迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

Studuino用電池ボックスを作る(2)

先の電池ボックスですが、接触不良が頻発します。
どうにも使ったスイッチがよくなかったようで、結局スイッチを付け替えました。
作ったもののずっと使ってない装置から外しました。今度は大丈夫。
新電池ボックス2

ついでなので消費電流を測ってみました。
スイッチに0.1Ωを繋ぎDSO Shellで測定します。
電流測定2

最大で10mVということは最大100mA流れていることになります。もうちょっと多いのかと思ってました。
二つのモーターの回転方向と速度を一定時間ごとにランダムに変えるスケッチで動かしているので、両モーターとも全速で動かせばもっと多くなるかもしれません。
電流測定

それにしても、買って良かったDSO Shell

Studuino用電池ボックスを作る

月に二回、子度向けロボットプログラミング教室で講師をしています。
Studuinoをベースとした教材を使っています。Studuinoの回路はこちら
クロック8MHzで3.3V動作ですが、DCモータ駆動用DualブリッジドライバTB6552を乗せているのが特徴で、教材に二つあるDCモーターを使っていろいろと面白いことができます。

ちょっと問題なのが電池ボックス。
Studuino用の台座には空きスペースがあります。
空きスペース

ちょうど単三電池が三本乗ります。
単三を乗せる

でも使っているのがスイッチ付き電池ボックスであるため、スイッチの分だけ長くなって空きスペースに乗らないのです。
不安定なため動かしているとよく電池ボックスが落ちてしまいます。子供たちが固定に苦労してるのがちょっとかわいそう。
denti.jpg

思いついて手持ちのスイッチなし電池ホルダーにスイッチをホットボンドでくっつけました。
スイッチつき電池ボックス1
斜めになってしまった(汗)
スイッチつき電池ボックス裏

これでOK。
新電池ボックス

スイッチの許容電流がちょっと心配です、モーターを二つ回すと結構電流が流れるでしょうから。
使ったのはデジットで買った定格不明のスライドスイッチ、50円也。

MT3608モジュールのテスト

AliExpressに注文していたMT3608モジュールが到着したのでDSO Shellの電源として使うための特性試験をしました。
ちなみに今現在(4月29日)で251円となっていますが、私が注文したときは240円でした。いずれにせよ安いです。なにせ5個でこの値段ですから。

まずはモジュールの回路を調べました。入出力のキャパシタの値は不明です。
データシートには

Input and output ceramic capacitors of 22μF are recommended for MT3608 applications.

とありますのでおそらく22μFでしょう。

MT3608module回路

下図のようにして試験しました。
電源は約4.5V、DSO Shellの電源として使うのを想定して出力電圧は8Vとしました。
DSO Shellの消費電流についてはこちら
200オームの抵抗を1本~3本負荷として繋ぎ、特性を調べました。
MT3608module実験回路

実験の様子


結果です。入力電圧が一定でないのは電流計の内部抵抗による電圧ドロップがあるからです。
効率は90%ほどです。

200Ω抵抗数 入力電圧(V) 入力電流(mA) 入力電力(mW) 出力電圧(V) 出力電流(mA) 出力電力(mW) 効率(%)
1 4.55 79 359 7.95 40 316 88
2 4.5 155 698 7.95 80 632 91
3 4.46 232 1035 7.95 119 948 92

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BME280モジュールを使った温度・湿度・気圧計(2)DSO Shellを使って動作電流を測る

買ったばかりのDSO Shellを使って動作電流を測定しました。
電池動作ではなく、自作の電源からピンソケットを通して3.3Vを供給します、ただし電流測定のため11Ωの抵抗を入れ、その両端電圧をDSO Shellで測るわけです。
11Ωなのは22Ωをパラにしたからです、他に適当なのが見つかりませんでした。
消費電流測定

温度・湿度・気圧計(長い^^;;)はラジオペンチさんのdelayWDT関数を使って約2秒周期で測定しています。

DSO Shellの画面、約2秒周期なのがわかります。
電圧の低いとき、すなわち電流の少ないときはArduinoはディープスリープしてます。それでも目視ですが電圧が40mV程度ということは40mV/11Ω=3.6mAほど流れてます。ほとんどOLEDとBME280モジュールの動作電流でしょう。

消費電流

DSO Shellでは画面にいろいろと情報が表示されます。ありがたいことに
Vavr 43mV
と出ています、ということは平均動作電流は43mV/11Ω=3.9mAと計算できます。
買っててよかったDSO Shell。

BME280モジュールを使った温度・湿度・気圧計

昨年の夏に実験したままで放置していたBME280モジュールを使った温度・湿度・気圧計をようやくユニバーサル基板に組みました。
完成正面

完成斜め

前の実験で使ったスケッチ書き込み済みのATMega328を載せ変えました。半年以上放置してたのにちゃんと動きました、まぁ当たり前ですが。
電源には秋月の3.3VDCDCコンバータを使いました。
スケッチ書き込み用にピンソケットを付けておきました。
書き込み時にはショートピンでVCCを切り替えるようにしてあります。
DCDCコンバータの説明書には
>出力に、外部からの電圧を加えないようにしてください。
とあるので、このようにしました。
完成2

回路図です。
BME280_OLED回路図
スケッチは以前のままです。

DSO Shell(2)電源

テスト信号の測定、周波数が1.000KHzと正確に表示されているように見えますが、同じクロックでテスト信号を作り、周波数を測っているのでこうなるのが当たり前です。
テスト信号


手持ちのDCDCコンバータモバイルバッテリーを使ってDSO Shell用の電源を作ってみました。

USBケーブルはたくさんあるので切ってホットボンドで無理やり固定しました。
DCDC表

DCDC裏

DCDCとモバイルバッテリー

これでACアダプタから開放はされましたが、どうにも不恰好です。基板むき出しなのを何とかしたいところです。


この手の電池ボックスはよく使います。電池1本分のスペースに簡単な回路を入れてよく使ってます。
電池ボックス

ここに入るDCDCコンバータモジュールを物色中。
ストロベリーリナックスさんのこれが小さくてよさそうなんですが、お値段が・・・(汗

Aliで見つけたのがMT3608を使ったモジュール、送料込み241円で5個?とりあえずポチッときました。斜めにすれば何とか入りそうですし。

MT3608のデータシートはこちらからダウンロードできます。




小学一年生5月号付録 ドラえもん こえピアノ

リンクさせて頂いているエアバリアブルさんが絶賛されていたので買ってみました、小学館の『小学一年生』5月号
特別付録の「ドラえもん こえピアノ」がお目当て。

ドラえもんは何してるかというと、スライドさせることによって音量調整・・・。それだけ
こえピアノ

これは面白いです、まだ分解してませんが。

DSO Shell(1)

DSO Shellです。
AliExpressで購入しました。


既に多くの方々が記事にされていますが、特にラジオペンチさんの記事は大変参考になりました。ありがとうございます。
買っていないのに申し訳ないのですが、秋月さんの制作上の注意点も参考になります。

◆部品に不足は無かったのですが、ひとつだけ名無しのキャパシタがありました。
以前買ったLCR-T4で確認、0.1μFでした。
印字なしのキャパシタ

◆苦労したのはケースの填め込みですが、先のラジオペンチさんの記事に倣ってドリルで面取りをしました。
填め込み

◆ボードの付け外しを何度もしましたが、その度にテスト信号用の端子を小さなスリットに入れるのが面度なので、かっこ悪いのですが写真のように切り落としました。
DSOShell_testsignal.jpg


◆手持ちのDCプラグを使いたかったのですが、短いので奥まで入りません。リーマーで穴を広げました。
DSOShell_電源端子

◆電源電圧の上限と下限。
マニュアル(英文)には
ICが壊れる恐れがあるから電源電圧は10V以上にしないように
と書かれてます。
これは負電圧発生用のICL7660の絶対最大定格が10.5Vだからです。

私は手持ちのモバイルバッテリと、これも手持ちの昇圧型DC-DCコンバータを組み合わせてDSO Shell の電源にしようと思ってます。
正常に動作するなら電圧は低いほうがバッテリの持ちはよくなります。
そこで電源電圧を9Vから6Vまで0.5Vステップで変えて電流と消費電力を測ってみました。
電圧(V)電流(mA)電力(W)
9.01100.99
8.51070.91
8.01050.84
7.51010.76
7.0980.69
6.5940.61
6.0910.55


電圧6Vでは正常動作しませんでした。
5KHzのサイン波を入れてみたのですが、下がつぶれてます。
VCC6V_5KHz.jpg

さらにLCDのバックライトは電源から電流制限抵抗を入れてあるだけなので電圧が低くなると画面も暗くなります。
とりあえず電源電圧は7.5V位にしておこうかと・・。

非接触温度センサMLX90614を試す(6)プラケースに入れる

手持ちにちょうどいい大きさのプラケースがあったので入れてみました。
MLX90614ケース入れ4

LCDを外したところ。
Arduino Pro mini互換ボードを使いました、シリアル接続用のヘッダピンのみ取り付けてます。必要なのは4ピンだけですから。
動かないように数箇所固定してるだけです。
基板はプラネジで固定しているんですが、手持ちがなくなったので今のところ二箇所のみ・・・。
MLX90614ケース入れ2

GY-906モジュールは外してケーブルで延長できるようにしました。
MLX90614ケース入れ3

角穴がきれいに開けられません。
MLX90614ケース入れ1

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アナログフィルタ

A Beginner's Guide to Filter Topologies
状態変数とかバイカッドとかの違いをはっきり知らないままだったのが、このページを読んでわかったのでメモ。
一部引用します。

H(s) = K (s + z1)(S + z2)/[(s + p1)(s + p2)]

This equation is called a biquadratic equation, or a biquad for short.

This means Sallen-Key filters, state-variable variable filters, multiple feedback filters and other types are all biquads. There also is a "biquad" topology to help further confuse things. Thus, the real filter names are biquad Sallen-Key, biquad state variable, and biquad (which will all be explained a little later)



サレンキ―フィルタ、状態変数フィルタは正しくはバイカッドサレンキ―フィルタ、バイカッド状態変数フィルタとなるが、ややこしいのがバイカッドフィルタもあるということ。

LTSpiceでのバンドパスフィルタのシミュレーション。
biquadBPF.jpg

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