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レトロ電子工作

電子工作はじめました!
基本的な所からゆっくりゆっくり進めていきます

録音再生キット その2 (組み立て開始)

2022年10月12日 09時51分12秒 | 電子工作
 難しい説明は 後回しにして、実際に組み立て、自分の声でも 何でも良いので 録音/再生できるか?試してみましょう。

 組み立てるにあたって、
(A) まず、「回路図」↓ が 説明書の中に(小さく)載っていますので、これを A4に拡大コピーしておきます。
 これとは別に、(B)「実体配線図」↓ とか


(C)「実体回路図」↓ とか
が 大きめに載っていて、初心者の人は これを見ながら組み立てましょう! という事なのでしょうが、私にはこの方が分かりづらくて、間違えそうな気がしてなりません。

元々の (A) 回路図が一番 正確で 間違いが無いので、
 ① これを大きくコピーしたものと、 ② 赤鉛筆 を用意しておきます。

 ③ もちろん テスタ  も 用意!

最初は、
1)電源(電池の6V)の配線からスタートし、その都度 テスタで確認して行くと良いでしょう。 (ブレッド・ボード上下の赤と青の所に 0V と6V が確実に流れるように 0Ω 抵抗を挿してつなぐ)
2)電池を外して、電源の赤と黒の抵抗値を測り、ショートしていない事を確認。 これは、しつこい位に何度も確認しましょう。 
 こういった配線で一番 やってはいけない間違いは、電源のプラスとマイナスをショートさせてしまう事です。 最悪、部品が壊れてしまいます。
電源のプラスとマイナスが 「抵抗=無限大」なら ショートしていない事が確実です。

次に、大きな部品、重要な部品から配置しましょう。
 一番 大きいのは、28ピンのIC 、APR9600 という名称の黒いゲジゲジです。
 
これは ちょっとした工夫なのですが、ピンの番号を数えるのが面倒なので 下側の半分だけでも わざわざ数え無くても良いように、1番ピンを11番にと書かれたホールに挿しておきます。 すると 24番ホール→14番ピン と 10引くだけで番号が分かります。 この方法なら少しは ピンの間違い が減ります。

3)次に タクトスイッチが 操作しやすいような位置にくるよう ボード上の配置を工夫します。 ここでは SW2とSW6が タクトSWのようです。(SW1では無い)
ただ、付属のタクトスイッチでは ブレッド・ボードの2.54mm間隔のホールにうまく刺さりません。 説明書では、「スイッチの足を細く切って(不要な足も切って) 挿せるように加工しなさい」との事ですが、これは面倒なので 

 手持ちの 押しボタンスイッチ ↑ に変えました。(青い方)

これなら足も細く、間隔も2.54mmなので そのままブレッド・ボードに挿せます。


4)ICの1番ピンから、部品の配置していき、配線が終わったら 赤鉛筆で回路図を塗っていきます。

これなら、部品の取り付け忘れも無くなりますし、配線も間違いが少なくなります。 その都度、テスタで導通テストを行えば、もっと確実。
 [部品取り付けの途中の状態] ↓

SW1は、このキットでは 「ショート・ピンを差し替える」だけにしているようですが、面倒なので 手持ちのスライド・スイッチを使って 操作しやすく改良してみました。
ピンを無理やり穴ピッチに合わせる→


全部の配線が完了すれば、回路の線がすべて赤く塗り潰されているはずです。
この方法 ↓ が 一番 確実です!!!

(スピーカは最後に取り付け)


完成すると ↑ こんな感じです。

テスタで導通を確認する時は、必ず 電池を外した状態で行ってください。
( 電池 をつなぐのは最後の最後です )
その代わり、配線に間違いが無ければ、一発で動くはずです。

最後に もう一度、電源のプラス(赤)とマイナス(黒)の抵抗値を測り、電源がショートしていない事を確認して・・・  OKなら、

 うまく動く事を祈りながら 電池をつなげてみましょう。
 今日は、ここまで・・・                  

録音再生キット (ハンダ付け不要)

2022年10月10日 12時42分55秒 | 電子工作
初心者が 電子工作 を挑戦しようとした時、1つ目のハードルとなるのが
  ハンダ付け の 作業でしょう。

「半田コテ」 や 「コテ置きの台」 や、もちろん「ハンダ」も揃えなくてはいけないので それなりの出費もかさみますし、ハンダ付けする技術も必要になってきます。
 その点、今回 秋月で見つけたキットは、「ハンダ付け」が不要とのことなので、最初の教材として適しているのではないかと思います。
 価格も1000円 ポッキリ と お手頃ですし・・・


「60秒 録音再生 キット」 K-02060 税込で1000円でした。

 要するに、自分の声や電話の話などを 最大で60秒間 録音記録でき、それを後で聞くことが出来る… 簡単なボイス・レコーダだと言えます。
そこそこ実用的で、 うまく完成すれば まー 便利に使えそうです。

 袋の中に どんな部品が入っているか? 確認するのに 一度 全部 開けて 部品を広げてみましょう。

 たったこれだけ ↑

 こういった細かな電子部品をひろげる際には、◎ 絶縁・耐熱(500℃)作業マット この青緑色のゴムマットがあると便利です。(800円前後と安価)
 

これを組み立てるに当たって、(前に紹介したテスターは除いて)あと どんな工具が必要でしょうか? さしあたって、
 ① ニッパー (写真中央の黄色いの)と、② ピンセット ぐらいでしょうか? 
(ピンセットの代わりにラジオペンチでも可) 100円ショップでも買えるくらいの工具で事足ります。 半田コテは 今回 使わなくて良いのです。


 ハンダ付けが不要だと言う その訳は、

ブレッド・ボードと呼ばれる ↑ ピンを差し込むだけで配線ができるボードが付いているからで、ここに部品を挿しこんで回路を完成させます。

この「ブレッド・ボード」なるものが どんな構造になっているか?というと、
左右にある赤と青の(電源用の)ラインは、縦にずっとつながっています。
(黒い矢印、赤い矢印の方向に 全部つながっている)
ボード中央の a,b,c,d,e の穴は 横に(黄色の矢印の方向に)内部でつながっています。 同じく f,g,h,i,j の穴も 横に(黄色の矢印の方向に)つながっています。 (左のa~e と 右のf~j の それぞれは 離れています=つながっていません)
 これを踏まえて、まずは 電源となる 電池BOXをつないでみましょう。
(単三電池が4本 必要で、これは別売… 100均一の安物で十分)

電池フォルダBOXに電池を挿し(プラス・マイナスを間違えないように!)
 それに 「006P電池用のスナップ」を介して、ブレッドボードに接続します。


 この時、(部品を余り取り付けない状態で)電圧をテスタで確認しておきましょう。

 ↑ 直流電圧のレンジ (Vー)の 20V の所に ロータリスイッチを回し、赤は赤のリード、黒は黒のリードをつなげて 電源電圧を確認しておきます。

電池が新しいので 1.5V x 4本 = 6V となる所、6.42Vもありました。

袋に入っていた部品に LEDや1KΩの抵抗があったので、この電池でLEDを光らせてみましょう。 これであなたがブレッドボードの内部接続の構造が理解できているか どうか?が分かります。

 1KΩ の抵抗はカラーコードが 茶-黒-赤 です。
 これを2本使って、上の画像のようにつないでください。 電源のプラス(赤)から 1Kの抵抗→ LEDのプラス側(アノード側) 次に LEDびマイナス側(カソード側)から また1Kの抵抗→ 電源のマイナス(黒=GND)へとつなぎます。
 無事、LEDが点灯すれば 成功です。
 
この時、抵抗のカラーコードは読めますか? できれば 色を見て 何オームの抵抗か 分かる様になってください。
また、LEDには プラスかマイナスかの極性があります。 逆につないだ場合は 光りません。 (通常は 足の長い方がプラス、短い方がマイナスです)
(電解コンデンサも同じルールです)

抵抗のカラーコードを暗記 出来ていない人は、テスタで抵抗値を確認してみましょう。 (テスタを使う 良い練習になります)

テスタのロータリSWを Ω(オーム)の 2kの所に回して合わせ、
抵抗の両端にテスタのリードを押しつければ、抵抗値が表示されます。
1kオームと言っても 正確ではありません。 この例↑では 0.992kΩ と表示されています (が、約1kオームなのでOKです)


ーーーーーーーーーーーーーーーー 追記 ーーーーーーーーーーーーーーーー
【テスタの使い方】

テスタで 「ダイオードの極性」や、
 「LEDの点灯チェック」を 行う方法を ついでに 解説しておきます。
 
上の 1kΩを測る時と同じレンジ 2kと書かれた下に黄色でダイオードのマーク ↓ が 書かれているのに注目してください。
 
 このレンジだと ダイオードの検査ができます。

左右のピンの どちらが プラスで どちらがマイナスのピンかを調べる事が出来るのです。
 ←これで正解
今回の回路では使われていませんが 上の様な ガラス管に入った部品が一般的なダイオードです。 (青い線が引かれている方がマイナス側=カソード)
ダイオードマークの書かれたレンジで、ダイオードのプラス側に赤のリード、マイナス側に黒のリードを押しつけると、電気が流れ、テスタの表示に 0.6~0.9V程度の電圧が表示されます。 ↓ これならOK。
電圧の値はそのダイオードの特性によってまちまちですが、プラス・マイナスが逆に接続された場合、(一瞬 数字が出るかもしれませんが 落ち着けば)電圧は表示されません。
 このダイオードの例のように 青い線が書かれていれば、そちら側がマイナス=カソードと 見た目でも分かりますが、線の印刷が消えていた場合でも テスタのこの使い方で プラス・マイナスが判別できます。
(赤ー黒を逆につなぐと電圧が表示されません。 一瞬 数字が出てもすぐに消える)

 LEDと呼ばれる 光る部品「発光ダイオード」も同じダイオードの仲間です。 この場合、もっと分かりやすく… 赤ー黒の接続が正しければ、LEDが実際に光ります。

赤ー黒(プラスーマイナス)を逆に接続した場合、光りません。(LEDランプが壊れてた場合も、もちろん点灯しません)

これは、ブレッド・ボードの挿した後でも確認できますので、今回の回路でも LEDの接続ピンが回路図とは逆になっていないか? 全部品の配線が完了した後にもチェックできるのです。(1kΩぐらいの抵抗をはさんでいても うっすらと点灯してくれます)
LEDの右のピンがプラスだと分かる!
右(アノード側)に黒いリードを、(左に赤いリードを)触れさせても 点灯してくれません。


ダイオードやLEDには「極性」があるので、逆のピンで接続してしまうと 回路が上手く動いてくれません。


 テスタを上手く活用して、間違いの無い配線を組み立てましょう。
 長くなったので、今日は ここまでとします・・・      

探偵の秘密兵器 GPS発振機

2020年02月24日 15時34分46秒 | 電子工作
浮気調査などを行いたい場合、
 GPSで相手の居場所が特定できる発振機を付けると良い。

 例えば、調査対象の その相手が、
  「自分の妻」
 の場合、取り付けた機器を回収できるはずだ。
 そんな場合は、結構 簡単にできる。

 秋月電子に GPSを内蔵していて、自分の経度、緯度を
 キャッチできる小型の装置 ↓ が売られている。

 ボタン電池3Vで動作し、シリアル通信で 緯度経度の情報が送られてくる。 それを、SDカードあたりに保存しておき、
 回収してから、Googleマップ上で 動いた位置の軌跡、および 止まっていた時の位置と時間を取り出せれば良いだけだ。
 まー、それには「時計」の機能も無いといけないが・・・

 消費電流の小さいCPUで制御し、移動するたびに定期的に時刻と位置情報を記録して置く。 それを機器を回収した後にPC上で展開すれば、 何処に何時間居たかが正確に分かる。

 これは、「機器を回収できる」という特殊な条件付きだ。

それとは、別に
 例えば、アパートを借りていた人間が家賃を踏み倒して どこかに逃げてしまった場合などで、たまたま そいつと再開する機会があった時になどでは どうしたら良いか?
 携帯番号しか分からなかったが、裁判所からの出頭命令に応じて 1回だけ裁判所に車で来ていた。 用事が済んだ後に、尾行して現在の住処を調べるのでも良いが、尾行に気づかれてまかれる心配もある。
 何より、こんな事例だと発振機を回収できない。

 そんな場合は、この機器自体にGPS機能とは別に (電話契約での)信号発信機能が付いていれば 使えるわけだ。 探してみたら、レンタルで数日間使える発信機が貸し出されてはいた。 (かなり割高!)
 買い取りで安いものは無いか?と探していたら、↓ こんなのを見つけた。

 トラッキング e (Tracking-e) 30日間の通信契約込みで ¥17380円

これの 良い点は、30日経過して 使わなくなったら、
 ① それ以降の 通信費は発生しない。
 ② その後も、再契約(お金は必要)すれば、また 一定期間だけ
   使う事ができる!

 要は、レンタルでも 使い捨てでも無く、
 使いたくなった時だけ、通信契約を再開できるし、
 使わない間は、通信費を払わなくて良い点です。

大きさは、この位 ↓
 車に取り付けるには 十分に小さい!
 (防滴のための黒いケースに入れている↓)
 強力な磁石で、車に取り付ければ良いのだが、
 車体の下の腹の面では、GPSの電波を拾ったり、信号を発信するのが
 困難なようだ。 車体の外側、天井に貼り付けるのが良い様だ。

使い始める、最初に1回だけ
 電話でスタート申し込みが必要だが、後は

 PCのインターネット上で ログインすれば、
 日本全国 どこに逃げようとも、位置が分かる。

 PC上の画面(グーグルマップ)に
 現在位置がリアルタイムで表示される。
 下の ① が現在位置。 赤い線で軌跡も表示できる。
  

 車なら よほど「鍵付きの車庫」にでも入れない限り、
 発信機の回収が可能となる。


 内蔵電池をフル充電しておけば、1カ月近くは
 どこに逃げても追いかけられる。



    便利な世の中に成ったものだ・・・
    ちょっと 怖い気もするが・・・・・
  

ポン出し機 の製作

2020年02月18日 10時19分41秒 | 電子工作
押しボタンスイッチを 
    ”ポン” っと
 押すだけで、色々な効果音が出せる・・・ そんな機械を
   「ポン出し
 と呼ぶらしい。

 ヤフオクで組み立てキットとして売られている ポン出し機を見つけて
 面白そうだったので、購入して組み立ててみた。(今時点で¥3755円)

 
 おそらく 個人で電子工作を楽しんでおられる方で、
 それでも ちゃんと Ki CADを使って 基板化 して、
 製品のように整えて 売っておられるようで、
 この手間と努力には頭が下がります。
 
 ヤフオクで「ポン出し」のキーワードで探せば
 簡単に見つかるでしょう。 今なら。
 

 キットの中身は、↓ こんな感じ。

 ヤフオクの 説明文 ↓  にも
  ”説明書は、親切ではありません” (笑)
 と、書かれていた通り、お世辞にも
 分かりやすい説明書が入っている訳ではありませんが、
 製作は 簡単で、初心者でも まず 失敗する事はないでしょう。

 付属の マイクロSDカードに、
 色々な音が入っています。

今回、このキットを試したのには、1つの目論見があって、
 SDカードに入ったファイルを FATフォーマットで 読み書きするのに
 簡単な方法は無いものか? と 考え 探していたからです。 
 (右は生基板)
 この写真の左側↑ の DF Player-mini というモジュールが、
 μSDカードのコネクタも込みで、制御CPUも入っている
 MP3プレーヤーです。
 かなり 安価に売られているようで (9ドル程度)、
 一から 苦労して手半田で製作するより、楽だろうと思って
 試してみたいと考えているのです。


1.製作開始

まずは、この「ポン出し機」が
 ちゃんと動作するまで、組み立ててみたいと思います。
 回路図 ↓ は こんな感じ。

 電源回路とスピーカ、あとは スイッチの山です。

 背の低い抵抗からの取り付けとなりますが、
 各種 値の違う抵抗も 山もり ですので、それを間違えないように
 (テスタで値を確認しながらハンダ付けすると確実)
 

 電源回路まで出来あがったら、
 コネクタも取り付けて(DF Playerを取りつける前に)早速、電源を
 入れて確認しましょう。
 DC5V出力のACアダプタも 同梱されているので安心です。
 電源を入れた時に、黄色のLEDが点灯することを確認しながら、
 テスタの電圧レンジで、5V ⇒ 4.2Vが
 
 正確に出せるよう 青いボリュームを回して調整します。
 
 この 4.2V という 半端な電圧が、DF Playerの推奨電圧です。
 電圧が決まったら、
 その他の部品を付けていきましょう。

 注意すべき点は、DF Playerモジュールの「挿し込み向き」です。
 (逆挿しも出来てしまうので要注意)
  SDカードが手前から抜き差しできる向きで正解です。


2.操作説明

 使い方を説明するまでも無く、簡単です。
  ① SDカードを差し込んで
  ② 電源を入れ、
  ③ 好きなボタンを押せば、それぞれの効果音が鳴ります。
    クイズの正解音 「ピンッ ポン」 だったり、
    不正解音    「ブッブー」 だったり、
    学校の終わりの 「チャイム」だったり・・・
    14種類程の 色々使えそうな音色が 楽しめます

。説明が必要だとしたら、白いスイッチぐらいです。
 「Prev/Vol-」と 「Next/Vol+」という 白い色の押しボタンスイッチが
 2個づつありますが、(どちらを押しても同じ)

 短く押せば、「前の音」 と 「次の音」の再生として機能しますが、
 長く押すと 音量=スピーカのボリュームを変更できます。
 最大音量だと、かなり うるさい位の大きな音で鳴りますので、
 外部アンプを付けなくとも、十分 使えると思います。

 回路設計の観点からも 応用できるアイデアが いくつかありますので
 おいおい 取り上げて行きたいと思っています。

    とりあえずは、音が鳴ったので
    ここまでとします。

    小一時間もあれば 完成できます。
    簡単で しかも 楽しいですので
    あなたも 挑戦してみてはいかがでしょう?


 
 

LCDオシロ 操作説明書 取説 ② 拡張機能

2020年02月16日 14時10分03秒 | 電子工作
1.周波数 測定
この LCDオシロスコープには、波形表示とは別に
  周波数 測定
 という機能があります。 これが 中々 分かりづらいので
 操作説明をここに残しておきます

 
 パネルの左下にあるスライドスイッチ ↑  これを 「Freq」 の位置にすれば
 周波数測定の画面になりそうだが、そうでは無い?

 このスイッチの状態に関係なく(DCカップリングでも)、「OK」ボタン↓(HOLD)を 長押しすれば、
 周波数測定の画面になります。 その後に、スライドスイッチを「Freq」の位置に下げても良いです。 信号発生器 XR2206から 400Hzの方形波を出力し、測定してみた画面。 ↑
 元の波形測定モードに戻るには、もう一度 「OK」ボタンを長押しすれば良いようなのですが、制御プログラムの出来が悪くて なかなか上手く戻ってくれません。
(正直、電源を入れ直した方が早い・・ 現行版ではこのバグ 直っているかな?)

 また、周波数を測定できる波形の条件が厳しくて、
  ① ピーク電圧が 3V以上であること。
  ② サイン波では測れない事が多い(方形波OKなら) 
 測る事の出来る波形は限られますが、それでもこの荒い画像から時間の幅を読み取って計算で周波数を求めるより、ダイレクトに数値で表示されるのは便利です。
 測定できない場合、永遠とこの ↑ 表示のまま止まってしまいます。


 もし、周波数測定の動作テストを行いたい場合、自分自身が出力しているテスト信号を使うと良い。 J5コネクタの4番ピン(PB4)から 約500Hzの方形波が出力されています。
 実際は、500Hz より わずかに速い 501Hzぐらい ↓
 内部の信号なので、GND(黒)はつながなくても測れます。

 ただし、トリガ ソース モードが 「内部トリガ」 =i 表示 になっていないと パスルが出力されていないので、注意が必要です。 この詳しい説明は、以下に・・・



2.トリガ ソース切替

 LCD画面の 測定モード表示(「AUT」等)の右側に i, e,o という 英字1文字の表示があり、  これが「トリガ・ソース」の状態を示します。
 これを切り替えるには、LEVELボタンを押して トリガ レベル電圧を切り替えるモードにし、さらに LEVELボタンを押す事で、
   i ⇒ e ⇒ o⇒ ( i ⇒と繰り返す)
 と 切り替わって行きます。 (各モードの違いは以下の通り)

 (1) 内部トリガ  i  
 
 J5コネクタの4番ピン (テスト信号出力)から 500Hzのテスト信号が出ます。 (ピーク電圧5Vの方形波)
 トリガ ソースは、内部信号を使用・・・ つまり この500Hzの信号が使われます。 よって、2mSごとにAutoトリガがかかることになります。
 ただし、テスト信号出力(4番ピン=PB4)と、外部トリガ入力端子(12番ピン=PF3)が接続されている時に限ります。
 つまり、この2本の信号は、常に接続 ↓  して
 使うのが正しいようです。
 (最新版のLCDオシロは 最初から基板配線パターンでつながっている)


 (2) 拡張トリガ  e  
 テスト信号(4番ピン)が出力されなくなます。 12番ピン(トリガ・ソース入力ピン)に 何かしらのトリガ信号を 配線でつなげてあげると、それがトリガとして機能します。 このモードは まれにしか使うことは無いでしょう。 (トリガ信号を作る 外部回路が必要)
 LCD表示は External の e が表示されます。 ↑


 (3) 外部トリガ  o  
 テスト信号(4番ピン)の端子から テスト信号(500Hzの方形波)は出力されなくなり、替わりに 設定されたトリガ電圧での トリガ出力になります。  
 12番ピン(トリガ・ソース)に これが接続されていれば、そのままトリガとして働きます。

 LCD表示は Out の o が表示されます。 ↑

 400Hzのサイン波を入力し、トリガ電圧を正しく設定した時、4番ピンのトリガ出力からは 約6Hz程の信号が出ていました。 これを 16Hzほどのゆっくりなサイン波に変えると、トリガ出力は 約1Hz になりました。
 トリガ電圧がサイン波の範囲から外れた場合、トリガ出力はHi(5V)のままで 出力されなくなります。 よって、トリガ出力は それなりに有効に機能しているようですが、その仕組みがいま一つ 理解できていません。


3.「H.POS」の 切替
 これは 横軸の表示位置の切替です。
 トリガがかかってから、内部のメモリが許す限り波形を取り込みますが、表示のLCDの大きさは限られています(かなり小さい)
 よって、表示する横の位置(水平位置)を切り替えて、長い時間分の波形を見る事ができるようにした機能です。
 ①  まず、「H.POS」ボタンを押してから、
 ② 「+」「ー」ボタンを押して 水平位置を移動させる。
 ↓ トリガ直後の先頭の波形を表示している


 最後の方の波形を表示している。 ↑
 この例では、測定し取り込んだ全波形データの 1/3程度しか LCD画面に表示できていない事がわかります。 ただ、永遠 同じ波形が続く サイン波形の場合、何の意味も持たない(変化しないので)
 複雑な波形を見る時でないと、あまり使われ無いかもしれません。(トリガ直後の先頭を見ていれば 事足りるので)
ただし、データ通信の波形解析の時などは、長い時間取れれば取れるほど重宝します。

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この LCDオシロKit には、これ以外にも
 波形データを 画像としてPCに(シリアル通信で)送る機能なども ありますが、こんな小さな(解像度の低い)画面を画像で保存しても、さほど使い道も無いと思われるので、

  今回の操作説明は、ここまでとします。
  暇が出来たら、また 遊んでみたいと思います。