DROキット小型版の作り方

DROキット小型版の作り方
 ・ノイズに弱いので無段変速可能な機械では使用できません。
 ・一部熱が逃げやすい基板パターンがあるので30Wの半田コテでは半田付け困難な箇所があります。
 ・スケール、ケース、電源は別売です
 ・電源は5Vです。出力は300mA以上あれば十分です。
  電源電圧が5.5V以上あると壊れることがあります。手持ちの電源を使用するときは電圧を測って下さい。5V±0.2Vなら使用可能です。
 ・市販のノギスはDRO接続のための端子が有りそこから信号が送られてきます。(端子が無いノギスもあります)
  信号の形式は主に3種類有り、このDROはその全てに対応しています。
  ノギスの外観からは信号の形式は解りません。
  運悪くこのDROが対応していないものであった場合はノギスを当方に送って下さい対応させて返送します。
  但し、送料は購入者負担です。
  使い方の説明(このページの一番下)のSTEP4の通りDROとして使う上で問題を持っている物もあります。
  最初に1本だけ購入して実験してみるべきです、その後買い足すことをおすすめします。
  ミツトヨにも対応していませんが当DROの仕様です。
 ・3軸仕様ですが1軸だけ使うことも可能です。
 ・スケールの種類によっては最下位桁は1/100~2/100程度ふらついて安定しません。
  ふらつきを軽減するロジックがノギスとこのDROでは異なるので液晶表示とDROの表示はゼロ点が同じでも完全には一致しません。
  最下位桁のふらつきが問題になる場合はグラススケールを使用しますが、このキットはグラススケールに対応していません。

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  バグが発見された場合はICを送って下さい修正して返送します
  送料は購入者負担です。定形外郵便で往復¥240かかります。
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2011-11-16

完成するとこうなります。キットなので部品を所定の場所に半田付けするだけで完成します。スイッチは基板に直づけです。
スケールの配線はこの写真を参考にして下さい。一番左から順番に 電源マイナス、信号データ(青線)、信号クロック(白線)、電源プラス(1.55V)の順番で並んでいます。このスケールは例外で電源プラスがどこにも繋がっていません、このような場合は電池ボックス内の端子に電源線を繋ぎます。

このキットはDROキットとは以下の点が異なります
当キットの方がダメなところ
 ・グラススケールは使用できません
 ・LEDが小型です
 ・ノイズには弱い設計です。無段変速機能(インバーター)の付いている工作機械ではノイズの影響で動かない確率大です。
  ノイズの影響を受けたときは工作機械の金属部分とノギスを絶縁してみて下さい。
 ・部品点数が多いので基板部分の組み立てはむしろこちらの方が面倒です
  (半田付け箇所の総数はこちらの方が2割程度少なくなっています)
 ・コネクターを使わずにケーブルが直結されているので動かなかったときの問題判別が面倒です
 ・スイッチが基板に直づけなのでケースに入れるときに工夫が必要です
当キットのほうが良いところ
 ・安価です

R0013230.jpg

大きさの違い。小型版は10万円以下の小型機械向きのサイズです。

R0013277.jpg
動かしていなくても最下位桁はこれくらいふらつきます。ノギスの構造上不可避です。
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
furatuki.wmv MOVIE DRO小型版では無いが大体こんな感じ。これが問題になる場合はグラススケールを使う必要がある。小型版はグラススケール非対応。
部品表
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
partlist_MINI.pdf PDF 部品表。4.7kΩと220Ωの抵抗は数本余計に入っています。

メイン基板。LED1はパイロットランプです。ねじ穴の位置はタカチのプラスチックケースSS-N125Gに合わせてあります。
 ・オレンジ色の箇所には部品を取り付けません。これはICを基板から取り外さずにプログラムを書き込みするための端子です。
  プログラムは書き込み済みなのでここに部品を付ける必要はありません。付けても問題ありませんが邪魔になります。
 ・赤枠内は確実に半田付けして下さい、半田付け不良があると問題判別が難しい箇所です。

R0013240.jpg

一番左の10μF25Vは10μF16Vの電解コンデンサ(黒い円柱形の部品)を取り付けます。それ以外はこのイメージの通りです。PIC_ICSPには何も取り付けません。ICを基板に実装したままの状態でプログラムを書き換えるための物です。

mainKB.PNG

電源周りの配線。黒い円柱形の電解コンデンサは手前側がプラス、奥がマイナスです。

R0013242.jpg

LED基板。取付向きに注意して半田付けして下さい。半田付け不良は余り気にする必要はありません。不良があると
 ・LEDの1セグメントだけ点灯しない。
 ・特定の桁だけ点灯しない。
 ・スイッチを押しても反応しない。
といった分かり易い症状が出るので不良箇所はすぐ解ります。メイン基板とLED基板を連結しているコネクターの半田付け不要でも同様の症状になります。メイン基板もLED基板も部品の取付向きさえ間違えなければ半田付け忘れや半田付け不良でで回路が壊れることはありません。

R0013244.jpg

LEDを取り付けると2枚の基板を連結するピンヘッダーの半田付けがやりにくくなります。赤いスイッチの基板から突き出た足は切り落として下さい。電源ジャックと干渉します。

ledKB.PNG

LED基板裏面にはピンヘッダーを半田付けします

R0013249.jpg

ピンヘッダー、ピンソケットを半田付けするときはこのように2枚の基板を合わせてから半田付けして下さい。基板の穴が若干緩いのでメイン基板とLED基板を別々にした状態で半田付けしてしまうと合わなくなります。

R0013072.jpg

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 使い方
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スイッチの機能:
 ・赤ボタンを1秒以上長押しすると表示が ゼロ になる。
 ・白ボタンを押すと現在の表示値が1/2になる。
  再度白ボタンを押すと元の値に戻る。
  表示値が1/2になった後にスケールを0.1mm以上動かすと元の値には戻らない。
  この機能はワークの中心を出したいときに使用する物。

表示:
 ・1m以上のスケールではマイナス符号が桁あふれで表示されなくなるため最終桁の小数点が点灯します。
  例)
   「-1234.56」は「1234.56.」と表示されます。

設定:
 設定をしないと動かないノギスもあります。(STEP4参照)
 旋盤の縦送りや符号が気になる場合ここで設定が必要。
 この2つのケースに該当しなければ設定は不要。

 STEP1.赤ボタンを押したまま電源を入れると設定モードになる。
       かなり長い時間(4秒程度)押し続けなければなりません。
       表示は1秒間だけ「SEt」になる。
 STEP2.*********** 符号の設定 ***********
       LEDの表示は数字の8が左もしくは右に移動していく表示になる。
       赤ボタンを押すたびに「8」の移動方向が交互に切り替わります。
       もし、スケールを移動させたときの値の増加方向が逆であったなら、赤ボタンを押して
       最初に表示されていた物と違う移動方向になったときに、白ボタンを押す。
       変更が不要であるときは、最初と同じ状態の時に(=赤ボタンを押さずに)白ボタンを押す。
       白ボタンを押すと設定が保存され1秒管だけ「SAVE」と表示さる。
 STEP3.*********** 2倍表示の設定 ***********
       LEDの表示は「------」となっている。
       赤ボタンを押すたびにLEDの表示が「------」と「doUbLE」に交互に切り替わる。
       もし、表示値をスケール移動量の2倍にしたいなら、「doUbLE」と表示されているときに
       白ボタンを押して設定を保存する。
 STEP4.*********** ノギス種類の設定 ***********
       LEDの表示は「20bit 」となっている。
       赤ボタンを押すたびにLEDの表示が「20bit 」「diScon」「24bit 」「bcd   」に切り替わる。
       この項目はノギスから送られてくるデータの種類を選択するもの。
       種類が合っていないと表示される値がデタラメになり表示がちらつく。ノギスのメーカーによりちらつき程度は様々。
       計測器を持っていない限りどれで有るかは解らないので、正しく表示されないときはこの値を変えて試してみるしかない。
        「24bit 」 <-アゴなしのノギスはたいていこれ。
        「bcd   」 <-DROとして使用することを想定していない物があります。
                   5分程度で省電力モード(液晶表示が消灯する)になり、このときノギスから送られてくる
                   計測値が変化する物があります。
                   正しく動く物もあります。
        「20bit 」 <-オークションで入手できるアゴの付いている普通のノギスにこのタイプの物が多い。
                   初期出荷状態ではこれに設定されています。
        「diScon」 <-スケールを繋がないときはこの設定にする。
                   最下位桁のドットだけが点灯します。
       白ボタンを押して設定を保存する。
       設定を完了したら一端電源を入れ直す。
 設定モードには設定の取りやめ機能は無い。

エラー:
 ノギス型スケールは電源のON/OFFを激しく繰り返すと、固まってしまうことがあります。
 このとき表示は「      E」になります。スライドさせてもノギスの液晶表示も動かない状態です。
 こうなった時は電源を切ってから30秒ほど経過してから電源を入れて下さい。

ご参考 回路図&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
DRO_MINI.zip MPLAB C18 旧バージョン 2011-12-26以前販売分 プログラム一式
DRO_MINI_N1.zip MPLAB C18 旧バージョン 2013-02-23以前販売分 プログラム一式
DRO_MINI_V102.zip MPLAB C18 プログラム一式 設定時の文字パターン”S"が"2”になっていた物を修正。旧バージョンは"SAVE"が"2AVE"と表示されます
DRO_MINI_LED.zip EAGLE V4.16用 LED基板
DRO_MINI_MAIN.zip EAGLE V4.16用 メイン基板
ZUMEN.pdf PDF ケース加工用基板寸法
ZUMEN.zip ZIP ケース加工用基板寸法 鍋CADファイル