無線モジュールを使ったI/Oシステムの仕様をまとめました。
今回は試作で使い勝手や実際の性能評価をしています。
ご要望があれば専用の機能を実装したシステムを製作致します。
不明な点などございましたらお問い合わせ、ご質問ください。
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
-26dBm ～ -92dBm の範囲が受信できる感度です。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
前面パネルを外したところ。
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？
カバーを外して分解してみます。
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。
ボロボロのように見えるが表面にゴミが堆積している。
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。
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。
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。
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。
んっ。何かある。
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。
ごみを取り除いてセンサーの動きを確認。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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。
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。
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。