デジタル回転計キットミニの作り方

「デジタル回転計ミニ」の作り方です。

■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。
  ICの最大定格が5.5Vなのでこれ以下の電圧で使用して下さい
 ・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。
 ・基板サイズは50×34mmです。

■その他

 ・ソフトや回路図は公開されています。


2010-05-07

完成した状態です。
 ・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。
 ・上に5個並んでいるトランジスターは全部同じ物です。向きはこの写真を参考にして下さい
  センサーも3本足ですが大きさ、形が異なります。
 ・6本有る抵抗は全部同じ物です。取付向きは有りません
 ・赤い部品は取付向きがありません
 ・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
 ・18本足のICは取付向きがあります。
 ・フラックスは使わないで下さい。(フラックスを使った場合は洗浄が必要です)

PICT2223.jpg

裏面の配線はこれを参考にしてください。

PICT2228.jpg

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ホールICはメーカー製造終了のため2012-04-17以降販売分から別売になりました。
現在販売中の物にはセンサーは付属していません
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センサーの取付はこれを参考にして下さい。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かまいません。

PICT2230.jpg

この部品表にある物がキットに含まれています。

partslist.PNG

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現在販売中のものにはソケットは付属していません
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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
回転計回路図とプログラム。MOVIE
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
kaintenkeimini.PNG PNG 回転計回路図
kaitenkeiMINI.zip mikroBasic HEXファイル他mikroBASICソース一式 
kaitenkeimini.wmv MOVIE 回転計動作の様子。約0.5秒間の平均回転数を表示するので急激な加速減速中は正しい値を表示しません。正しい値を表示しようとすると人間の目がついてこられません。
kaitenkeiSIMPLEmini.dxf OTHER 基板の穴位置などの参考。DXFファイルです。CADを使って開いて下さい。
kaitenkeiSIMPLEminiEAGLE.zip EAGLE プリント基板CAD EAGLEのファイル一式。ガーバーデータ付き。
キット標準以外のプログラム(書き込みは各自お願いします。売店では販売していません)
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
kaitenkeiMINI_HALF.zip mikroBasic 最低計測可能回転数:3rpm
用途:プロペラの回転数計測など 2パルス/1回転 のものの計測
その他:このプログラムは未テストです。動かない場合は症状を連絡下さい。

HEXファイル他mikroBASICソース一式

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現在販売中のものには磁石は付属していません
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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3~4mm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。

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。

◆◆◆ 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。

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本だけ左下に半田付けするもの)

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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。