2015-12-04
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Ver2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
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。
・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
・光電センサー高速版を使う場合はこのように配線します
・光電センサーアダプターは不要になります（光電センサーアダプター経由で光電センサー高速版を接続することもできます）
・この構成のほうが安価にタイム計測器を作ることができます
・光電センサー高速版の投光器は市販品の４～５倍広範囲に赤外線が広がるのでセンサーの設置が容易です
その代わり投光器の消費電力が市販の光電センサーより４～５倍大きくなる欠点があります
・1kΩの抵抗はキットに付属しています
・光電センサーはＪ１を抵抗のリードなどでショートさせる。裏面の電源ＩＣ（12V-＞5V変換用）は取り付けない
余った電源ＩＣを回転計多機能版V2の裏に半田付けする
このように組み立てるとセンサーは５Ｖ電源専用になることに注意、１２Ｖ電源をつなぐと壊れる
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
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。
部品表
・整流ブリッジは型番が変更になりました 部品の～＋－記号で向きを判断してください
・電界コンデンサの耐圧は50Vの物が入っていることもあります
整流ブリッジはこれに変更しました
現在プログラムは２本有ります
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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
－ＳＷ３を押す
の２通りあります
さらに
－ＳＷ３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
－ＳＷ３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
プログラムは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Ver2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．ＳＷ２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してください
３．最初に輝度を設定します。表示は88888888になっています
ロータリーエンコーダーを回すと輝度が変わります
ＳＷ１を押すと現在の輝度が保存されます。設定した値は電源を切っても消えません
４．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 Ｓ３ はＳＷ３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
５．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 Ｓ３ はＳＷ３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
６．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１／１０００秒単位です
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
７．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を横切った場合もフライングです
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１／１０００ストップウォッチです
・基板上のスイッチ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同様リセットボタン兼スプリットタイム表示機能です
・時計が動いているときは
ＬＥＤ３が点灯します
リレー１がＯＮします
・フライングがあったときは「ＦＬ ＦＬ ＦＬ」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増えていきます「８８８８８８８８」の表示がスタートの合図です
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バイクジムカーナ用機能 複数台同時走行、一人でラップタイム計測、８の字ＧＰ
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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Ver2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．ＳＷ２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してください
下段に表示されているのはソフトのバージョン番号です
３．最初に輝度を設定します。表示は88888888になっています
ロータリーエンコーダーを回すと輝度が変わります
ＳＷ１を押すと現在の輝度が保存されます。設定した値は電源を切っても消えません
４．計測モードを設定します（ＦＵｎＣ）
エンコーダーを回すと以下の計測モードが選択できます
ＧｒＰ ：複数台同時走行 光電管は２個必要
ＧｒＰ ＳＳ：上記のシグナルスタート版 シグナルスタート回路が必要
ＳＧＬ ＬＡＰ ：１人でラップタイム計測 光電管は１つだけで良い
ＳＧＬ ＣＣ ：１人で設定した周回数回ってからＧＯＡＬ 光電管は１つだけで良い
ＳＧＬ ＣＣＳＳ：上記のシグナルスタート版 シグナルスタート回路が必要
８ＧＰ ：８の字ＧＰ 光電管は２個必要
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（ｄＥａｄ）
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１／１０００秒単位です
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
５-1．光電センサーデッドタイム設定（ｄＥａｄ ＳＳ）
ＧＲＰ、ＧＲＰ ＳＳモードにおけるスタート時のデッドタイム
設定方法は上記と同じ
スタートセンサーが無効になっている間は回転計のLED1が点灯する
６．表示停止時間の設定（ＨＯＬｄ）
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
７．周回数設定（ｎＬＡＰ）
ＳＧＬ ＣＣモードの周回数
８．表示の書式（Ｆｏｒｍａｔ）
９９９９：分表示せずに秒で表す 例）１分３０秒は９０秒と表示する
５９９９：通常の分秒表示
９．表示更新（ｄＩＳＰ ＵＰｄ）
ＧＯＡＬ ：ゴールした時だけ表示更新する ゴールするまでタイムが分からないので気が散らないようにする機能
ＡＬＵＡＹＳ：常に表示更新する
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
・電源を入れると上段に走行モード、下段にプログラムのバージョンが表示されます
・ＳＷ１がリセットスイッチです
・ＳＷ２を押すと上段と下段の表示が入れ替わります
走行中にスイッチを押すとタイムがリセットされてしまいます
・複数台同時走行時（ＧｒＰ、ＧｒＰ ＳＳモード）は上段一番左側の数値はコース内を走行している台数
台数が０より小さくなったときスタートのセンサーよりゴールのセンサーを多く横切った時はエラー表示になり強制的にリセットされる
・「ＧｒＰ」「ＳＧＬ ＬＡＰ」モードでは
ベストタイムが出たときは下段に ｂ と ベストタイム
ベストタイムより遅かったときは Ｐ と ベストタイムとの時間差、つまりベストタイムよりどれだけ遅かったのかが表示される
ベストタイムはＳＷ１（リセットスイッチ）を押すことによりリセットされます
・「ＧｒＰ ＳＳ」モードでは
－シグナルスタートに対応
－スタートスイッチを押してからグリーンランプが点灯する前にスタートセンサーを横切ったらフライング
－スタートスイッチを押さずにスタートスタートすることも可能。これはフライング判定されない
－グリーンランプが点灯してからスタートセンサーを横切るまでの時間はゴール時に下段に表示される。下段最左桁はフライングの場合は「Ｆ」、正常スタートの場合は「＿」表示となる
スタートスイッチを押さずにスタートしたときはフライング判定しないので下段表示は「＿＿＿＿＿＿＿＿」となる
・「ＳＧＬ ＣＣ」モードでは
上段：残り周回数とタイム
下段：前回走行とのタイム差。前回より速かった時は－、遅かった時はＰ（＋記号が表示できないのでＰＬＵＳのＰを表示）
・「ＳＧＬ ＣＣＳＳ」モードでは
－シグナルスタートに対応
－スタートスイッチを押してからグリーンランプが点灯する前にスタートセンサーを横切ったらフライング
－スタートスイッチを押さずにスタートスタートすることも可能。これはフライング判定されない
－グリーンランプが点灯してからスタートセンサーを横切るまでの時間はスタート時に下段に表示される。下段最左桁はフライングの場合は「Ｆ」、正常スタートの場合は「＿」表示となる
・「８ＧＰ」モードでは
上段：残り周回数とタイム
下段：ベストタイムとのタイム差。ベストタイムより速かった時は－、遅かった時はＰ（＋記号が表示できないのでＰＬＵＳのＰを表示）
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シグナルスタート回路配線図 GRP SS と SGL CCSS モードで必要
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・DFplayerは亜種（＝中国製コピー品）が多く存在します
YX5200 使用可能 裏面のICがこの型番の物は使用可能 DFROBOT純正品のICがこれ 日本国内では約￥1000
GD3200D 使用可能 ICのサイズはMH2024と同じ 表面の印刷は DFPlayer Mini HW-247A 純正の1/4～1/3程度の価格
MH2024 使用不可 表面に MP3_TF_16P と印刷してある これが一番安く販売されている コマンドを送っても反応が遅く遅れて音が出る、また1秒置きに音を出すことが出来ない 最短で1.5秒必要
・抵抗は全部１ｋΩ
・ランプは全部共通電源で良い
・回転計のJPxのG端子(電源マイナス)4カ所は全部つながっているのでどこに接続しても良い
・音源ボードDFPlayerの出力は小さいのでアンプが必要。図のスピーカーをアンプ＋スピーカーに置き換える
・リレーシールドはarduinoリレーシールドの作り方を参照
・回転計との接続
スタートスイッチを押したと同時に Digital13番pinがLOW-＞HIGH
グリーンランプ点灯と同時に Digital13番pinがLOW-＞HIGH
回転計がフライング（グリーンランプ点灯前にセンサーを横切る）を検知するとJP4のSGがLOW-＞HIGH
他の製品を使う場合は
赤ランプリレーの出力ピンDigital7
黄ランプリレーの出力ピンDigital6
緑ランプリレーの出力ピンDigital5
電源をArduinoから供給する場合は回路の消費電力がArduinoの定格容量を超えないように注意
・効果音ファイルはMP3フォーマット
マイクロSDカードにmp3フォルダーを作りその中に以下のファイルを入れる
0001.mp3：赤、黄ランプ点灯時の音
0002.mp3：緑ランプ点灯時の音
0003.mp3：フライング時の音
全て1秒以下の再生時間のファイルにすること
補足：
DFPlayerMiniの電源電圧は5V。但しI/Oが全部3.3Vの仕様になっている
ArduinoTX-＞DFPlayerMiniRXは電圧変換すべきであるが1kΩの抵抗を入れることでも対応できる（メーカーのデータシートでそのように推奨している）
ArduinoRX側は抵抗不要であるが接続間違いでも壊れないようにRX,TX両方に抵抗を入れてある
DFPlayerの音量はソフトウェア制御
この図では省略されているが電源は回転計から取って良い
回転計のマイナスをこの図のG(3カ所全部同じ)、プラスを5Vに接続
アンプは消費電力が大く電源電圧も大抵は5Vでは無いので回転計から電源を取れない
DFplayer
プログラムを作った時期が古いので旧ライブラリーを使います。「そんなヘッダーファイルは無い」という意味のエラーが出たらライブラリーがインストールされていません。以下のリンクをダウンロード＆解凍してフォルダーをarduinoのライブラリーフォルダーにCOPYしますhttps://github.com/DFRobot/DFPlayer-Mini-mp3
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動いているところ サイズの大きい YouTube動画
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・YouTube動画 タイム計測器 ８の字GPモード