タイム計測キットの作り方

タイム計測キットの作り方です

■購入前の注意点

・これは組み立てキットです。半田付けが必要です。
・以下の仕様を読んでから購入して下さい
・機能については文章を見るより先にこのページに添付されているMOVIEを参照してください(全部で6本あります)

■タイム計測キットの仕様

・電源電圧は12V以上必要です
・最下位桁1/100秒のストップウォッチです
・使い方を確認してから購入して下さい
・動作させるためには以下の4つが必要です
  1.デジタル回転計多機能版
  2.光電センサーアダプター
  3.光電センサー
  4.電源AC-DCアダプター
 使う環境によって不要になる物があるので全てばら売りです。
 例えば車のバッテリーを電源にするならAC-DCアダプターは不要です

■組み立てのポイント

・フラックスは使用しないで下さい。フラックスを使用した場合は洗浄が必要です
 無洗浄タイプのフラックスを使用していても洗浄は必要です
・背の低い部品を先に取り付けると部品を押さえる必要がなくなり半田付けが容易になります
・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
・完成したらUSB経由でプログラムを書き込む必要があります。


2013-03-11


***** 回転計多機能版が完売したため回転計多機能版V2用の説明を見て下さい *****

完成するとこうなります。光電センサーは使い方によって1つもしくは2つ必要になります。キットの本体となるのはデジタル回転計多機能版ですがこのページには作り方は掲載されていません回転計多機能版の作り方を見て組み立てて下さい。作り方のページと異なる点は以下の3点です
 ・電源は光電センサーアダプターから供給するため回転計多機能版用の5V電源は必要ない
 ・ソフトはこのページに有る物を使う
 ・センサーとの接続は 光電センサー<->光電センサーアダプター<->回転計多機能版 となる

R0016920.jpg

100mmの物体がマッハ1で光電センサーを通過してもセンサーの反応速度より速すぎて検知できません。検知可能な物体の大きさは以下の通りです。計算上は時速10kmで動く4mmの物体を検知できますが小さすぎてセンサーの光を遮らないため実際は20mm程度の大きさが必要です。

ookisa.png

・この図は透過型と回帰反射型の2種を使っていますが説明のためのものです。通常は同じ物を使います
・推奨光電センサーはこの図の2機種です
・周回コースのようにスタート地点とゴール地点が同じ場合は1側だけにセンサーを繋ぎます。2側には何も繋ぎません

zetuzokuzu.png

回転計多機能版の旧型を使用する場合はこの写真を参考にして下さい。旧型はセンサーを繋ぐ所が1つしかありません

R0016911.jpg
R0016912.jpg

光電センサーアダプターはこの写真と部品表を頼りに組み立てて下さい

R0016906.jpg

基板裏面。電源ICが1個有るだけです。放熱フィンも半田付けが必要です。放熱フィンは熱が逃げやすい基板パターンになっているので半田ごての温度を高めにして半田付けして下さい。

R0016907.jpg

部品表

koudenadapsch.png



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 機能:
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 スタート方式は
  -光電センサー1を横切る
  -SW1を押す
 の2通りあります
 さらに
  -SW1を押してからカウントダウンしてからスタート
  -スタートする前に光電センサー1を横切った場合のフライング判定
 ができます

 ゴールは
  -光電センサー1を横切る(ぐるっと回ってスタート地点に戻ってゴールするコースレイアウト)
  -光電センサー2を横切る
  -SW1を押す
 の3通りあります

複数台同時走行、一人でラップタイム計測 も可能です
 別プログラムになっています。このページの一番下に添付してあります

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 プログラムの書き込み方:
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 ・キットは組み立てただけでは使えません。USB経由でプログラムの書き込みが必要です。
 ・プログラムの書き込み方はデジタル回転計多機能版の作り方のページを参照してください
  プログラムはこのページの下の方に添付されています
  多機能版の作り方のページに添付してある物は一切使いません。書き込み方だけを参照して下さい。
 ・書き込みにはUSBケーブルが必要です。キットには付属していません

  回転計多機能版の作り方

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 設定方法:
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 1.接続図の通り配線します。
 2.SW1を押したまま電源を入れます。(電源スイッチはありません)
   表示が「------」になったらスイッチを開放てください
 3.スタート方式を設定します。表示の意味は以下の通りです
    左2桁 の S1 はSW1を押すことによりスタートする
          H1 は光電センサー1を通過することによりスタートする
    中央2桁の Cd はカウントダウンスタートをする
    右2桁 の FL はフライング判定をする
   ロータリーエンコーダを回して設定してください
   あり得ない組み合わせにはなりません
   SW1を押すと設定が保存されます。設定した値は電源を切っても消えません
 4.ゴール方式を設定します。表示の意味は以下の通りです
    右2桁 の S1 はSW1を押すことによりゴールする
          H1 は光電センサー1を通過することによりゴールする
          H2 は光電センサー2を通過することによりゴールする
   ロータリーエンコーダを回して設定してください
   SW1を押すと設定が保存されます
 5.光電センサーデッドタイム設定
   光電センサー1をスタートとゴールに使うと前輪がスタートを横切った後に後輪が光電センサーを横切ってしまい
   周回コースを回らなくてもゴールしてしまいます。
   これを避けるために光電センサーが前輪を検知してから一定時間は光電センサーが反応してもそれを無視するようにします
   この時間がデッドタイムです
   ロータリーエンコーダを回すと値が増減します
   設定値は1/100秒です
   ドットが点灯している桁の値が変わります
   ドットの位置はSW2を押すたびに移動できます
   デッドタイムやフライングタイムが不要な場合でもこの設定はスキップされません。使わない場合はどんな値になっていてもかまいません
   SW1を押すと設定が保存されます
 6.フライングタイムの設定
   スタートの合図がある前に光電センサー1を横切ったらフライングですが
   スタートの合図の1/100秒後に光電センサー1を横切ったばあいもフライングです
   スタート合図直後の一定時間の間に光電センサーを横切ったときにフライングであると判定するための時間を入力します
   0.3秒では長すぎますが0.1秒で反応できる人はほとんどいないはずです
   数値の入力方法はデッドタイムと同じです
 以上で設定は終わりです

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 使い方:
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 設定したとおりに動きます

 ・表示は1/100ストップウォッチです
 ・SW1、SW2は小さいので必要があれば電線を伸ばして大きなスイッチを付けてください
 ・SW2はストップウォッチのリセットボタンと同じ機能ですがスプリットタイム表示機能はありません
 ・時計が動いているときはLED3が点灯します
 ・フライングがあったときは「FLFLFL」という表示が点滅します。その後フライング時間を表示します
  0であったらスタートの合図の前に光電センサー1を横切ったという意味です
  LED1も点灯します
 ・カウントダウンは「8」の表示が右から左へ移動します「888888」の表示がスタートの合図です
 ・光電センサー1を横切るときは表示が止まりますが時計は動いています

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
USBStopWatchIr.zip HEX この中にある拡張子がHEXのファイルがプログラム。これをUSB経由で書き込まないと動きません
パソコン側で動く書き込みプログラム HIDBootLoader.exe もこの中に入っています。
動いているところいろいろ
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
H1H2.wmv MOVIE センサー1でスタート、センサー2でゴールの一番普通な使い方
H1H1.wmv MOVIE スタート、ゴール共にセンサー1を使う方式。デッドタイムを5.00秒に設定してあるのでスタートしてから5秒以内は何度横切っても反応しない
S1CDFL01.wmv MOVIE SW1でカウントダウン開始、888888でスタート、1.72秒でゴール
S1CDFL02.wmv MOVIE フライングタイムを0.3秒に設定してある
SW1でカウントダウン開始、888888になった直後0.07秒でスタートしたのでフライング
(実際はカウントダウンすると身構えることが出来るためフライングタイム0.3秒は長すぎます)
ご参考
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
TakinoAdapFPCB_eagle.zip EAGLE 光電センサーアダプター V4.16回路図&基板パターン
adapsch.PNG PNG 光電センサーアダプター 回路図



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 複数台同時走行、一人でラップタイム計測
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 機能は添付のMOVIEを見てください
 複数台同時走行は「追い越し禁止」です

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 プログラムの書き込み方:
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 ・キットは組み立てただけでは使えません。USB経由でプログラムの書き込みが必要です。
 ・プログラムの書き込み方はデジタル回転計多機能版の作り方のページを参照してください
  プログラムはこのページの下の方に添付されています
  多機能版の作り方のページに添付してある物は一切使いません。書き込み方だけを参照して下さい。
 ・書き込みにはUSBケーブルが必要です。キットには付属していません

  回転計多機能版の作り方

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 設定方法:
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 1.接続図の通り配線します。
 2.SW1を押したまま電源を入れます。(電源スイッチはありません)
   表示が「------」になったらスイッチを開放てください
 3.計測モードを設定します
    エンコーダーを回すと表示がA<->Lに切り替わります
     A:複数台同時走行
     L:ラップタイム
   SW1を押すと設定が保存されます。設定した値は電源を切っても消えません
 4.光電センサーデッドタイム設定
   光電センサーが反応した後は一定時間センサーが反応しなくなります。この時間がデッドタイムです
   ロータリーエンコーダを回すと値が増減します
   設定値は1/100秒です
   ドットが点灯している桁の値が変わります
   ドットの位置はSW2を押すたびに移動できます
   SW1を押すと設定が保存されます
 5.表示停止時間の設定
   GOAL直後、ここで設定した時間だけ表示がとまります
   数値の入力方法はデッドタイムと同じです
 以上で設定は終わりです

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 使い方:
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 設定したとおりに動きます

 ・複数台同時走行の場合は一番左側の数値はコース内を走行している台数です
 ・SW2がリセットスイッチです

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
USBStopWatchIr2.zip HEX この中にある拡張子がHEXのファイルがプログラム。これをUSB経由で書き込まないと動きません
パソコン側で動く書き込みプログラム HIDBootLoader.exe もこの中に入っています。
動いているところ 複数台走行、一人でラップタイム計測
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
timeatk.wmv MOVIE 複数台走行 デッドタイム1秒、表示停止時間3秒
laptime.wmv MOVIE ラップタイム計測 デッドタイム1秒、表示停止時間3秒