回転計多機能版Ver2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 
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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.回転計 兼 周速度計
   2.ストップウォッチ
   3.ダウンカウンター
   4.アップカウンター
   5.ダウンタイマー
   6.光電管を使ったタイム計測

■このキットの特徴

 ・プログラムは無料のXC8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ないので購入しないで下さい

■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
   Windows7
   Windows8
   Windows10

■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
 ・センサー


2015-08-05

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。センサーは使用する機能によって必要数が変わります。通常は1つだけ必要です。最大4個のセンサーが取り付け可能です。
▼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

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。

PICT3451.jpg

裏面。センサー用の電線を取り付ける場所は4カ所ありますが通常はJP1のみ使用します。今後の拡張性のため全部で4つ用意してあります。

PICT3455.jpg

センサーの配線詳細。この写真はセンサーを2つ使うプログラムの物です。センサーが1つの場合は一番右側だけ配線します
赤線:電源5V
白線:センサー信号
シールド:電源マイナス(熱収縮チューブをかぶせてあるので黒い線に見えています)

PICT3461.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(茶色の部品)

mukiimg.png

LEDの足はかなり曲がっていることが有ります。真っ直ぐに修正して基板に挿して下さい。取付向きに注意して下さい。間違えて半田付けすると取れなくなります

R0027416.jpg

ケースに入れるときはケース底面のボス穴を3mmのドリルで貫通させて基板を固定します

R0028039.jpg

この穴は貫通していない止まり穴ですがドリルで穴を開けて貫通させます

R0028035.jpg

ケースのサイズ

部品表
・LEDの型番は販売ロットによって互換品に変わる事があります
・最新ロットでは3mm赤色LEDは消灯時:乳白色、点灯時:赤の物に変更しました

buhinhyo.png

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   使い方 と 仕様
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タイム計測キットについてはこちら

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■共通仕様
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 ・電源電圧は5Vです。
  電源の容量は300mA有れば十分です。
 ・リレーの動作について
  リレーがONしているときは
    リレー1の場合 COM1<->A1
    リレー2の場合 COM2<->A2
  が繋がります
  リレーがOFFしているときは
    リレー1の場合 COM1<->B1
    リレー2の場合 COM2<->B2
  が繋がります。電源が入っていないときはこの状態になります
  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

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■ストップウォッチ
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 ・普通のストップウォッチです
 ・スタート/ストップスイッチはSW3 スプリット/リセットスイッチはSW1です
 ・電源を入れると表示は1秒だけバージョン番号を表示します
 ・表示は
   上段が現在のタイム
   下段がスプリットタイム
 ・リレーは動作しません
 ・設定によりスタート/ストップ/スプリット/リセットスイッチを変更できます
 ・スイッチの変更方法
  -SW2を押しながら電源を入れると設定変更モードになります
  -以下の順番で設定します
    1.輝度
       ロータリーエンコーダーを回すと輝度が変わるので丁度良い明るさになった時にSW1を押して保存
    2.スタート スイッチをどれにするか
       ロータリーエンコーダーを回すと以下の通りに変更できる。SW1を押すと保存。ストップ、リセット、スプリットの設定方法もこれと全部同じ
       スタートスイッチとリセットスイッチを同じスイッチにする等間抜けな設定もできてしまうが設定上は禁止していない
       tact1:タクトスイッチSW1をスタートスイッチにする
       tact2:タクトスイッチSW2をスタートスイッチにする
       tact3:タクトスイッチSW3をスタートスイッチにする
       JP1 :JP1に接続されているセンサーをスタートスイッチにする
       JP2 :JP2に接続されているセンサーをスタートスイッチにする
       JP3 :JP3に接続されているセンサーをスタートスイッチにする
       JP4 :JP4に接続されているセンサーをスタートスイッチにする
    3.ストップ スイッチをどれにするか
    4.リセット スイッチをどれにするか
    5.スプリットスイッチをどれにするか
    6.上記4つのスイッチのうちセンサーを入力とした場合はセンサーH(電圧5V)のとき動作させるかL(電圧ゼロボルト)のとき動作させるか
       使用しないセンサーの設定は行われない
       SW1を押すと設定保存
       ロータリーエンコーダーを回すとH/Lが切り替わる
       LED3の点灯状態によりセンサーがH出力になっているかL出力になっているか解る
         Hの時LED3点灯
         Lの時LED3消灯

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■回転計/周速度計
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 ・1分当たりの回転数を表示します
  ギヤ比を設定できるので1秒当たりの回転数や1時間当たりの回転数表示にも対応できます
 ・電源を入れると表示は1秒だけバージョン番号を表示します
 ・SW2を押すとLEDの輝度が変更できる
  輝度設定中はLED2が点灯
  ローターりエンコーダを回すと輝度が変わる
  SW2を再度押すと設定終了
 ・表示は
   上段が回転数
   下段が周速度
 ・ロータリーエンコーダーを回すと直径が増減する
  速く回すと増減値が大きくなる
  設定した直径は1秒間だけ表示される
 ・設定項目がたくさんある
  SW1を押すと設定モードになる
  設定中はLED1が点灯
  入力方法
   -ロータリーエンコーダーを回すと数値増減 選択項目の場合は値を選択
   -入力桁位置はSW3を入力すると変わる。小数点が点灯している桁が現在入力中の桁を意味する
    実数(小数点付きの値)の場合、点灯している小数点は入力桁と値の小数点の両方の意味を兼用している
    実数は 1.30と入力しても1.300と入力してもよい
   -SW1を押すと設定値保存して次の設定項目へ
    実数の場合は保存時の小数点位置が意味を持つ
    例)
     1.3を入力したいときは13を入力しSW3を押して小数点を2桁目に移動させSW1で保存する

  ----------------------------
  ○ギヤ比
   表示タイトル:rAtio
   取りうる値:実数(小数点有)
  ----------------------------
  ○特定の回転数になったらリレー1をONするか否か
   表示タイトル:rELAy rP
   取りうる値:On リレーを動作させる / OFF リレーを動作させない
   ----------------------------
   ○リレー1をONさせる回転数
    表示タイトル:UP
    取りうる値:整数
    この項目はリレーを動作させるを選択したときのみ現れる
   ----------------------------
   ○リレー1をOFFさせる回転数
    表示タイトル:Lou
    取りうる値:整数
    この値以下になった時にリレーがOFFする
    上記と同じ値にすると設定した速度付近でリレーが激しくON/OFFを繰り返す可能性があるので注意
  ----------------------------
  ○周速度を表示させるか否か
   表示タイトル:SPEEd
   取りうる値:On 表示 / OFF 非表示
   周速度の単位はm/分
   ----------------------------
   ○直径最小値
    表示タイトル:dia Low
    取りうる値:整数
    周速度は入力された直径と回転数から計算される
   ----------------------------
   ○直径最大値
    表示タイトル:dia UP
    取りうる値:整数
   ----------------------------
   ○直径増減値
    表示タイトル:dia StEP
    取りうる値:整数
    ロータリーエンコーダーを回したときこの値だけ直径が増減する
    早回しするとこの3倍の値で増減
   ----------------------------
   ○特定の回転数になったらリレー2をONするか否か
    表示タイトル:rELAy SP
    取りうる値:On リレーを動作させる / OFF リレーを動作させない
    ----------------------------
    ○リレー2をONさせる回転数
     表示タイトル:UP
     取りうる値:整数
     この値以上になった時にリレーがONする
     この項目はリレーを動作させるを選択したときのみ現れる
    ----------------------------
    ○リレー2をOFFさせる回転数
     表示タイトル:Lou
     取りうる値:整数
     この値以下になった時にリレーがOFFする
     上記と同じ値にすると設定した速度付近でリレーが激しくON/OFFを繰り返す可能性があるので注意
  ----------------------------
  ○表示の更新間隔
   表示タイトル:UPdatE
   取りうる値:整数 単位はmsec 500なら0.5秒
  ----------------------------
  ○ゼロ表示時間
   表示タイトル:0 CLEAr
   取りうる値:整数 単位はmsec 3000なら3.0秒
   この時間だけセンサーが回転を検知しないと表示がゼロになる



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■アップカウンター
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 ・設定した値になるとLED3が点灯しリレー1がONします
  設定した値を通り越してもカウントは継続します
 ・電源を入れると表示は1秒だけ UP count と表示されます
 ・表示は
   上段が現在の値
   下段が設定した値
 ・センサーはJP1だけが使用されます。他は使いません
 ・SW1は値の設定です
  設定中の桁の小数点とLED1が点灯します
  SW3で設定中の桁を変更できます
  数値はローターりエンコーダを回すと増減します
  再度SW1を押すと設定終了します
  この値をゼロにしておくとリレーは動作しません
 ・SW2を押すとLEDの輝度が変更できます
  輝度設定中はLED2が点灯します
  ローターりエンコーダを回すと輝度が変わります
  SW2を再度押すと輝度設定終了です
 ・SW3を押すとカウントをゼロリセットできます

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■ダウンカウンター
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 ・カウントが0になるとLED3が点灯しリレー1がONします
 ・電源を入れると表示は1秒だけ doun cnt と表示します
 ・表示は
   上段が現在の値
   下段が初期値
 ・センサーはJP1だけが使用されます。他は使いません
 ・SW1は初期値の設定です
  設定中の桁の小数点とLED1が点灯します
  SW3で設定中の桁を変更できます
  数値はローターりエンコーダを回すと増減します
  再度SW1を押すと設定終了します
 ・SW2を押すとLEDの輝度が変更できます
  輝度設定中はLED2が点灯します
  ローターりエンコーダを回すと輝度が変わります
  SW2を再度押すと設定終了します
 ・SW3を押すとカウントを初期値に戻すことができます
  リレーはOFFします

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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 HIDBootloaderWindows.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。

winboot.png

SW1を押したままUSBケーブルを差し込みます。LED1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
◆◆◆注意!!◆◆◆
書き込みに必要な電力はUSBから供給されるので電源を接続してはいけません。電源を接続するとパソコンが壊れるかもしれません

R0027168.jpg

このページに添付してあるプログラムをダウンロード、解凍しそれを選択します

hexfilesel.png

[Programming]-[Settings]画面がこのようになっているか確認します。上と下にチェックが入り中央のチェックが外れている状態が正常です。上下のチェックが外れていたらチェックを付けて下さい
中央のConfig Bitsにチェックを付けて書き込むとプログラムを書き込むためのプログラムが壊れるので注意して下さい

eep.png

書き込みアイコンを選択してプログラムを書き込みます
Erase/Program/Verify sequence completed Successfully.と表示されれば書き込み成功です
USBコネクターを抜いて書き込みは終了です

writehex.png

回路図

sch.png
最新版 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
HIDBootloaderWindows.zip OTHER 書き込みのためのプログラムWindows用 これを解凍して中にあるHIDbootloader.exeを実行する。含まれているDLLは全部必要。EXEだけでは動かない
KaitenkeiTakinoUpCounterLD.X.production.zip HEX アップカウンタープログラム Ver2.00  大型ディスプレイ対応版
KaitenkeiTakinoDownCounterLD.X.production.zip HEX ダウンカウンタープログラム Ver2.00  大型ディスプレイ対応版
KaitenkeiTakinoRPMLD.X.production.zip HEX 回転計 Ver2.00 大型ディスプレイ対応版
KaitenkeiTakinoStopWatchLD.X.production.zip HEX ストップウォッチ Ver2.01 大型ディスプレイ対応版
旧バージョン 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
KaitenkeiTakinoUpCounter.X.production.zip HEX アップカウンタープログラム
KaitenkeiTakinoDownCounter.X.production.zip HEX ダウンカウンタープログラム
KaitenkeiTakinoRPM.X.production.zip HEX 回転計 Ver1.01
KaitenkeiTakinoStopWatch.X.production.zip HEX ストップウォッチ
参考資料
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
kaitenkeiBOOT2_eagle.zip EAGLE EAGLE 回路図&基板レイアウト Ver4.15用
MPLAB.X.production.zip HEX ブートローダーHEXファイル これがキットのPIC18F25K50に書き込んである
pic18_non_j.zip MPLAB XC8 ブートローダーソース一式。ブートローダーについては電器のカテゴリーの「USBブートローダーの作り方」を参照
KaitenkeiTakinoAllSource.zip MPLAB XC8 大型ディスプレイ対応版 Ver2.00 ソースファイル等一式 全種類まとめて入っている
KaitenkeiTakinoUpCounter.zip MPLAB XC8 アップカウンター ソースファイル等一式
KaitenkeiTakinoDownCounter.zip MPLAB XC8 ダウンカウンター ソースファイル等一式
KaitenkeiTakinoRPM.X.zip MPLAB XC8 回転計 ソースファイル等一式
KaitenkeiTakinoStopWatch.X.zip MPLAB XC8 ストップウォッチ ソースファイル等一式