確認。とりあえずＯＫ。後は水晶発振モジュールの周波数が前作と異なるのでソフトの修正が必要です。


前作と同じ回転体を計測して比較してみました。周波数分だけ小さな値になるはずなのですが、結果は逆。プログラムのバグの可能性有り。


センサーからの信号の周期は５５．８Ｈｚ　校正もせずに使用しているオシロスコープなのであまり信用できませんが、これが正しいとするならば　５５．８Ｈｚ×６０秒＝３３４８ｒｐｍとなり、旧作のほうが正しそうです。右の写真は水晶発振モジュールの波形です。上が今回作った物１１．７７６ＭＨｚ、下が旧作の物１２．８ＭＨｚ。水晶発振モジュールの発信周波数に問題はなさそうです。左の写真、１サイクル周期の上の方が白い部分をセンサーが検知している箇所で、下の方の短い部分が黒い部分を検知している箇所です。センサーと回転体の距離を離していくと黒い部分を検知している箇所にある「ひげ」がだんだん大きくなります。そうなると１周期で２回転しているとプログラムが判断してしまい２倍の回転数を表示します。


やはりバグってました。０．５秒間の回転数からｒｐｍを計算していますが、実際は１６ビットのタイマー１が２５回オーバーフローする時間を使っているので０．５秒ではなく０．５５６秒でした。凄い誤差です。プログラムを修正して計測してみました。５９．２９０Ｈｚ×６０秒＝３５５７．４ｒｐｍでテスターの物と合うので合格。２ｒｐｍ違ってますが計測ロジックの違いによる計測タイミングのずれが原因と思われます。


水晶発振モジュールを切り離さなくてもＩＣＳＰ出来てしまいました。ＰＩＣ１６Ｆ８８の場合はＯＫみたいです。ＰＩＣ１６Ｆ６４８はＮＧだったのに．．．


ケースの穴あけ加工。


厚さ３ｍｍのブラウンアクリル板をはめ込んだところ。ケースの厚さも同じく３ｍｍなので接着剤を流し込む溝を作っておく必要があります。


１０ミリのスペーサーを使うとケースの穴と間での距離がちょっと開きすぎ。スペーサーを１．５ｍｍだけ切りつめます。


電源用のジャックは短いが、オーディオ用のジャックは長いので良い場所が見つかりません。どうしても基板が邪魔なので基板ごと８ｍｍのフライスで削ってしまいました。


中の状態


外観


取り付けの様子はフライス盤のページを見てください

注意
この回転計は被測定物である回転体が回転していないときは前回の値を表示したままになります。１ｒｐｍまで計測できるようにしているので、本当に回転しているか否かを判断するのに１分かかります。１分後に０表示になるのでは意味がないので、あえて０表示しないようにしています。

ＧＩＦファイル回路図

tachometer2.zip へのリンク　＜−ＥＡＧＬＥ回路図＆基板パターン

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◆作り方
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以下の順序で組み立ててください。水晶発信モジュール(銀色の部品)とＬＥＤの取り付け順序は絶対に間違えないでください。
この順序を間違えると部品(ＬＥＤ)を壊さない限りやり直すことはできなくなります。


１．抵抗をすべてハンダ付けします。シルク印刷のある面に取り付けます。裏面に取り付けても問題ありません。
　　Ｒ１，Ｒ２がありませんが、設計変更を加えた過程で削除されたものです。

２．裏面(シルク印刷の無い面)に部品をハンダ付けします。以下の部品は極性があります写真のとおり組み立ててください。
　　　・水晶発信モジュール
　　　・トランジスター
　　　・ＰＩＣ（ＰＩＣ１６Ｆ８８）


３．ＬＥＤを取り付けます。ＬＥＤも向きがあります。シルク印刷の小数点の位置(ＤＰ)と部品の小数点の位置を合わせてください。
　　ＬＥＤを全部はめ込んでからハンダ付けをしてください。ＬＥＤが少し大きかったら側面をわずかに紙やすりで削ると収まりがよくなります。


４．センサーを裏から見ると切り欠きがあります(ものすごくわかりにくい)切り欠きの位置を写真のとおりハンダ付けしてください。
　　取り付ける抵抗は４つです。トランジスターは向きがあるのでこの写真のとおり組み立ててください。



５．センサー間の電線は１．５ｍまでならうまくいった実績があります。それ以上はうまく動作するか不明です。できるだけシールド線を使用してください。
　　外側のシールド線をＧＮＤに、他の２本を電源と、信号線につなぎます。
　　この組み立てサンプルはピンヘッダーを使っていますが、コネクター無しの直結でも問題ありません。
　　但し、ＩＣＳＰで書き込むときは取り外せるようにしてください、センサーをつけたままだと書き込みエラーします。


６．電源電圧は５Ｖです。ＬＥＤが全部点灯したときの消費電力は２００ｍＡ程度です。
　　他の部品の消費電力は取るに足りませんが余裕を見て１００ｍＡとしても合計３００ｍＡの電流を取り出せれば十分です。
　　電源のプラス／マイナスはこの写真の通り


７．ケースはタカチの　ＳＳ−Ｎ９０　に入ります。
　　穴あけ位置はこの図を参考にしてください。
　　基盤のサイズはケースのサイズぎりぎりなので、個体差によってうまく入らないことがあります。
　　そのときはヤスリで基盤側面を削ってください。側面全体を削っても、ボスの所だけを削ってもＯＫです。

ANAAKEZAHYO.zip へのリンク　＜−鍋ＣＡＤの図面

８．ＩＣＳＰもしくは単体でプログラムを書き込みます。ＩＣＳＰで書き込むときの接続はこの写真のとおり。ジャンパーピンははずしておくか左の写真の位置にします。
　　ＰＩＣ１６Ｆ８８はジャンパーピンの位置がそのままでもＩＣＳＰ出来るようですが、念のため外しておいてください
　　ＩＣＳＰで書き込むときは電源を入れてはいけません。センサー部分もコネクターを抜いて切り離してください。
　　書き込み終わったらジャンパーピンを右の写真の位置に移動させます。
　　プログラムサイズが小さいのでＭｉｋｒｏＢＡＳＩＣの無料版が使用できます。
　　kaitenkeiPIC16F88.zip へのリンク　＜−プログラム一式（MikroBASIC V4.02で作りました）


ＩＣＳＰで書き込むときの結線


ＩＣＳＰはこんなふうにやります。右の方式でも良いし、左の方式でも良い。


９．通電すると表示が０００００になります。
　　回転体には白い紙を貼り付け１箇所を黒マジックで塗ります
　　センサーとの距離は２〜３ｍｍにします。遠すぎると実際の回転数の２倍になったりします。


１０．センサーのコネクターにオーディオジャックを使用するときは電源が入った状態で抜き差ししないでください。一瞬ショートするかもしれません。


基板配布開始します。部品も必要な物だけ指定可能です。
１個予約済みなので、配布は２個だけです。
ご希望の方は以下の事項メールでご連絡下さい。

１．必要数
２．住所
３．発送方法
　　　　ゆうパック
　　　　定形外　＜−約￥２００です
　　　のどちらか
４．必要な部品
　　　パーツも一緒にご希望の方はパーツリストにご記入の上、返送お願いします
　　　基板だけでもＯＫです。その場合はパーツリスト不要です

2006-07-15
デジタル回転計、基板配布終了しました。

2007-03-03追記
回転が止まったときゼロ表示になるバージョン作成しました。

この回転計はPIC16F648Aの１２．８００MHｚ版とPIC16F88の１１．７７６MHｚ版の２種が出来てしまっているのでプログラムの保守が面倒です。左が１２．８００MHｚ版、右が１１．７７６MHｚ版、電源を入れたまま書き込めばセンサーを取り付けていても書き込めます。電源を落としてしまうと、センサーを外さないと書き込めません。


約2秒後に０表示になります　＜−MOVIE　　最低計測可能回転数は約３０ｒｐｍです。

デジタル回転計　第２回配布　２００７−０３−２３

配布キットの中身です。今回はＯＬＩＭＥＸで基板を２分割してくれました、やはり間に２０ｍｉｌ空けてＤｉｍｅｎｓｉｏｎで外枠を書けば分離してくれるようです。


今回は上の写真の部品構成のみの配布となります。
　・電源付きです
　・ケースは付いていません
　・入手が容易な電線も付いていません（ＤＣジャックと基板間の電源線）
　・価格は送料込みで￥４０００です（今回は￥７００利益が乗っているので割高です）
　・発送は定形外郵便のみです
　・配布数は限定３個です　先着順なので早い者勝ちです（１個予約済み）
　・プログラムは書き込み済みです（回転していないときにゼロ表示になるタイプが書き込んであります）

ほしい人は
　１．郵便番号
　２．住所
　３．氏名
をメールで連絡下さい。振込先を折り返しご連絡いたします。

2007-03-27　配布終了しました。