デジタル回転計キットの作り方

デジタル回転計の作り方です。

■回転計の特徴

 ・回転体に取り付けた磁石を検知して回転数を表示します。
 ・ソフトは公開されています。もし、標準機能に不満があれば自由に書き換えて使用することが出来ます。
  プログラムのサイズは小さいので無料版のmikroBASICが使用できます。

■回転計の仕様

 ・電源電圧は5Vです。LED以外に電気を消費する部品は無いので電源容量は200mAもあれば十分です。
  小型のアダプターを電源に使用しても、アダプターの能力の1/10も使用しません。
 ・計測可能な回転数は20rpm~99999rpmです。
 ・初期表示は88888になります。そして1秒後に0表示になります。
 ・センサーが回転を検知すると回転数が表示されます。回転が止まると表示はゼロになります。
 ・3秒で1回転しない物は計測できません。
 ・回転数は約0.5秒間隔で更新されます。あまり早く更新しすぎると目が追いついていかないためです。
 ・キット標準の磁石センサー(ホールIC DN6852)は磁石と2mm程度の距離に来るように取り付けて下さい下さい。
 ・基板のサイズは 65×42mm です。

■その他

 無いと思いますが、もしバグがあった場合の修正は有料です。料金は¥120です。
 プログラムはホームページに掲載するので書き込み機(PICkit2等)を持っている人は自分で書き換えられます。
 修正を希望する場合はICをソケットから抜いて送って下さい。修正した物を書き込んで返送します。


2011-01-23

キットが完成するとこうなります

PICT2253.jpg

******************** 注意!! ***************************
キットに標準付属の磁石センサー(ホールIC DN6852)を使用する場合はこの位置に抵抗を半田付けして下さい。それ以外の反射式センサーなどを使用する場合はR2を半田付けしてはいけません。キットに入っている抵抗は4.7kΩ一種類だけです。別売の「ホールセンサー取付基板」を使用する場合はこの改造は不要です。

R0011579.jpg

基板に部品を全部半田付けした状態です。
 ・キットなので部品を所定の位置に、正しい向きに取り付ければ動きます。

 ・LEDの向きはこれを参考にしてください。
 ・黒い部品は全て取付向きがあります。
 ・赤い部品は取付向きがありません(ロットにより黒の場合もあります)
 ・水色の部品も取付向きがありません
 ・銀色の「11.776」と書いてある部品はこの写真の向きに取り付けて下さい
 ・フラックスは使わないで下さい。

PICT2262.jpg

センサー用のソケットは半分に切断して使用して下さい。カッターナイフで切断できます。

PICT2238.jpg

裏面の配線はこれを参考にしてください。

PICT2268.jpg

センサーケーブルの配線。シールド線が細ければ赤いケーブルの下にある穴に配線した方がきれいです。(キットに付属のシールドは細くないので無理です)

PICT2265.jpg

電源ケーブルの配線。表にシルク印刷があるのでプラス側は直ぐ解ります。

センサーの取付方法。現在はDN6852に変更されていますが形状は全く同じです。

PICT6643.jpg

センサーの文字がある方を正面に見たときに左がプラス5V電源、中央がGND、右がセンサーの出力です。ICソケット経由で接続していますがソケットは使用しなくても問題有りません。

このケースにちょうど入るように設計してあります。

PICT2270.jpg

TAKACHI SS-N90G

部品表

buhinhyo.PNG
回転計回路図とプログラム
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
schemaKAITEN.PNG PNG 回路図
kaitenkeiSTDmbasic.zip mikroBasic HEXファイル他mikroBASICソース一式 
kaitenkeiSTDeagle.zip EAGLE プリント基板CAD EAGLEのファイル一式。ガーバーデータも入っている。
kaitenkeiDXF.dxf OTHER 基板をDXF化したもの
kaitenkitMV.wmv MOVIE ドリルの回転数を計測しているところ

キットに付属している物はφ6×3mmサイズ。センサーとの距離は2mm程度にしてください。大きすぎたり小さすぎたりした場合はネオマグで購入できます。磁石センサーDN6852は以前のキットに付属していたDN6851(メーカー製造中止 磁石との距離3~4mmで動作)より磁石に近づけないと動作しなくなりました。

PICT6515.jpg

強力なネオジム磁石

反射式のセンサーに変更したいときはフォトトランジスタの記事を参照してください。
回転体にスリットの付いた円盤を使う場合はフォトインタラプタの記事を参照してください。
カウンターに改造したいときはカウンターの記事を参照してください。

◆◆◆ 磁石とセンサーの取り付け位置の関係 ◆◆◆

この向きにセンサーを取り付けるときは磁石の向きに気を遣わなくてもセンサーは反応してくれます。磁石との距離は2mm程度にして下さい。

PICT9235.jpg
PICT9236.jpg

この使い方は、最もセンサーの感度が良くなる取り付け方法ですが磁石の極性の影響を受けます。回転計が反応しない場合は磁石をひっくり返して下さい。

PICT9237.jpg
PICT9238.jpg

実際に実験すると回転計が動作してくれるのですが、この取り付け方法は動作不安定になる可能性がありますので、この向きに取り付けない下さい。磁力線がセンサーの表と裏を貫通するように取り付けるのが正しい使い方です。

PICT9239.jpg
PICT9240.jpg

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 デジタル回転計 トラブル対応方法
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症状:1桁だけ点灯しない
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原因:半田付け忘れ
対応:確認する場所は
    ・トランジスターアレー(基板に直接半田付けするIC)
    ・ICのソケット
   最上位桁だけ点灯しない場合はこれに加えて
    ・抵抗(1本だけ単体で半田付けするもの)

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症状:1セグメントだけ点灯しない。
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原因:半田付け忘れ
対応:全桁同じセグメントが点灯しない場合は...
     ・集合抵抗(赤い部品)
     ・ICのソケット
   1桁だけの場合...
     ・LED
   の半田付け忘れを確認する

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症状:回転計が磁石に反応しない
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原因:センサーの極性間違い
対応:上の写真を再確認する
   磁石の極性についても上に書いたとおり
   センサーの極性を間違えた場合はセンサーが壊れてしまっている可能性がある
   保守部品としてセンサーを販売しています。商品メニューの中にあります。

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症状:何も表示されない
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原因:半田付け忘れ
対応:確認する場所は
    ・ICのソケット
    ・発信器(銀色の部品)

原因:電源逆接
対応:ICが壊れてしまっている可能性があります
   保守部品としてICと発信器を販売しています。商品メニューの中にあります。

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症状:何だか動いたり動かなかったり不安定
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原因:フラックスが基板に表面に残留している
対応:基板を水で洗う
   石けんを少し付けた歯ブラシでハンダ面を洗う
   良く水を切ってから、ドライヤーで乾燥
   十分に乾燥してから通電する

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症状:上のどれでもなさそう
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対応:売店の「お問い合わせ」で出来るだけ詳しく症状を連絡する。
   大抵は1日以内に解答がかえってくる(たまに不在の時もあるので2,3日待って下さい)


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 その他色々
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・鉛フリーハンダは半田付けが難しいので
 初心者は出来るだけ鉛フリーではない物を使用して下さい
 最近はホームセンターでも鉛フリーハンダを置いています、環境には良いのですが
 アマチュア工作の場合、使う量が限られているので有鉛のものを使用した方がよいと思います
 捨てなければ環境にも悪くありません。

・バッテリ駆動する場合、電源電圧は4.0V以上にして下さい
 乾電池なら3本、充電式の電池なら4本必要です
 5.5V以上にしないで下さい、乾電池4本は不可です。