バー表示回転計キットVer2の作り方

バー表示回転計キットVer2の作り方

フラックスは使わないで下さい。動作不安定の原因になります
使ってしまった場合は洗浄して下さい。スイッチを取り付ける前であればアルコールにドブ漬け洗浄できます
 
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 機能/仕様
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・バー表示の回転計です
・タコメーターとして使いやすい設定項目にしてありますが設定値を工夫すればスピードメーターとしても使えます
・回転信号の電圧は5Vが標準ですが12Vにも対応しています
 12V信号は高電圧保護、ノイズ除去回路を内蔵しています
・直射日光が当たる場所では輝度が低くて使えません。乳白色の光拡散キャップを取ると十分な明るさになりますが正面から見ると眩しすぎて使えません
 バイクのタコメーターとしては不向きです
・設定項目は2組有りスイッチを押すことにより切り替えることが出来ます
・周囲の明るさにより輝度が変わります

基板サイズ  :150×31mm
表示の更新間隔:約50ミリ秒
電源電圧   :5V,12V(12V用電源部品は別売です)
計測可能最小回転数:12rpm(設定項目9の値を最大に設定したとき)

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 設定変更出来る項目
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・LED1つあたり何rpmにするか
 100に設定すると一番左のLEDが点灯するのは100rpm以上の時です
・一番左側のLEDが点灯を始める回転数
・XXXrpm以上になった時の表示点滅
・点滅表示を使用するか否か
・回転センサーの信号検出1パルスに付き何回転するか もしくは 1回転あたり何パルスか
・XXXrpm以上になった時の全点灯
・輝度調整 最大、最小輝度
・周囲の明るさが変化したときの輝度設定 暗側閾値、明側閾値
・何秒間回転信号が無かったときに回転停止と判断するか

詳細はこのページ下の方にある「設定方法」を参照


2015-03-29

基板表面
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 使用する電源電圧、センサーの種類によって組み立て方が異なります。間違えないように注意して下さい
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・右下の3mm穴は電源のマイナス側とつながっています
・JP1は12V信号を使うときにショートさせます。5V用センサーの場合には何も取り付けません
 赤いジャンパーピンが取り付けてありますがキットには付属していません。抵抗の切れ端などでショートさせて下さい
・L1の右側の端子はプログラム書き込み用です。キットのICはプログラム書き込み済みなのでここには何も取り付けません。部品も付属していません
・LEDは3つの小さい赤色LEDも含め全て上側がマイナス(足が短い)下側がプラス(足が長い)です
・左下にあるD4は照度センサーです。LEDの光が入ると誤動作してしまうので熱収縮チューブをかぶせて遮光して下さい

R0023833.jpg

部品表。12V電源用部品とLEDは別売です。水色の12V信号用部品は12V信号を使わないときには実装不要です。緑の5V信号用部品はノイズ除去回路の部品なので売店で販売しているセンサーを使用するときは実装不要です。詳しくは下の写真の通りです

buhinhyo.png

電源は12Vと5Vで使用できます。この写真の通りに組み立てて下さい

R0023831.jpg

売店で販売しているセンサーを使用するときは以下の写真のように組み立てて下さい。オレンジ枠内の部品はノイズの乗っている信号線を使用するときに必要な部品のため取付不要です。売店で販売しているセンサーはノイズを発生しません。白線が信号線です

R0023828A.jpg

ノイズの乗っている5V信号を回転検出に使う場合は以下の写真の通りに組み立てて下さい。自動車のECUから回転信号を取る場合は長い電線を引き回す必要があるためノイズ除去回路が必要です。ECUの信号にはノイズは乗っていませんが信号線を長く引き出すのでノイズが乗りやすくなります
・R4は33kΩ
・R8はゼロΩ(黒帯のある抵抗)
・R1は200Ω

R0023828B.jpg

ノイズの乗っている12V信号を回転検出に使う場合は以下の写真の通りに組み立てて下さい。イグニッションコイルの1次側から回転信号を取ることが出来ます。回路構成次第ではうまく信号を検出できないことがあるのでオシロスコープを持っている人だけにしかお勧めできません
・T1は不要
・T2は2SA1015
・R1は不要
・D2は不要
・R8は200Ω
・R4は100kΩ
これ以外は写真の通りです

R0023828C.jpg

ご参考の回路図

schkaitenV2s.png
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
schkaitenV2L.png PNG 回路図 上の物の大サイズ版です
kaitenkeiBarGraphRev2eagle.zip EAGLE 回路図&基板レイアウト EAGLE4.15用
kaitenkeiBarV2mbasicRev2.zip mikroBasic プログラム一式 最大輝度から減光する時に点滅することがある輝度調節機能のバグ修正 HEX checksum 5CB
kaitenkeiBarV2mbasic.zip mikroBasic プログラム一式 旧バージョン
kaitenbarv2.wmv MOVIE 一旦ACCの位置でキーを止めています。セルが回ると電圧が下がりリセットがかかるため再度初期動作をします。バッテリの劣化状態等によって動作が変わる可能性があります。通常はACCの位置で一旦キーを止めずに一気にセルを回してしまうため初期動作は1回だけになります
kaitenkeiBarGraphRev2_GERBER.zip Gerber 基板製造用ガーバーデーター 販売終了した製品はこれを使って自力製造してください FusionPCB用 サイズ 150x31mm

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 使い方
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・動作モードはモード1,モード2の2つあります。設定値は別々に保持しています
・最後に使ったモードは記憶されます。電源を入れ直すと最後に使ったモードになります

SW3:モード2に移行、L2が点灯
SW4:モード1に移行、L1が点灯
SW1+SW2:設定状態に移行

初期起動時の動作はMOVIEを参照


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 設定方法
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 概要
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・LEDの点灯状態だけで数値を入力するのでやや複雑です
・LEDの数が少ないため数値入力では1桁ずつ入力します
・設定項目は全部で13あります
・全項目の設定が終わると設定値が保存されます。途中で電源を切ると保存されません
・設定項目は2組あり、それぞれ別の値を設定できます
 2組の設定値は赤い3mmLEDの点灯状態で識別します
  L1:モード1の時点灯
  L2:モード2の時点灯
・設定値は記憶されます。電源を切っても消えません

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 スイッチの動作
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・SW1、SW2を同時に押すと設定状態になる。SW3,SW4で設定したい動作モードにしてから設定状態に移行します
・SW1:次の設定項目へ
・SW2:桁の移動
・SW3:値を増加させる
・SW4:値の現象させる
項目番号12,13の設定時だけはSW3,SW4の動作が逆になります

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 数値入力時の表示の意味
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項目番号:最左側LED4個で設定項目番号を表す。右詰2進数表示
桁位置 :中央のLED6個(9~15個目)で設定中の桁を表す。3個点灯していたら3桁目の設定をしている事を意味する
値   :最右側のLED9個で桁位置の値を表す。桁位置のLEDが3個点灯、値のLEDが5個点灯していたら500を意味する。ゼロの場合は全消灯

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 手順
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SW1、SW2を同時に押すと設定状態になります。L1~L3が点滅したらスイッチを放して下さい、押したままだと2番目の設定項目に移ってしまい項目番号1が設定できません
項目番号1~13まで順番に設定していきます
設定開始、設定終了時にL1~L3が同時に3回点滅します
SW2を押したまま電源を入れるとここで設定した値を初期出荷状態に戻すことが出来ます
【注意】:数値は上位桁から入力してください下位桁を先に入力すると値の範囲チェック機能の影響で入力できなくなります

項目番号1:○○○●(LED点灯1つあたりの回転数の設定)
 設定可能な値:1~9999
 初期値:100
 LEDの点灯数は切り捨てです 点灯数=回転数/この値

項目番号2:○○●○(信号種類の設定)
 1:1回転で複数パルス信号を発生する(車速センサーは車軸1回転で複数信号を発生する)(初期値)
 2:1パルス信号で複数回転する(単気筒エンジンは1点火信号で2回転)
 1回転1パルスならどちらに設定しても良い

項目番号3:○○●●(信号数の設定)
 1回転あたりの信号数/信号数あたりの回転数
 設定可能な値:1~9999
 初期値:2

項目番号4:○●○○(最小回転数)
 これ以下の回転数の時はLEDは全く点灯しません
 1000に設定すると一番左のLEDが点灯するのは回転数が1000+項目番号1で設定した値より大きくなったときです
 設定可能な値:0~999999
 初期値:0

項目番号5:○●○●(最大回転数)
 この回転数を超えたときにはLEDを全点灯させます
 設定可能な値:最小回転数~999999
 初期値:100000

項目番号6:○●●○(ノイズ除去回転数)
 設定可能な値:1~999999
 回転数 - 直前の回転数 の絶対値がこの値(ノイズ除去回転数)より大きい場合はノイズ混入と判断してその計測値を表示せずに捨てる
 初期値:100000 この初期値は大きいので実質的なノイズ除去無効に等しい

項目番号7:○●●●(LED点滅機能を使うか否か)
 1:使う
 2:使わない(初期値)

項目番号8:●○○○(点滅回転数)
 この回転数を超えたときはLEDを点滅させます
 設定可能な値:0~999999
 0にすると常時点滅です
 初期値:120000

項目番号9:●○○●(ゼロ表示時間)
 センサーがここで設定した時間反応しないと表示はゼロになります。計測可能な最小回転数はここで決まります
 閾値付近で回転数が安定すると表示が点滅してしまいます
 無効にするためには大きな値にして下さい
 設定可能な値:100~9999
 単位は0.5ミリ秒。100を設定すると50ミリ秒。2000で1秒
 初期値:400 = 0.2秒

項目番号10:●○●○(LEDの明るさ調整機能を使うか否か)
 1:使う(初期値)
 2:使わない。輝度は最大輝度に固定される

項目番号10:(最大輝度)
 LEDは半分程度が点灯します。設定された輝度でLEDは点灯します。L3も点灯します
 SW3,4を押すとLED輝度が増減します
 点灯しているLEDの数に意味はありません、スイッチを押したことが解るように点灯数が変わります
 24段階に輝度が変わります

項目番号11:(最小輝度)
 最大輝度と同じです。項目番号10で設定した最大輝度以上にはなりません
 L3は消灯します

項目番号12:(明側閾値)
 周囲の明るさに対してLEDが眩しすぎたり暗すぎたりするときにこの値を変更します
 センサーで検知した周囲の明るさがここで設定した値を下回ると徐々に減光していきます
 点灯しているLEDの数が照度センサーで計測した照度です。周囲の明るさに応じて点灯数が変わります。L3は点灯します
 バー表示LEDの点灯数はここで設定されている値より少なくなりません
 SW3,4を押すとLEDの点灯数が増減します
 センサーは遮光しないと点灯しているLEDに反応してしまいます。センサーの側面に光が当たらないように熱収縮チューブをかぶせて下さい
 初期値:18

項目番号13:(暗側閾値)
 センサーで検知した周囲の明るさがここで設定した値を下回ると最小輝度になります
 LEDの点灯数は項目番号12の明側閾値で設定した値を超えません
 L3は消灯します
 これ以外は明側閾値と同じです
 初期値:2