エレキジャック創刊１周年記念 ものづくり読者モニタ

エレキジャックNo.5で募集していた「エレキジャック創刊１周年記念　ものづくり読者モニタ」ですが、当選者の発表がありました(こちら)。

「AKI-PICライタ3.5+4.0」のモニターに当たっちゃいました。

実はエレキジャックNo.2のテレビゲームを作りたいなあとか思って、同じくエレキジャックNo.2のPICライタのパーツセットを共立エレショップから買ったんですが、制御プログラムが書き込まれていなくて、PICライタを作るにはPICに書き込まなきゃいけないけど、ノートPCだと難しそうだったので挫折して、結局パーツセットもそのままになっていました。その後、でんし研さんで、AVRを使ったライターを作られているのに気づいたんですが、さてAVRはどう書き込もう？と思ったらV850付録基板でAVRに書き込む方法もでんし研さんにありました。AVRは秋月で100円で売っているものだし、部品はパーツセットのを流用して、1回だけ書ければ後は部品セットを組み立てて本物のPICライタが手に入るとか妄想してたんですが、もし途中で失敗したらリカバリできるかとか思い悩んでました。こういうのを色々考えてるのが一番楽しいってのもあるんですが、なかなか実行に移れないまま時がすぎています。

とりあえず、秋月PICライタでエレキジャックNo.2のPICライタとテレビゲームを動かすのを目標の一つにしようと思っています。

1.5V電池で白色LEDを点ける(9) チップインダクタ

1.5V電池で白色LEDを点ける(8) 秋月インダクタの続きです。

表面実装のチョークコイル(?)です。

ジャンク品なので正体は不明です。2SC2500で2.975MHz p-p 3.76V出ています。一次側と二次側を入れ替えると点きません。2SC1815では点きませんでした。まわりの黒い所はプラスチックなので、すぐ割れます。固定しようとはさんだら飛び散りました。

日米商事で買ったジャンク袋(150円)に入っていました。


チップインダクタです。

4mm×3mmくらいで、100uHです。70mA、10Ωとマジックで書いてあります。
2SC1815をコンデンサ強化して101KHz p-p 4.08Vです。2SC2500だと抵抗を調節しないと点きませんでした。



千石で売っていたチップインダクタです。サイズは2012だと思います。

10uHです。通販ページを見ると太陽誘電LB2012T100K、直流抵抗0.7Ωとなっています。店頭には最大電流も書いてあったのですが、メモし忘れてきました。

こんな感じにすると点きます。

2SC2500をコンデンサ強化して154KHz p-p 5.12V出ています。端子が接触しないようにビニールをはさんでいます。2SC1815でも点くのですが、ぴったり接触させないとつらいです。

チップインダクタは積層というのと巻き線というのがあるそうです。今回使ったのは巻き線タイプのものです。こんなちっちゃなものでも、ちゃんとコイルになってるみたいです。

1.5V電池で白色LEDを点ける(8) 秋月インダクタ

1.5V電池で白色LEDを点ける(7) 調光他の続きです。

その後、試してみたものを紹介します。

のりたんさんにご紹介いただいた秋月の新製品のアキシャルリード型100μHのマイクロインダクタです(商品番号 P-2287)。

太陽誘電のLAL02NA 101Kという型番です。

よそで売っているものより小型です。

左がサトー電気、中央が千石、右が秋月です。
同じ100uHで、直接テスターを当てて抵抗値を測ってみると1.3Ω、4.5Ω、8.3Ωと小さい方が直流抵抗値が大きくなっています。

2本くっつけてみます。


チップトランジスタ(2PD601AR) 106.5KHz p-p 4.08V、要強化コンデンサ
2SC1815 222.7KHz p-p 4.240V、要強化コンデンサ
2SC2500 88.26KHz、p-p 3.248V、コンデンサなし、抵抗は4.6kΩにしないと点きませんでした。
2SC2500 89.37KHz p-p 4.480V、コンデンサあり

2SC1815は、11kΩくらいのベース抵抗にするとなぜか点きました(232.3KHz 2.864V)

インダクタにぐるぐる巻きしました。


2SC1815 1.622MHz p-p 3.008V、要強化コンデンサ
2SC2500 293.6KHz p-p 9.8V、強化コンデンサあり
2SC2500 371.7KHz p-p 8.04V、強化コンデンサなし。2.4kΩで3.4V
チップトランジスタ 911.8KHz p-p 3.6V 要強化コンデンサ

1次側(ベース側)がマイクロインダクタ、2次側(LED側)が巻き線です。
2SC2500がやたら明るいです。他は抵抗と並列にコンデンサをいれないと発振しませんでした。
2SC1815は1次側と2次側を入れ替えてコンデンサで強化するとなぜか明るく点きました(225.9KHz 3.808V)。2SC2500では入れ替えると点きません。

点けるのが、ちょっと難しい感じのインダクタでした。

このインダクタですが、秋月の「１．５Ｖ電池☆白色ＬＥＤ投光キット」(商品番号 K-00192)に使われているものとは違っていました。大きさは同じくらいですが、色が青くて直流抵抗は7Ωくらいでした。Q&Aには電池1個で100時間点灯すると書かれています。

秋月はwww.aki-den.jpという入り口から入ると販売中の「キット取扱説明書・回路図集」(商品番号 S-00011)の一部を見ることができます。１．５Ｖ電池☆白色ＬＥＤ投光キットの回路図も見れます。


豆電球のソケット部分ですが、マルツで売っていました(型番 SKE10)。

色々な部品を並べてみました。結構大きいです。赤いコア(外形6.5mm厚み2.4mm)が良さそうな感じです。

どこで売っているのかと思ったらマルツにあったんですね。E10というのがソケットのサイズみたいです。
xikitさんでも売っています。サイズは外径9.5mm、高さ13.5mmということみたいです。


ところで電池なんですが、eneloopが1Vを切ったので充電してみました。充電器は秋月で売っているものです。1.37Vも出ています。充電直後は結構熱くなっていました。こういうものなんでしょうか？はじめて充電したので多少不安です。

トラ技4月号

PSpiceの新連載記事
新連載のマイコン講座はdsPIC。
MSP430F2274の紹介記事と煙探知器
温調はんだごての記事のところに今使っているはんだごてが載ってました(PX-601)。
PSoC FTKを使った製作記事。
PSoCマイコン・デザイン・コンテスト2008の案内。優勝は50万円。
特集はフレッシャー向け。心を入れ替えてまじめに読みます。

DWM誌5月号付録基板の広告。DWMのホームページに詳細なpdfあり
STM32F103というSTマイクロのARMチップです(STマイクロのページ)。Cortex-M3と書いてあります。3軸加速度センサとmini USBコネクタが実装済みです。実装はされていませんが裏面にはSDカードソケットを実装できるようになっています。SDカード用のファイルシステム(FAT)用ライブラリも付属するみたいです。インテリジェントなSDカードリーダライタ基板としても使えますね。

Interface誌5月号付録基板の広告。これはInterface誌4月号の広告と同じでした。でも、Interfaceのホームページに回路図のpdfがアップロードされています。CP2102が載っていて、これがプログラミング用みたいです。設計者の所にFPGA関係では有名な井倉さんの名前があります。

どっちの基板も楽しみです。

1.5V電池で白色LEDを点ける(7) 調光他

1.5V電池で白色LEDを点ける(6) コイル×2の続きです。

その後、make誌のblogで紹介されました(記事)。いつもの倍以上アクセスがあったみたいです。
紹介されたことはhamayanさんに教えていただきました。ありがとうございます。

yasさんも以前作られたそうです。こんなに小さいのが作れるのはすごいです。


LEDに流れる電流を測りたいと思っていたのですが、テスターだと計れませんでした。そこで0.33Ω(橙橙銀)の抵抗を直列に挿入してオシロで見てみました。トランジスタは2SC2500、電池はエネループの1.2Vです。

p-pで30.88mvになっています。ということは30.88(mv)/0.33(Ω)=93.57(mA)です。流れすぎですね。

このLEDのデータシートは見つかりませんでしたが、日亜のデータシートでパルス駆動でピーク100mAとか書いてあるのを見たことがあります。

調光というか電流の制限する方法です。ベースについている抵抗を調節することで電流を変えれます。抵抗を大きくするとピーク電流は減ります。発振周波数も高くなるようです。
10kΩに変えたところピークで30mAくらいまで減りました。そんなに暗くなった感じはしません。へたりかけの電池だとさすがに暗い感じです。


前回、謎の現象がありました。明らかに磁気結合していないのになぜか発振してLEDが点いていました。オシロで見てみました。計ったのはコレクタとエミッタの間です。


上は3.22V、下は-1.66Vまで振れています。マイナスってことはコレクタとエミッタの間で逆に電流が流れています。トランジスタの動作自体よく分かっていませんが、ベースがマイナスだと逆流もありなんでしょうか。
発振は2つのコイルの間でシーソーのように起こってるっぽいですが、よく分かりません。

LTspiceでシミュレートしてみました。

L1とL2がトランスになっていないところが違うところです。

シミュレーション結果です。

見づらいですが、緑がLEDの電圧でオシロで観測したのと似たような波形になっています。マイナスに振れるところも似ています。赤がL1の電流、青がL2の電流です。水色はベースの電圧です。マイナスまで振れています。
電源電圧は0.7Vですが、1Vとかだと発振しません。
私の知識では説明ができませんが、とりあえず別の原理で動いていることだけは確かだと思います。

なかなか色々と楽しませてくれます。

LTspiceでwaveファイルを読む

LTspiceでwaveファイルを作るの続きです。

LTspiceのデモのwavein.ascにwaveファイルを読み込む方法があります。


voltageという部品のVと書かれているところ右クリックして編集します。+から.wavの中身が出てきます。
部品を右クリックしたときに出るDCの所にいれても入力できますが再編集がなぜかできません。編集したいときはwavefile=...となっているあたりを右クリックして編集します。

この例ではvm11.wavというファイルを読み込んでいます。PC-9801VM11という機種の起動音です。このファイルは「ＰＣ－９８のブート音比較！」というページからもらってきました。VM11以外にも色々な型番の起動音をコレクションされています。今となってはとても貴重ですね。

シミュレートした結果です。


前半がピ(約125ミリ秒)で後半がポ(約107ミリ秒)です。

前半をFFTしました。

ほぼ2kHzが支配的です。

LTspiceではFFTしたい部分を拡大してから、Use current zoom ExtentにチェックをいれてFFTすることで表示している部分だけをFFTすることができます。

後半部分のFFTです。

1kHzと3kHzが支配的です。

想像するに元々は2kHzの矩形波と1kHzの矩形波だったのが、矩形波だと出るはずの奇数倍の高調波がいないということはローパスフィルターがかかっているのではないかと思いました。.wavファイルを作るときに高調波が切られてしまった可能性もあります。PC-9801のスピーカーにローパスフィルターが実際についていたのかもしれません。そのあたりは分かりません。

↑の波形を参考に.wavファイルを作ってみました。


前半(125ミリ秒)は2kHzの矩形波、後半(107ミリ秒)は1kHzの矩形波で、CRのローパスフィルタを通して出力しています。フィルタの定数はいいかげんに決めました。

一応、フィルタの特性も調べてみます。


こんな感じに作って、シミュレートすると次のようになります。

右下がりなのでローパスフィルタになっています。
720Hzくらいで-3dBになっています。フィルタかかりすぎかな。もっと抵抗を減らさないといけませんね。1/√2倍が-3dBで-3dBになる周波数をカットオフ周波数と言うみたいです。
抵抗を390Ωにするとカットオフ周波数が4kHzになります。

なんか、ここまでやるとマイコンで鳴らしてみたくなりますね。

LTspiceでwaveファイルを作る

エレキジャックで新連載「LTSPICE入門」が始まりました。楽しみです。

LTspiceをインストールするとexamplesというフォルダができて、色々なサンプルが格納されています。
educationalにあるwavein.ascとwaveout.ascはLTspiceで.wavファイルを読んだり書いたりするサンプルです。
まだやったことはありませんが、実際に測定したデータを使ってシミュレーションしたり、実験用にデータを作ったりできます。

.wavファイルを作ってみました。


V1は2kHzのサイン波を0.2秒間(400サイクル)出力します。
V2は0.2秒待ってから1kHzのサイン波を0.2秒間(200サイクル)出力します。
B1はV1とV2の出力を足し算しています。
.wavファイルの出力はspice directiveを使います。.waveから始まっているのがそうです。
パラメータは、ファイル名、サンプリングビット数、サンプリング周波数、出力信号です。

出力しているのは、PC-9801が起動するときに鳴るピポという音です。ネットで調べてみたらピが2kHzでポが1kHzだそうです。長さは機種によって違うみたいなので、いい加減に0.4秒ということにしました。
できあがった.wavファイルを再生するとピポが聞けます。
もう、どんな音だったのかも記憶にないのですがサイン波だときれいすぎるかもしれません。

1.5V電池で白色LEDを点ける(6) コイル×2

1.5V電池で白色LEDを点ける(5) チップトランジスタの続きです。

Joule Thiefでぐぐると他にも作っておられる方がいます。
「なんでも作っちゃう、かも。」さん
「風を聴け」さん


Joule Thiefシリーズも回を重ねています。
(3)では、インダクタの外側に線を巻いてみました。
(4)では、抵抗の外側に巻いてみました。

今回はインダクタを2個使ってみました。

こんな感じです。

こんなんでも点いちゃったりします。
2SC2500だと20kHzくらい、前回のチップトランジスタだと80kHzくらいで発振しています。4Vくらい出ていてLED4個でも点きます。

黒いのでも点きます。


こんな感じに並べても点きます。


あまり離すとだめですが、少しくらいなら離しても点いてます

チップトランジスタの方は抵抗と並列に0.1uのコンデンサをいれないと離したときはだめでした。
離すと暗くなります。
1cmくらい離すと切れます。スイッチがわりに使えたりします。

こんなのでも点いてます。

いろいろな向きにすると点いたり消えたりします。明るさも変わります。磁界(?)の向きとかそんな感じだと思います。


↑は1.25Vのeneloopを使った結果です。

謎の現象がありました。
0.7Vくらいのへたりかけの電池を使ったときは400kHzくらいで発振しているのですが、インダクタの距離を50cmくらい離しても点いています。
どのくらいまで離せば消えるかは分かっていません。
一応、磁界が打ち消しあう方向にぴったりくっつけると、発振しなくなります。
2SC1815とチップトランジスタで、この現象が見られます。2SC2500だとありません。

こんな感じです。

磁界って、こんなに離れてても結合してるものなんでしょうか？
発振してるってことは、もしかして電波を飛ばしてる？

ブレッドボードのせいかなあ。なんか不思議です。

PSoCマイコン・トレーニング・キット

発売日だったので買ってきました(CQ出版のページ)。
地元の川崎駅近辺だと、DICEにあるあおい書店は置いてありませんでした。OIOIの三省堂は書店そのものがなくなっています。BEの有隣堂で見つけました。有隣堂は奥の角がCQ出版コーナーになっています。見本が一つと1冊だけ置いてあったので速攻でゲットしました。

表紙はこんな感じ。

ビニールのしっかりした箱です。

中身はこんな感じ

Cコンパイラのライセンスの紙もはいっています。

各モジュールの解説とかは本に、ブレッドボードを使った実験はCD-ROMに格納されています。サンプルを動かすための標準回路図がはいっていて、ほとんどがその回路で試せます。もちろんプロジェクトもはいっています。

Cコンパイラのライセンスは申し込みに期限があるみたいなのでさっそく申し込みました。

サーミスタ以外の部品は持っているので、封は切らないんじゃないかと思います。