回転計多機能版の作り方

回転計多機能版の作り方

***** 注意 ***************************************************
・センサーは別売です
・このキットは受注生産品になりました
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■回転計多機能版の機能

 ・USBでパソコンに接続してプログラムが書き換えられます。
 ・プログラムはこのページに添付されています。
  このページからプログラムをダウンロードして好きな機能を書き込んで下さい
  何度でも書き換えられます
 ・現時点の機能
   1.デジタル回転計
   2.ストップウォッチ
   3.ダウンカウンター
   4.ダウンタイマー
   5.ダウンタイマー 一時停止機能付き
   6.アップカウンター
   7.デジタル回転計プロペラ版
   8.周速度計

■このキットの特徴

 ・プログラムは無料のソードフィッシュコンパイラを使用しています
  プログラムのソースは公開されているのでプログラムが書ける人は
  修正して独自の機能を追加することも可能です
 ・回路図も公開されています

■キットを購入する前に

 ・プログラムの書き込み方にある HIDbootloader.exe を実行して下さい
  プログラムが起動しない場合はプログラムを書き込めません。

■注意!!

 ・USBケーブルをパソコンに繋いだまま、5V電源を入れないで下さい
  パソコンが壊れるかも知れません
 ・動作確認済みOS
   WindowsXP
   Windows7

■以下の物はキットに含まれていません

 ・5V電源
 ・USBケーブル(コネクターは「ミニB」です)
 ・センサー


2012-07-11


後継機は 回転計多機能版Ver2 です

完成するとこうなります。電線の先にはセンサーを付けます。センサーには磁石式や光学式などいろいろあるため別売になっています。

R0014971.jpg

キットなので所定の部品を所定の場所に半田付けするだけで完成します。特に取付順序はありません。半田付けしやすい背の低い部品から取り付けるのが定石です。

R0014964.jpg

裏面。センサー用の電線を取り付ける場所は2カ所ありますが一方は使用しません。今後の拡張性のため用意してあります。裏面のPAD1,3,4,5も今後の拡張性のための物です。▼マークのある6つの穴はプログラムの書き込み用です、USBからプログラムを書き込めるので使用しません。

R0014969.jpg

・赤丸の部品は取付向きがあります。
・黄色丸側の部品の足が長くなっています。向きが分かり難い電子部品はプラス側の足が長くなっています。黄色丸がプラスです。
・部品の色と形状が同じで間違いやすい物は
  ・10kΩ(茶-黒-橙-金)と1kΩ(茶-黒-赤-金)の抵抗
  ・10μF(106)と0.47μF(474)のコンデンサ(水色の部品)
・100μF6.3Vは100μF10Vに変更しました

kaitenbootbrd.PNG

いくつか部品変更した物が有ります

R0021123.jpg

2014-06-21販売分からロータリーエンコーダは右の物に変更しました

R0022421.jpg

20pFの茶色いコンデンサの代わりに青い22pFが入っている物が有ります

10kΩの集合抵抗は赤い物と黒い物が有りますどちらも同じです。黒い10kΩは330Ωと形状は同じです。印刷してある文字で区別して下さい「103」は10の3乗=10kを意味します

R0022420.jpg

部品表

partslist.PNG

ダイオードの取付向き

PICT2508.jpg

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   使い方 と 仕様
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■共通仕様

 ・電源電圧は5Vです。
  電源の容量は200mA有れば十分です。
 ・リレーの動作について
  リレーが動作しているときは左上にあるP1<->P2が繋がります、そしてLED3が点灯します。
  リレーが動作していないときは    P3<->P2が繋がります、そしてLED3が消灯します。
  リレーの定格は24Vの時1Aです。
  モーターのON/OFFには使用しないで下さい。
  模型用のモーターは数アンペア流れる物がたくさんあります
  モーターをON/OFFしたいときはこのリレーを使ってもっと大きなリレーを動作させて下さい

■回転計

 ・計測可能回転数:20rpm~100000rpm程度
  桁あふれするまで計測できません
 ・初期表示は888888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。

■回転計 リレー動作版

 ・基本機能は上記回転計と同じ
 ・設定した回転数になるとリレーがONします
  リレーON時はLED3が点灯します
 ・SW2を押すと回転数設定モードになります
  回転数設定時はLED1が点灯します
  前回の回転数の設定は記憶されています。(プログラム書き込み直後は1000rpmになっています)
  ロータリエンコーダーを回すとドットが点灯している桁の数値が変わります
  右回しで数値が増加、左回しで減少です
 ・回転数の設定が完了したら再度SW2を押して回転数の設定モードから抜けます

■回転計 プロペラ版

 ・1回転に付き2回センサーが反応する物用
 ・計測可能回転数:10rpm~
 ・6秒で1回転しない物は計測できません。 
 これ以外の機能は 回転計 と同じです

■ストップウォッチ

 ・機能は市販のストップウォッチと殆ど同じです。
 ・1/100秒ストップウォッチです
 ・SW1がスタート/STOP
  SW2がRESET/SPLIT
 ・SW1を押すと時計が動き出す
  もう一度押せば止まる
  時計が動いている間はLED3が点灯してリレーが動作する、止まっているときは消灯
 ・時計が動いているときにSW2を押せば SPLITタイムの表示
  時計が動いているが表示が止まっている状態になる
  表示を止めている時はLED2が点灯する
 ・時計が止まっているときにSW2を押せば時計がゼロになる

■ダウンタイマー

 ・表示がゼロになるとリレーが動作します
 ・設定できる時間は最大99時間59分59秒です
 ・SW2を押すと時間設定モードになります
  時間設定時はLED1が点灯します
  前回の時間の設定が記憶されています。(プログラム書き込み直後はゼロです)
  ロータリエンコーダーを回すとドットが点灯している桁の数値が変わります
  右回しで数値が増加、左回しで減少です
 ・時間の設定が完了したら再度SW2を押します
  カウントダウンが始まります

■ダウンタイマー 一時停止機能付き

 使われていないセンサー端子を 
  Highにするとダウンタイマーが一時停止
  Lowにするとダウンタイマー動作
 これ以外はダウンタイマーと同機能

■ダウンカウンター

 ・表示がゼロになるとリレーが動作します
 ・設定できる最大カウント数は 999999 です
 ・SW2を押すとカウント設定モードになります
  このモードでカウント初期値を設定します
  設定中はLED1が点灯します
  ロータリエンコーダーを回すとドットが点灯している桁の数値が変わります
  右回しで数値が増加、左回しで減少です
 ・設定したカウント初期値は記憶されます。電源を切っても消えません。
 ・通常モードの時にSW1を押すとカウントがリセットされます
 ・カウント数の設定が完了したら再度SW2を押します
  センサーが磁石を検知するたびに数値が減っていきます

■アップカウンター

 ・カウント初期値はゼロです
 ・目標設定値になるとリレーが動作します
 ・設定できる最大カウント数は 999999 です
 ・SW2を押すと目標値設定モードになります
  このモードで目標設定値を設定します
  設定中はLED1が点灯します
  ロータリエンコーダーを回すとドットが点灯している桁の数値が変わります
  右回しで数値が増加、左回しで減少です
 ・設定した目標設定値は記憶されます。電源を切っても消えません。
 ・通常モードの時にSW1を押すとカウントがリセットされます
 ・カウント数の設定が完了したら再度SW2を押します
  センサーが磁石を検知するたびに数値が増えていきます
  目標設定値に達してもカウントは止まりません。

■周速度計 2011/07/08バグ修正

 ・回転計の機能に回転体の周速度(単位はm/分)を追加した物
 ・回転計としての機能は回転計の仕様と同じ
 ・SW1を押すたびに表示が回転数と周速度に切り替わる
  周速度表示中はLED2が点灯する
 ・回転体の直径はSW2を押して設定
  直径の初期値は1mm
  設定中はLED1が点灯
  ロータリエンコーダーを回すとドットが点灯している桁の数値が変わります
  右回しで数値が増加、左回しで減少です
  単位はmm
  再度SW2を押すと設定モードから抜ける
  設定した直径は電源を切っても記憶される

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 プログラムの書き込み方
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このページの一番下に添付してある HIDbootloader.zip を解凍し、HIDbootloader.exe を実行します。プログラムはこんな画面です。

bootldr1.PNG

スイッチ2「SW2」を押したままUSBケーブルを差し込みます。LED1とLED2が交互に点滅してプログラムの書き込み準備が出来たことを知らせてきます。

PICT2501.jpg

起動した HIDbootloader.exe がそれを検知してボタンが押せるようになります。
このページの一番下に添付してあるプログラムをダウンロードし、その中に含まれる拡張子がHEXのファイルを読み込みます。「Open Hex File」というボタンがHEXファイルの読み込みボタンです。

bootldr2.PNG

こんなふうに読み込むHEXファイルを選択します。

bootldr3.PNG

「Program/Verify」ボタンを押してプログラムを書き込みます。書き込みは2~3秒で完了します。書き込み中はLEDの点滅が止まります。書き込みが終わるとまた点滅状態に戻ります。書き込み終わったらUSBケーブルを抜きます。電源を入れると書き込んだプログラムが動き出します。別のプログラムに変更したくなったらまた同じ手順でプログラムを書き込みます。

bootldr4.PNG
プログラム 拡張子がHEXの物がプログラムです。ソースファイルも一緒に圧縮してあります。
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
HIDBootLoader.zip OTHER プログラムの書き込みに使います。パソコン側で動くプログラム。EXEファイルです。解凍して適当なフォルダーにおいて実行して下さい。USBデバイスドライバーのインストールは不要です。マウス同様HIDデバイスなのでUSBのデバイスドライバーはWindwosに標準でインストールされています。
USBkaitenkeiStandard.zip OTHER 回転計プログラム 
USBkaitenkeiSetRPM.zip OTHER 回転計 リレー動作版 設定した回転数に達するとリレーがON
USBkaitenkeiPropeller.zip OTHER 回転計プログラム プロペラ版
USBStopWatch.zip OTHER ストップウォッチ
USBStopWatchBlink.zip OTHER ストップウォッチ 時計が動いているときは下一桁目のドットが点滅します。それ以外は上の物と同じです
USBDownCounter.zip OTHER ダウンカウンター
USBUpCounter.zip OTHER アップカウンター
USBDownTimer.zip OTHER ダウンタイマー 2011-03-16 バグがあったので修正 旧プログラムは使われていないセンサー端子が生きていて端子を指で触ったりするとハングします。
USBDownTimerSTOP.zip OTHER ダウンタイマー 一時停止機能付き
USBRimSpeed.zip OTHER 周速度計 2011-07-08 バグがあったので修正
kaitenbootsch.PNG PNG ご参考の回路図
kaitenkeiBOOT2.zip EAGLE ご参考の回路図&基板レイアウト EAGLE V4.15用
bootloader.zip OTHER ご参考のブートローダー。これがキットのPIC18F4550に書き込んであります。書き込み済みです。

2010-03-24

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 ここから下は旧バージョン(~2012年6月販売)の作り方です 現在販売中の物ではありません

 回路を殆ど変更していないのでプログラムは互換性があります
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組み立てるとこうなります。スイッチの色は販売ロットによって異なります。

PICT2492.jpg

裏面 黄色のジャンパー線はこの写真の通りに配線して下さい。

PICT2484.jpg

全体像

PICT2473.jpg

部品表

buhinhyo.PNG

3つの赤色LEDの向きはこれを参考に。現物はキリカキがとても解りにくい。キリカキが有る方の足が短くなっている。

brd.PNG

集合抵抗。331と印刷してある上が330Ω、103と印刷してある下が10kΩ。黒い帯が印刷してあって取付向きが有りそうに見えるが内部は対象構造になっているので取付向きは無い。取付向きの無い部品は文字が読みやすい向きに取り付けると良い。

PICT2503.jpg

センサーの取付方はこれを参考にして下さい。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。

PICT2497.jpg

ケーブルの接続状態

PICT2499.jpg

センサーの接続状態。

磁石センサー以外にも赤外線遮光&反射式センサーマイクロスイッチが使用できます。

プログラム 拡張子がHEXの物がプログラムです。ソースファイルも一緒に圧縮してあります。
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
kaitenkeiusbsch.PNG PNG ご参考の回路図