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電気

無線で数十メートル離れた入出力をコントロールしました。

XBeeと言う無線モジュールを使用しています。

事務所の1Fと2Fにある接続したい装置を無線で接続して

コントロールします。または近くにあっても配線できないところや

ひどく汚れるところなどにも有効な場合がありそうです。

 

 

XBeeモジュールは単体でもシリアル通信でPCなどと

接続できるのですが、幅広い使い道を考えて今回はマイコンを

乗せたボードに搭載しました。

ボードのI/Oをマイコンでコントロールして、必要な結果を

無線で飛ばします。

 

受信感度の確認中ですが、案外離れていてもOKな感じです。

写真はRSSIの結果を表示中です。

TS3K0089

TS3K0089

-26dBm ~ -92dBm の範囲が受信できる感度です。

TS3K0090

TS3K0090

一方の基板を移動。電源OFFの時の受信感度。 04はフェイル、-00dBm。

TS3K0091

TS3K0091

移動した一方の基板を少し離れた場所で電源ON。00は正常、-64dBm 先ほど隣に並べた時より

感度が落ちましたね。

 

電波は周りの環境により変化するので、常に受信感度の状態を把握しながら

データを送受信する必要がありそうです。

しかしちょっとした所にかなり便利に使えそうな気がしています。

 

今回使用したマイコンはCypressのPSoC CY8C27443-24PXI。

試作なので入手性がよいこのICを使いましたが、将来的には

PSoC3あたりを使いたいと思っています。

先シーズンの冬、家のメインストーブがやけにうるさくなってきました。

今年もそろそろシーズンを迎えるので、思い切って分解清掃、場合によっては修理を

試みました。ストーブメーカーでは推奨していない(禁止している?)事かもしれないと

思うので参考にして作業したりしないでください。

 

完全にモーターの回転に付随して騒音を発しているので、そのあたりを

分解してみました。

うちのはFFのストーブなので壁から外すのに手間がかかります。しかし最初に設置したのも

自分なので、どうなっているかはわかっているのでここは簡単です。

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あけてみると結局、回転しているのは送風のブロアモーターしかないんですね。

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モーター単体にするのにファンの部分がなかなか外れません。さびなどで焼きついています。

ファンは軸にイモネジが付いていてそれも外します。

モーターの軸だけにしてベアリングを持って回転させると

片側のベアリングに滑らかさがまったくありません。回転が持続しないのです。

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ベアリングもまた外します。これを取り換えればよいはず。

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ベアリング・・・626ZZ に交換

外径 19mm

内径6mm

幅 6mm

元のベアリングはZZではなくゴムシールドでした。なので高温でボコボコになっていました。

もう片側も同じベアリングですが問題なさそうなので継続使用します。

・・・・ベアリングの外側にホール素子用のエンコーダー磁石が装着されていますので

それを外さないとこちら側のベアリングは外せないから無理しませんでした。・・・・

ベアリングもなかなか外れなかったけれど、根気強く軸を磨いたりして外しました。

外してみるとそれほどきつく圧入されいるものでもなさそうです。取り付け時は

スムースに取り付けられました。

ストーブをすべて組み立てて、電源ON。

 

素晴らしく静かな動作です。

買った時はこんなに静かだったんですね。

microSDカードのアクセスができるボードを試作しました。

すでに製品化したEthernet system board に積み重ねられる様に

コネクタが配置されています。

TS3K0009

現在、ファイルアクセスはできます。周辺のインターフェースを整備して

コマンドを組み込んで、外部命令からmicroSDカードにアクセスできるように

考えています。

また、ここで使っているPIC24FJ64GA004というCPUは、RTCC(リアルタイムクロック)を

搭載しているので、時間の管理もできます。

・・・ファイルシステムを操作する時にはファイルのタイムスタンプが必要になるので

RTCCは当然と言えば当然かもしれませんが・・・

これで、LANとメモリーカードの制御が可能になりました。

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先日、入浴中に突然給湯器の表示が「632」となってエラーしてしまいました。

どうも追い焚きが出来なくなった様で、エラー内容は「循環ポンプエラー」となっていました。

今年で14年使用してきましたが、不具合は初めてです。

ともかく給湯器を見てみました。

TS3K0010 前面パネルを外したところ。

TS3K0011 循環ポンプはこれです。

とりあえずこのモーターに電圧が出ているか確かめました。

スイッチを入れても何の音も変化もありません。装置が全く動作していない感じです。

端子電圧もまったくありません。

内部のごみの具合も確認するためと思い、ポンプをはずしてみました。

それと単体動作するのか?

TS3K0014

 

カバーを外して分解してみます。

TS3K0020 TS3K0022

 

カバーは水の通り道になっています。中にはステンレスの遮蔽板とゴムパッキンがサンドされて

いました。このゴムパッキンがなんだかボロボロになっているように見えます。

しかしよく見ると水垢のような堆積した細かいゴミのようで、ゴム自体は

ちぎれいてる所は少しだけでした。

水の中でゴムパッキンについたゴミをきれいに指で落として、もどします。

TS3K0021 ボロボロのように見えるが表面にゴミが堆積している。

TS3K0023 モーター側のインペラはそれほど汚れていなかった。

この状態でポンプ単体でAC100Vを印加。回転するかチェック。

TS3K0025 ちゃんと起動して回転も正常と思われた。

きれいにしたゴムパッキンと洗い落した堆積ゴミ。

ゴムパッキンの内部の開口部分が劣化してちぎれ気味になっています。

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ここまでの結果では、このポンプが動作しないとは思えない。添付してたあった分解説明図と

動作フローをじっくり見てみると、ポンプが動作する前に、水流センサーがOFFであることを

確認している。このセンサーが非常に怪しい。

TS3K0010 循環ポンプの上で分岐してボイラーに入る手前に

このセンサーがありました。

奥なので循環ポンプは外しておいて正解。

ちょっと手が入りづらいですが、流水センサーを外せます。

センサーを外して中を拝見。

TS3K0029 んっ。何かある。

TS3K0030 おっ。さっき循環ポンプの中にあったゴムパッキンに付着していた

ゴミではないか!しかもデカイ。

TS3K0032

 

ごみを取り除いてセンサーの動きを確認。

TS3K0031 センサーは中に磁石を仕込んだブランコ状の金具。

これが外側のリードスイッチ(磁力で接点がONになる)をON/OFFして水の流れの有る無しを

検出しているようです。

すべて元に納めて風呂の追いだきチェック。

正常に動作しました。

今日は安心してお風呂に入れそうです。

機械に添付してあった分解整備図面がとても役に立ちました。

エラー表示のシーケンスまで記載されていたので非常に良かった。

しかし、もうそろそろ買い替えの時期かもしれないけど、うちは二人しかいないので

年数の割にはかなりきれいな方かもしれません。

循環ポンプのゴミをきれいに取り除けば、結構イケそうな気がします。それに、ポンプのごみは

ポンプの納まり場所からしてその状態で掃除ができそう。風呂釜洗浄剤の前に

ここを掃除しておくのはかなり有効と感じました。

先日、試作していたEternet System基板の製品レベルの物が出来ました。

EEPROMも搭載してWebページが表示できます。現状ではMicrochip Technologyの

サンプルページが表示されます。このWebページからIPアドレス、MACアドレスの

変更が可能です。

Board_Top01Microchip_Web

 

実験的にLCDモジュールで起動時のIP表示が出来るようになっていて

IPアドレスはDHCP機能を持っているので、ルーターなどから割り当ててもらえます。

Board_Top03 Board_Top02

 

TCP/IP通信で外出先からこの基板にアクセスして、LCDに文字表示できる

アプリも作成可能です。つまりボードのI/Oを遠隔地から制御可能となっています。

Call_Dsp0001 Call_Dsp0004TS3K0009

 

現在、仕様をまとめながらファームウェアをアップデートしています。

今まで使用していたオーブントースターは上下にヒーターが付いています。リフローでは

上からだけ熱を加えればよいので下のヒーターを外します。また、熱量は欲しいので外したヒーターを
上に取り付けてみました。
まずは、本体をバラバラにします。
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下のヒーターを取り付ける穴をあけます。フチは切り取らずにヒーターを固定する為の爪として
使います。
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上に2つのヒーターを取り付け完了。よく見ると下のヒーターの方が熱量が小さいようです。
このオーブントースターは食材が上下ヒーターの真ん中には来なくて、下の方に少し寄って
加熱していました。そのためだと思います。本当は上下で同じヒーターの方が良いようにも感じますが。
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これで上からの量も上がっていい方向になってきました。
上1ヒーターと2ヒーターの比較
1ヒーター2ヒーター比較

ACパワーコントローラー基板の穴開けと実装に入ります。

今回の基板はVer.2で、前回、間違った部分と改良した部分などを盛り込んで
製作したものです。したがってメタルマスクもVer.2のものを作りました。
 今回の基板の最も改良されたところは、スルーホールの作り方についてで
前回は通常の基板製造メーカーに発注する仕様で作ってしまったところを改良したことです。
具体的にはスルーホールのランドを大きく取りました。これは後々メッキ線などで部品面パターンと
ハンダ面パターンを接続する際の作業性の向上が目的です。
メタルマスクははんだ付けする部分すべてにハンダが塗布できるようにしています。
こうしないとオーブンリフローした後、後付け部品の銅の表面が酸化してハンダが載らなくなります。
クリームはんだ塗布後の写真
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スルーホールのランドを大きくしたことで、穴あけの作業も非常にやりやすくなりました。
部品を乗せた後オーブンリフローにてはんだ付け。0.65mmのICリードピンもブリッジ無くきれいに半田されました。
面実装部品をオーブンリフローで実装後、スルーホールにメッキ線を差し込んでハンダします。
TS3K0010TS3K0011
メッキ線をハンダ付後短くカットしてスルーホールの出来上がり。
 
最後はリードの付いた後付け部品を実装します。
 
今回のやり方ならかなりスムースに作業できます。

紫外線露光機を少し改良ました。

内側に反射用のアルミホイルを張りつけました。
TS3K0007
この改良でいくつか基板、メタルマスクを製作したところ
おおむね露光時間が改良前の1/2になりました。
当初の露光時間が20分だったので10分に短縮されました。
大体の感じでアルミ箔を張り付けてあるだけですが
威力は抜群という感じです。
これまでの実際の使用感と制作物のばらつきについては、おおむね安定している感触がつかめています。ここで露光機に使用した設計資料も参考資料として以下に掲載します。この資料で不具合や損害が生じても責任はとれませんのでご了承ください。
【PDFファイル】
紫外線露光機 ケース下:Exposure_machine.pdf
紫外線露光機 ケース上:Exposure_machine_Top.pdf
加工部品図:Board_Size.jww.pdf
板取図面:Board_Layout.jww.pdf
【JW CAD 図面資料】
紫外線露光機 ケース下:Exposure_machine.zip
紫外線露光機 ケース上:Exposure_machine_Top.zip
加工部品図:Board_Size.zip
板取図面:Board_Layout.zip
紫外線はケミカルランプ10Wを4本使用しています。これらを点灯させる蛍光灯回路部品は次のものを使用しています。
ランプソケット:DFS-5207.pdf
安定器:FBC-10144RA.pdf
ランプソケットの固定用にLアングルのアルミ板(10X25X厚み1.5・・・長さは1m位で売っています)を使用しています。ランプソケットの固定用スリットにはピッタリ納まりました。

前回温度測定まで出来たたオーブンリフローをもう少し使いやすくする目的で

ACパワーの制御回路基板を設計しました。
この制御回路でオーブンリフローの温度を監視しながら供給する電源パワーをコントロールして
温度設定どおりにオーブンリフローを動作させたいと目論んでいます。
 今回はエッチングでまずプリント基板のパターンを作成して、そのあとまたチップ部品用の
メタルマスクを作成します。部品はなるべくチップ部品を使用します。
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設計中に気がついたのですが、スルーホール(上面と下面を導通させる穴)は面倒なので
出来るだけスルーホールは少なくして面倒な穴あけが無い設計が楽です。それと穴あけ工具が
十分でないこともあります。0.8mmのドリルしかないことに気付きました。とはいえそれより細い
ドリルを使って穴をあけるのも職人技になってくるので、このあたりが手作業での限界かと思います。
やっぱりミニフライス盤が必要ですね。

前回までに作ったメタルマスクを使って、実際の基板にクリームハンダを塗布して

チップ部品をその上に載せます。その後、オーブントースターで加熱してハンダを溶かし
部品を固定します。
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メタルマスクと基板との位置合わせは、治具のおかげでそれほど難しくありません。
複数の基板にハンダを塗布する場合にはかなり楽だと思います。
クリームハンダの量は少なめの方が具合がよいように思います。
クリームハンダが上手に塗れたら、その上に部品を載せます。
小さいので顕微鏡が有ると楽ですね。
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この状態でオーブンレンジに静かに入れます。
 オーブンレンジは少しヒーターをONしておいてから投入してみました。
オーブンレンジの窓からハンダ面が確認できるので、ハンダが溶け出すのを確認して
ヒーターをOFFするようにしました。
だいたい180秒~200秒くらいではんだが溶け出しました。溶け出してから5秒くらい
維持してヒーターOFF。
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全体的にはかなり良い感じでハンダ付けができています。
ただ、ハンダ量が若干多かったせいか、0.65ピッチのICリードが
隣のリードと3か所くらいがハンダブリッジしていました。
これらのハンダブリッジを修正してすべて完了です。
今回使用したクリームハンダは、鉛フリー品でした。鉛フリー品は濡れ性が悪いなどと
言われているようですが、かなり良好な感じに仕上がったように感じます。
 リフローの温度制御をしたオーブンレンジに改造できると、もっと信頼性が上がった
製造ができそうです。部品実装についても、ハンダ小手で一つずつ手ハンダするよりも
速くて、仕上がりも美しいのでこれからはこちらの方法で製作してゆきたいと思います。
 完成した基板に電源を入れて、マイコンにプログラムを書き込み起動させたところ
問題無く動作しております。