t-yosh’s blog

元ソフトウェアエンジニアが、モノづくりについて学んでいるブログです。モノづくりに必要なハードウェア・ソフトウェア・デザインのことを書いています。

外部センサーのON/OFF

メインCPUから外部センサーの電源ON/OFFする方法を調べたので備忘でまとめておきます。

 

メインCPUから必要な時だけセンサーの電源をONにする方法

(1) バイポーラトランジスタ

(2) MOS FET 

      Nch 

      Pch 低電圧駆動の場合、こちらのほうが向いているようです。

(3) IOポートに直結

(4) シャットダウンモードを持つセンサーを使う

 

最終的に使用するセンサーがシャットダウンモードがあったので、(4)に落ち着きました。(1) - (3)の懸念点は以下です。

 

(1) パイポーラは消費電力が大きい

下のリンクで詳しい話は書いてありますが、NPNの場合、スイッチとして使ったときのON状態で、ベースエミッタ感に電流が流れる仕組みなので、ベースの入力に抵抗を入れて電流抑えたにしても電流が流れてしまう点がいまいちです。

transistor01.jpg

www.silex.jp

バイポーラを使ったトーテムポール回路や、MOS FETを使ったC-MOS回路など勉強になりました。

 

(2) MOS FET はなかなか良い

 これは第二候補でした。MOS FETは電圧駆動なので、ゲートドレイン間に電流がほとんど流れないそうです。秋月や千石にパイポーラのチップがあまり種類ないのはこの特性のせいでMOS FETがメインだからなのかな、と思いました。

ただ、使いこなすには、ON抵抗をどれくらいに抑えるか、Pch, Nch のどちらを使うかなどのテクニックは必要そうでした。

transistor02.jpg

MOS FETの使い方はマルツさんのサイトに説明がありました。

www.marutsu.co.jp

 

(3) IOポートに直結

IOポートの供給可能な電流で賄えるのであれば、直結はシンプルでよいです。この時回路的にはメインCPU側のIOポートの回路がFETになっているということのようです。

今回はセンサーのI2Cのシンク電流がネックでメインCPUのIOポートの電流供給能力を超えてしまいNGでした。

 

(4) シャットダウンモードを持つセンサーを使う

今回は消費電力的にも、余計なパーツが増えないという点でも、ここに落ち着きました。

 

メインCPUから外部センサーの電源をON/OFFするという至極当然なセンサーの使い方ですが、消費電力を抑えるためにセンサーの電源を切りたいのに、周辺回路で電流消費してしまうということを起こさないためにも、色々と考える点があって、大変です。

ただ、その分、電子部品の特性とか調べていると色々わかってきて面白いところはありますね。

TOTOミュージアム 

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九州の小倉にあるTOTOミュージアムに行ってきました。トイレや水廻りに関する歴史や文化の変遷を見ることができます。また、ウォシュレットやトイレ陶器に関する技術的な展示も多く、とても面白く見学できました。

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広いミュージアムで内容盛りだくさんなので、面白かった展示を少しだけ紹介します。

<トイレ陶器の生産>

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↑ 焼く前(右)と焼いた後の便器(左)

便器は陶器なので原料を焼いて作るそうですが、これくらい収縮するそうです。便器くらいの大きなサイズになると焼く前とのサイズの違いが大きいですね。角ばった形に焼きあげるノウハウがすごいです。

 

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↑  昔陶器を焼くために使用していた窯

スケールが凄いです。家よりでっかいようなサイズの窯で焼いていたとは想像してなかったですね。焼く場所によって火加減が違うので置く場所を選定したりしていたとのこと。現在はコンベアのようなラインが200mくらいの長さの窯になっていて、1日くらいかけて流して焼いてるそうです。

 

<便器の変遷>

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↑  昔の便器から近代の便器

今ではウォシュレットや水洗式トイレはどこも綺麗で当たり前ですが、水洗式トイレの前は江戸時代と同じような木製の汲み取り式トイレだったんですね。我々の世代だと汲み取り式は祖母の家でギリギリ見たことあるくらいな感じです。

 

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↑ ウォシュレットの節水化

ウォシュレットの水量が減っていく様子が見れます。タンクが別体式と一体型がありますが、開発が進んで進化している様子がわかります。

 

普段何気なく使っているトイレですが、日本のトイレが今綺麗で使いやすいのも色々な活動の上でできてきたものだなぁと思いました。考えてみれば当たり前のことですが、トイレを見る目も少しかわったので、良い見学になりました。

 

TOTOミュージアム | TOTO

コーヒーメーカー萌え

久々に衝撃的なものを見つけてしまいました。やっぱpinterest面白いな。

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Braun KF20 aromaster  - 1972 -

http://www.historyofid.com/pdfs/40Questions.MatthewBird.pdf

 

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www.coroflot.com

 

コーヒーメーカーといえば、直火式のコーヒーメーカーも鼻血もののプロダクトが色々ありますよね。

たとえば 「ATOMIC COFFEE MAKER」 直火でカプチーノを作る機器です。

https://www.atomiccoffeemachines.com.au/

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Bellman CX-25 これも直火でカプチーノを作る機器です。

これは現行品なので買えます。

ということで、単に見ててカッコイイものでした。

 

M5-Stack 電流ロガー

f:id:t-yosh:20180411200154j:plainM5-Stackを使って、電流検知センサーを作りました。

メインのセンサーはamazonで売っているHiLetgo の電流センサーモジュールです。 

交流電圧の測定は以下のリンクを参考にさせていただきました。

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Learn | OpenEnergyMonitor

 

複数チャンネル化するのに、以下ADコンを使いました。

 

ADSï¼ï¼ï¼ï¼ä½¿ç¨ï¼ï¼ãããï¼ãã£ã³ãã«ï¼¡ï¼¤ã³ã³ãã¼ã¿ï¼ãã­ã°ã©ããã«ã²ã¤ã³ã¢ã³ãä»ï¼

akizukidenshi.com

 

手軽に試せて、UI表示できるところはM5Stackの良いところですね。これからも色々使っていこうと思います。 

 

今回、交流の波形から電流を計測するのですが、I2Cの読み込みを高速に行うとEPS32のI2Cが動かなくなる問題が発生していましたが、以下のパッチをあてることで解決できました。

必要なファイルだけ入れ替えれて、再ビルドするだけでよいです。

github.com 

実際に私の環境でもI2Cの問題起こらなくなりました。30分に一回エラー出ていたのですが、1日中動かしていても問題なくなりました。

☆パッチの内容まで確認できていませんので、参考になさる方は自己責任で確認してご利用ください。

I2Cのデバッグのあれこれはこちらを参照ください。

t-yosh.hatenablog.com

 

 

レーザーカッター

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レーザーカッター

レーザーカッターを自分で使ってみたので、使い方の様子をメモしておきます。

ãã­ãã㯠Speedy 400 ã¬ã¼ã¶ã¼å å·¥æ©/ã¬ã¼ã¶ã¼å½«å»æ©

東京都の施設で借りることができるのですが、使ってみたのは、trotec speedy 400っていうモデルです。

使い方の流れは以下です。

(1) データの用意 ( .ai、または、dxfファイル)  

(2) データ読み込みと設定 - ソフト corelDraw , jobControll -

(3) 材料のセット

(4) レーザのピント合わせ

(5) 始点にレーザをセット

(6) カットスタート

詳細はtrotecの以下の資料が参考になります。

https://www.troteclaser.com/fileadmin/content/images/Contact_Support/Manuals/FirstLaser-Illustrator-JC10-v4.pdf

データはイラレがなかったので、Fusion360のスケッチからdxf出力して作成しました。

自分でやってみて難しかったのは、カットの設定でした。調整のパラメータは、レーザ出力、移動速度、カット回数なのですが、この組み合わせでうまく切れるまで調整するところは試行錯誤で10種類くらい試して決めました。

 

レーザーカッターサービスの話

で、実際に切るのは、機材を借りにいったり、素材を調達したりと、若干大変だったのですが、レーザーカットサービスがあったりします。

www.elecrow.com

こちらのサービスはまだ使ってことないのですが、5cm x 5cm x 3mm のアクリルカットして5枚で5.8ドルなので、こういったサービスを使ったほうが手軽かもしれません。色も17種類あります。データはDWG, DXF, PDF, STP, IGS, PRT を用意すればよいようです。

 

色んな方のレポートがあるので、どうぞ。見てみると、やっぱり頼んだほうがコスパ良い感じのようですね。

jiwashin.blogspot.jp

rilassaru.blog.jp

fujigaya2.blog.so-net.ne.jp

ぱちぱちクラッピーの話

ぱちぱちクラッピー、新型が出ているのを知らなかったのですが、なんとヒカルクラッピーが発売されているじゃないですか!

クラッピーが帰ってきた!「帰ってきたパチパチクラッピー」新発売! – バイバイワールドブログ

クラッピーって何?という人はこちらをどうぞ。

youtu.be

 

拍手を人工的に作るという研究から続けているところがすごいですよね。

自分がもともとクラッピーを知ったきっかけは パクられて100円になってしまったけど、それは良い勉強になりました。という話で、とても面白くブログ記事を読んでました。色々見ていると、クラッピーチャレンジなんかの流れもわくわくしますね。もともとのクラッピー開発の経緯とかも面白いです。

どうして「パチパチクラッピー」は「100円」で販売されることになったのか – バイバイワールドブログ

結構真面目に作っていると思うのですが、見せ方がふざけているところが好きです。

上の動画で気づいたのですが、ビックラッピーとか、まじシュールなんですが、楽しくていいですよね。明るさが気持ちいい。

 

4月にイベントでお話を聞ける機会があるので、興味ある方は参加してみてください!

www.facebook.com

 

 

 

分解ネタ - その4 Brite-POT -

小ぶりな分解ネタが続きますが、電気部品のない製品です。

Nestle Brite-POT !!

ネスレのブライトをちょうど良い分だけ出してくれる製品です。ネスレブライトの定期お届け便で一定金額以上注文するともらえる販促品です。15000名様限定

https://shop.nestle.jp/front/contents/brtpot/

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まだ使っていないですがホッパーがコナコナになる前に中を見てました。

- 面白かったところ -

(1) ネジを使わない構造

(2) ダイヤルのカチッと感を出す構造

(3) 粉を送るためにホッパーの下がダイヤルと一緒に回るところ

 

- 外観 -

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タワー感がすごい。

真ん中のダイヤルが半回転するとちょうどよいブライトが出てきます。

 

- 本体と足 -

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脚は本体にはめこむ形です。

 

- 本体 全体 -

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全体はこんな感じです。見ていきましょう。

 

- 本体 ホッパー部分 -

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ホッパー部分は上から入れていく感じです。特に固定されている部分はありません。

クリアの部品の下の歯車がブライトを送りやすくするためにダイヤルに合わせて回るようになっていました。

 

- 本体 ダイヤル部分の固定 -

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下部のクリアパーツでダイヤルを含むパーツを固定しています。

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固定しているクリア部品を回すと抜けて、ダイヤル部分が引き出せます。

 

- 本体 ダイヤル部分 -

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この部分は、ブライトを送る機構、ダイヤルに連動した歯車でホッパーを回す機構と、ダイヤルを半回転ずつの動作にする機構があります。

 

- 本体 ブライトを送る機構 -

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ブライトを運ぶのはクリアの丸い部品で、上下にカップになっていて、ダイヤルを回すと重力で下に落ちるというガチャガチャ形式の機構です。

ここはクリア部品とダイヤルの黒い部品が一体になっています。

 

- 本体 ホッパーを回す機構 -

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ダイヤル部分の歯車でホッパーの下部を回します。

 

- 本体 カチッと半回転させる機構 -

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 ダイヤル裏のくぼみとボックス側の突起でカチッと半回転させています。

 ダイヤルパーツの先の丸いブライト送る部分の位置が上下のボックスで決まるので、ちょうど良くカチッとなる配置にできているんですね。

 

- まとめ -

電子部品がないので簡単なモノで期待もあまりなかったのですが、組み立てが簡単でかつ位置を固定する部分とか、工夫がみられて面白かったです。

素材はABS, PP, POM とありました。

赤い足がABS、ホッパーのグレーがかったケースとホッパーのクリア部品はPP、ダイヤルのギアを含む部分がPOMなんじゃないでしょうか。見栄えのする足にはABS、透明感が必要なのでPP、機械強度が欲しいギアはPOMというイメージですね。

部品見ると、アンダーカットとかバリバリあるのですが、15000台程度のロットであればそんなに気にしないで金型作っちゃうもんなのですかね。

 

- おまけ -

各樹脂材料の特性については、i-Makerさんのサイトがわかりやすいです。

» ABS樹脂の特性と用途 加工と代表的プラスチック製品 | ものづくり情報サイト「i-MAKER」

» ポリプロピレン(PP)の特性と用途 家電製品から繊維まで | ものづくり情報サイト「i-MAKER」

» ポリアセタール(POM)の特性と用途 高い耐磨耗性を活かしたエンプラ | ものづくり情報サイト「i-MAKER」