🗐 電装工芸日記 - 舞台照明機器の製作とか -

今年は開発案件を進めたい

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タグ「電子工作」を含む投稿[105件]

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 ステッピングモーターを探しますとバイポーラの製品が多いようです。
 バイポーラは2つの電磁石があるイメージで、単にON/OFFするのではなく極性を反転させます。一般的にはトランジスタ/FETを4つ使うフルブリッジ回路を2セット使うので部品が多く制御の手数も多くなります。最近は便利なドライバICが入手出来ますので少ない部品でユニポーラと大差ない制御で動かせます。
 今回はユニポーラのモーターを手配しましたが、今後はバイポーラの使用を考えてみましょう。

#器具の製作 #電子工作
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 ステッピングモーターは 35BYJ46(ユニポーラ式、7.5度/STEP、85倍減速)を試すつもりです。減速が大きいので回転数が不足しそうですが、小型の割りにトルクを得られるのでいいかなと。
 制御器にはPICマイコン(とりあえず16F1823)とドライバIC(TB67S111)を用います。
 制御方法には3つあります。1相励磁方式は最も基本的な方法、2相励磁方式は高回転向きで高トルク、1-2相励磁方式はステップあたりの回転角が半分で滑らかに動き少し高トルクってイメージです。今回は高回転とトルクを重視したいので2相励磁方式かなと。

 ユニポーラ式のステッピングモーターは内部に4つの電磁石があるイメージで、これを適切な順番でON/OFFしていくと軸が回り、特定のステップままにすると強力な停止維持をします。

1相励磁方式(コイル:〇がON、×がOFF)
1ステップ目 〇×××
2ステップ目 ×〇××
3ステップ目 ××〇×
4ステップ目 ×××〇
 コイルを1個づつONにします。

2相励磁方式(コイル:〇がON、×がOFF)
1ステップ目 〇〇××
2ステップ目 ×〇〇×
3ステップ目 ××〇〇
4ステップ目 〇××〇
 コイルを2個づつONにします。
 常に2つのコイルに電流が流れますので消費電力は増えますがその分トルクも増えます。

1-2相励磁方式(コイル:〇がON、×がOFF)
1ステップ目 〇×××
2ステップ目 〇〇××
3ステップ目 ×〇××
4ステップ目 ×〇〇×
5ステップ目 ××〇×
6ステップ目 ××〇〇
7ステップ目 ×××〇
8ステップ目 〇××〇
 コイルを1個ON → 2個ONのパターンで横ズラシしていきます。
 ステップあたりの回転角が1相励磁方式や2相励磁方式の半分になります。

 PICマイコンでこのパターンを作るのですが、一定時間ごとにテーブルを参照して出力するのでどのパターンでも同様のプログラムで済みます。

 動作の詳細は「2相励磁方式」や「1-2相励磁方式」でweb検索するなりAIに聞けば詳しい情報を得られます。

#器具の製作 #電子工作
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 F1-FAZER などの修理の部品を探すのに秋月電子通商協定さんのサイトを見ていたのですが、いい感じのフレキシブルLED が安い。しかもCL0116,CL0117,CL0118などの乾電池向けのICでドライブ出来そう。
 用途はアイデア次第ですが、間数マーカーなどの光るマーカーの光源に使いたい。

#電子工作
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 BTA41-600B を買ったので少しお勉強。
 「カフディマー」と名を付けた超簡易調光器を作って使っています。正直に言うと、秋月さんのキットの回路を丸パクリして45mmのスライドフェーダのパターンも入れた基板を作り、ヒートシンクも入れず筐体放熱の仕様。10A制限しているためか手で持って温いくらいの温度にしかなりません。
 データシート見ますと10Aでの損失発熱は10wくらい。10wなら1℃/wの熱抵抗で放熱しても+10度です。私の目安ですが1mm厚50×50mmのアルミ平板を1℃/wとしていますので数値と感覚は一応合います。
 これが15wになると結構熱くなる不思議。15w以上になると積極的に逃がそうとしないと熱が溜まるようです。アルミの熱伝導率に関係するのかな?

#電子工作
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 中華電機を覗いていたらトライアック BTA41-600B がありました。600v40Aなので20A以下の調光回路に使えます。これといった特長は無い平凡なトライアックですが、驚きの安さ40円/個。国内の小売では500-600円です。
 取り急ぎ使うアテはありませんが、一般照明をLED-PAR的に使う小型ユニットを作りたいのもあるので、安い時に買いだめ。

#電子工作
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 RaspberryPi pico は面白そうです。
 RaspberryPi 4B や 5 と PICマイコンの中間と言ってもいいでしょうか。
 タイミングがラフな物は microPython で書き、タイトな物はC言語で書く使い分けが出来るのがいいかなと。
 先日のイチケンさんの動画にもありますが、波形出力の周期が正確なのもいい。
 Arudino や ESP32 と近いモノがありますが、CPUのクロック周波数が125MHzあるので処理能力に余裕があるのと、PWM を沢山出せることが私にとってはメリットです。
 DMX512のライブラリだけでも早々に作りたくなってきました。

 と思ったら GitHub にライブラリがありました。
 Pico-DMX
 ただし、このライブラリは Arudino-IDE で用いる物のようです。pico-sdk の gcc を用いて VSCode 上で使えるかは不明です。

#RaspberryPi #電子工作
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 youtuberのイチケンさんの動画は参考になります。
 今回ご紹介する RaspberryPi に関するモノは特にいいですね。

 ありがちな「RaspberryPi5すげー!」ではありません。使い込むと知りたくなってくることが出ています。
 むしろ pico をC言語で使ってみたくなりました。

#電子工作 #RaspberryPi
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 空いた時間にDA変換の基板を描いていますが、これがまた複雑なパズルです。
 大半がアナログ回路ですが、アナログ回路は部品点数が多いので配線の数も当然多い。配線が多いとあちらを立てればこちらが立たずが頻発するのです。
 なんとか先が見えてきましたが、配線が終わるのは何時になるでしょう。

#器具の製作 #電子工作
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 DA変換の基準電圧をどうするか考えていました。
 王道なら「バンドギャップリファレンス回路(BGR)」を用いるでしょうが、なんなら可変三端子レギュレータの LM317L でいいかなと。BGR相当の基準電圧回路が入っていますし、電圧設定するのが抵抗なのは同じです。安くて小さいのも魅力。精度は基準電圧と呼べないかもしれませんが、設定抵抗に良い物を使えば誤差1%くらいで収まりそう。
 LM317L を基準電圧に用いた回路を描いてみました。
20240623092223-admin.jpg
#器具の製作 #電子工作
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 考えた事を吐き出したかったので、DMXアナログ変換の回路図を描き始めました。
 PICでDMXを受けてMAX528を制御するだけですから回路は難しくありません。出力バッファにオペアンプ(LM324)を入れますがボルテージフォロアなのでこれも簡単です。
 悩みどころはMAX528に与える基準電圧です。温度による変動を出来るだけ抑えなければなりません。抵抗による単純な分圧は温度変化に弱く電源電圧の変動に影響を受けます。ツェナーダイオードを用いるならバッファアンプが欲しい。ここは少し勉強し直しです。

追記
 未完成ですが回路図を揚げてみます。
20240621200301-admin.jpg
 基準電圧回路(REFHとREFLを出している回路)は王道とも言える方法で温度変化に強いみたいですが、抵抗値の計算方法がまだ理解出来ていません。誤差の小さい金属皮膜抵抗を使うのがマストらしいです。
 実はオペアンプの極性が逆ですが、未完成回路なので次に直っていればいいかなと。

#器具の製作 #電子工作

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2025年10月21日(火) 07時10分40秒