2007年6月 1日 (金)

大型表示器実戦

5/20のJISSA光が丘カップ で実戦投入してきました。

32222 5

とご覧の写真の通りです。左は審査員の点数表示の時、右は合計点と暫定順位表示の時です。秋月で買える一番明るい5mm LEDを使ったので、4~50m離れていても問題なく視認できます。
試合経過も分かりやすくなり、みなさんからもとても好評で作った甲斐もありました。

All Ledup PCBCARTに依頼した基板で作ったので、1桁分はこんな感じです。基板のアップはこの通り。切削で作ってマジックで塗った基板よりキレイですよね。:-) 遠くから見た時にコントラスト比が十分出てくれれば良いので、今回は背板の塗装はサボっちゃいました。

RawAssembled コントローラ基板も同じくPCBCARTに注文したので、キレイにでき上がりました。左が生基板、右は部品を乗せた状態です。
ちゃんとスルーホールにもなっているので、今回は問題なく部品面にピンヘッダを乗せられました。コントローラには端子が5系統分あるので、リボンケーブルで接続するようにしてあります。ま、トランジスタアレイを使ってるので実にアッサリしたもんですよね。裏に12V -> 3.3Vのレギュレータを乗せてあるのも切削で作った試作基板と一緒です。

基板がリハーサル直前に届いたので、目を釣り上げて必死で組み上げましたが、本番でも大きな問題なく無事動いてくれてホント良かったです。おかげでしばらく燃えつきちゃってレポート遅れちゃいました。(^^;

2007年4月25日 (水)

大型表示器実験その7

大型表示器実験その6に引き続きLEDのドライバー基板を作成しました。

Leddrivera Leddriverb
マイコンには、ポート数が欲しかったのでAVRマイコンのATMega64を使いました。5桁分のコントロールができる基板になっています。切削でスルーホールが作れないので、ピンヘッダが裏に出るような事になってしまっていますが、そこは玉に傷ってことで...

とりあえずテスト用にカウントアップして行くようなプログラムにしてあります。スミアが激しいですがムービーも撮ったので、以下のリンクからどうぞ。ま、別に数字がカウントアップされるだけなので、あまりに普通でたいして面白くないですけど...

Quicktime 7以降をインストール済みの方はこちら
Windows Media Player 9以降の方はこちらを(横になっててちょっと見づらいです)

2007年4月23日 (月)

大型表示器実験その6

Ledonその5の モーター式はなかなか完成された感じだったんですが、ちとでか過ぎて保管に困るだろうという話になりまして、割と当たり前のLED式も作ってみました。まだコントローラが出来ていないので全点灯しか出来ませんが、こんな感じです。

デジカメが逆光だとフォーカスがちゃんと合わないみたいなのでボケボケの写真になっちゃいました。

Ledoffこちらは、電源を切った状態の写真です。単3電池との比較で大きさがわかるかどうか怪しいですが、ほぼA4版だと思って良いかと思います。今回はLEDの選定の意味もあったので、3種類のLEDを使ってあります。

赤いのは樹脂が赤いだけで点灯している訳ではありません。スペック的にはかなり明るさが違うんですが、意外に違わないもんなんですねぇ。確かに一番明るくて照射範囲が広い奴はまぶしいアングルが大きいですけどね。(^^;

この方式は電気も喰うし、プリント基板を基板屋さんに依頼して作らないとやってられないので、それを試算したら結構高くなっちゃったんで諦めていた方式でもあるんですが、PCBCARTが見つかったので一気に現実味を帯びた方式になったので試作した次第です。たぶん本番はこの方式ですなぁ。

さぁて、コントローラのパターン設計も済まさないと〜

2007年3月 7日 (水)

大型表示器実験その5

Bigdispcontroller さてさて、実験が続いておりました大型表示器君ですが、やっとこさコントローラーが動きました。細かいハンダ不良とかがあったり、なぜかリレーのコイルに極性があるらしいのが見つかったりしてなかなか苦労させられちゃいましたが、今日になってやっと動かすことに成功しました。DCモータードライバーのICを使うと高くなっちゃうので、リレーを使って組んであります。DCモーターを反転させないといけないので、極性設定のリレーを1段とその後ろにセグメント選択用のリレーを7つ並べた構成になっています。秋月で5個セット200円の表面実装リレーなのでこっちで組んだ方がよっぽど安上がりなんですよね。

で、実験その4まではネットの上に組んでありましたが、やはり文字は直立してるより若干斜めになっている方がカッコいいですし、裏に黒い背景を入れるのにも板の方が良いだろうということで、ネット作戦は全面放棄してバラシて組み直しちゃいました。

Bigdisp2ということで、こんな風に仕上がりました。前の状態よりもかなり製品っぽくなりましたよね。もうちょっと遠目で見た方がアラが見えなくなって、いい感じになるかも知れません。

で、シリアル入力でデータを表示できるようになっているはずなんですが(まだデバッグしてない)、デモモードも作ってあるのでそれで動いている様子のムービーデータを載せておきます。1セグメントずつ表示されるのもなかなかかっちょいいので、必見です。

BigDisp.wmvをダウンロード
BigDisp.movをダウンロード(WMVが見られない方のために.movも追加しました)

2007年2月 8日 (木)

ワイヤレスタイム測定器(光電管)

Wspiset 公式戦で使う厳密な測定器ではなく、練習用に配線無しで使えるお気軽測定器を作りました。例によって、ペットボトルに乗せて高さを設定できるようにキャップが付けてあります。(ボトルキャップ等の一回り大きい物でキャップをはめたまま使えると重りの水漏れも心配なくて良いんですが、そんなに数が手に入らないので今回はそのままキャップをつけちゃってあります)

一応インラインスケート向けに作っているわけですが、スピードレンジ等の条件がさほど変わらなければ他の競技でも使えると思います。光電管部分の原理や速度条件についての考察など詳しくはこちらを参照してください。ここに書いた物がマイコン仕様になっていると思ってもらえればよろしいかと思います。

赤外線の送信機2台と、スタート用の受信機とゴール用の受信機の4台で1セットです。送信機とゴール用の受信機にはPIC12F675を、スタート用の受信機にはタイム表示があるので20ピンのAVR(Tiny26L)を使いました。

Spiproj送信機はこの写真の通り非常にシンプル。裏に表面実装のFETが張り付いてます。路面からの反射で一番検出したい送受信機の中間地点付近の検出が不安定になるのを避けるために、LEDのビームを絞る用にカバーを被せてあります。基板はブルガリアのOlimexに発注したものです。小さい基板なんで、panelizeしたら大量にできてきちゃいました。

Wspigoal ゴール側は光電管部分の通過を検出するとFlashが発光するようになっています。使い捨てカメラのフラッシュ基板を引っ張り出して来て使っています。じつは自前の回路でチャージしようとしたりといろいろトライしてみたんですがなかなかうまくいかず、結局既存の基板をそのまま使うような基板を作っちゃいました。ま、どっちみち部品取りにこの基板は使うので、部品を外す手間もなくなるのでまぁ良いかぁって感じですね。発光のトリガも電子的にやろうといろいろやってみたんですが、なかなか安定した回路ができなくて結局リレーという逃げをかましてしまいました。動作時間も計って見たんですが、4ms程度みたいなので、そのくらいは良いか〜って事にしちゃってます。ま、練習用ですしね。いざとなれば計算でその分は減らした表示になるようにしておけばいいだけのことですが、まだそれは盛り込んでありません。電池もFlash用とマイコン用と別系統になっちゃいました。Flashのチャージの時に電源ラインに盛大なノイズを発生してくれちゃうもんで、いろいろと危ないんですよねぇ。基板面積が無駄に大きいので、量産基板を発注することを考えると、もうちょっとなんとかしないとダメですね。

Wspistart スタート側の受信機にはタイムを表示する表示器がつけてあります。スタート側の光電管機能のためのリモコン信号受信機と、ゴール側のフラッシュの発光を検出するためのフォトトランジスタが視野を制限するための黒い筒に入れてあります。ある程度長くスタート側を遮断してやるとタイマーが0にリセットされ、次に遮断が検出されると計測が開始され、ゴール側の発光を検出すると計測が止まって結果が表示されます。3桁表示のLEDなので、10秒未満ならそのまま1/100秒までのタイムが表示されます。10秒を超えた場合には、自動的にスクロール表示するようになっていますので、ちゃんと1/100秒単位まで表示できます。

回路図とソースコードは今後まとめてこちらに掲載します。

実は去年の夏前にはこの企画は走ってまして、このセットの基板は全て設計して発注してあったのでした。が、ゴール用の基板がなかなかうまくいかずに今ごろになっちゃったんですねぇ。ということでゴール用受信機の基板以外はすべてキレイなんですわ。

まだ頒布予定は立ってませんが、希望があればコメントでもつけてください。
とりあえずこのプロトタイプは横浜のY家の元に旅立つ予定ですので、新横浜には常備となるんじゃないでしょうか。

2007年1月 8日 (月)

大型表示器実験その4

Disp3 Disp4 連続ものですが、実験3のセットをやっとこさ7セット作って並べてみました。まだモーターも付けてませんし、コントローラ基板も出来てないので、表示器として動作はしませんが、だいぶ雰囲気は出てきますね。

2006年12月30日 (土)

大型表示器実験その3

さて、その2は不採用ということで、実際に作ろうとしているその3のプレビューです。またまた1セグメントの実証実験ですね。

Flipper 前回は紙筒を使いましたが、今回は工作用のスチレンボードという奴です。これならダイソーでA4版3枚セットで売られています。30mm幅で作っても30枚取れちゃいますから、前回の13.3%の価格になります。さらに大きな板も売っているので、それを使えば文字高90cmなんていうトンデモナイ表示器が大差ない価格でできちゃいます。

Train 今回はモーターを取るのに、こんな物をつかいました。やっぱりダイソーのおもちゃです。プラレールもどきって感じですね。なんとこいつにはちゃんとこんな立派な減速機まで入ってました。Gear_1

が、今回はもったいないけどこのギアは使わずに動輪2枚をプーリーに仕立てるのと、モーターに付いているウォームギアをゴムのはずれ止めだけに使っちゃいます。

Driverアップにするとこんな感じです。スペーサーとして、やはり100円ショップで調達したビーズを使っています。

Fix 反対側はこんな感じ。カーペット用の固定鋲を使って止めてあります。更に表裏になるだけでそれ以上回らないようにするためのストッパーを虫ピンで止めてあります。

で、これを動かすとこんな感じ。FLIP.WMVをダウンロード

なかなか速く動きますよねぇ。さて、これを7セット作って、コントローラーを作れば1桁分完成です。メカ部分のセグメント単価は150円くらいになりそうですねぇ。いやぁ、すばらしい。

大型表示器実験その2

前回の実験に引き続き今回はまた別の方式のトライ。おそらく実機は前回のパターンで作る事になるとは思うんですが、一応別パターンの実験もってことで...

今回は蛍光灯トライアルです。実は秋月の小型の蛍光灯&インバーターのセットというのも試していたんですが、やはり相当暗いので炎天下の中では厳しいかなぁってのが問題でした。

Saveball そこで、今回はダイソーの電球型インバーター蛍光灯と直管の10W蛍光ランプでのトライです。105円でこんな物が買えるってすごい時代ですよねぇ。

Inverter それはともあれ、こいつをバラすとこんな物が出てきます。(普通の人がやると危険なんで気楽にマネしないようにしてください)

Fl で、早速点灯してみました。ACで点灯させるとトライアックでも使ってスイッチングしてやらないといけなくなるので高コストになっちゃいます。(トライアック自体も100円とか150円しちゃうし、さらにマイコンとはフォトトライアックで絶縁したくなったりしますんでね)

インバーター基板を見るといきなりブリッジで整流しているようなので、手前にブリッジをもう一段かまして直流点灯にもトライしてみました。なぜか直流にすると暗くなっちゃうんですが、一応点灯してくれました。これなら耐圧の高いトランジスタでスイッチングできるからトライアック作戦よりは安く済みそうです。なんとかセグメントあたり300円の線は切れるかなぁ。

でも、いちいち電球壊すのも面倒ですし、一応興味本位の実験ってことでたぶんこの作戦は取りません。

2006年12月26日 (火)

大型表示器実験

なにかと材料を調達するのに使うことが多い100円ショップ。今回はこんなものを調達してきました。

4wd_1 Motor_1

4WDというのは嘘の自動車のオモチャ。本当に4WDでモーターと減速ギアでも入ってたらラッキーと思ったんですが、やはりさすがにご覧の通りのダイレクトドライブのRR車。ま、モーターと電池ボックスが取れれば十分かな。車体を使えばモーター固定具にもなりますしね。このあいだ普通にマブチモーターを買ってきたら160円だったし、さらにその固定用金具が140円くらいしたので、それと比べるとかなり安上がりですね。

ってことで、こいつがこんな風に化けました。

3ま、単純な構造なわけですが、何をするものかというと真ん中の黄色い筒の半分は黒くしてありまして、それを反転することで表示を出す表示器です。これを7セット並べて7Seg LEDよろしく数字を表示する表示器を作ろうとしてるんですね。まずは原理試作って感じでしょうか。動いていところをはこんな感じです。DISP.MOVをダウンロード(要Quicktime 7.0以降)

8桁の大型表示器を非常に安くで作らないといけないので、こういう材料を選んでみました。棒が4本セットで100円なので、あとはもろもろ含めても200円以下で1セグメント作れます。これなら、1桁で1500円程度、8桁でも12,000円でできちゃいます。あとはコントローラー系の予算で2万円という無茶な注文にも対応できそうです。

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