なんでも作っちゃう、かも。

Arduino/Make/フィジカルコンピューティング/電子工作あたりで活動しています。スタバの空きカップを使ったスタバカップアンプなど製作。最近はもっぱらArduinoと3Dプリンタの自作に興味があります。

Wifi温度湿度計の製作(1)

Posted by arms22 on 2016年05月26日 0  0

最近流行のWifiモジュール「ESP-WROOM-02」を使った温度湿度計の製作をはじめました。定期的にサンプリングしたデータはセンサーサーバに貯めてブラウザで表示するところまでやりたいと思います。

ハードウェアは手配線するより基板作って実装したほうが早いだろということで、実験もそこそこにKiCadを使って回路を描き始めました。KiCadの勉強をしつつ作業を進めているのですがなかなか設計が終わりません。。


回路図



WifiTempPH_sch

Q1のP-Ch FETはダイオードの変わり。最初はFETのボディーダイオードを通して電流が流れるけど、途中からゲートがONになって低抵抗で電流が流れ始める。普通のダイオードを使うより電圧降下が少ない。VBUSが接続されている時はQ1のゲートがOFFになりVBATにVBUSが流れ込まないようになっている、はず。。

温湿度ICは手頃な値段で手半田できそうなモノが見つからなかったので、秋月電子で販売されているHDC1000を使用する予定。なので回路図には温湿度ICは描いていません。


基板


WifiTempPH_board

基板の外形サイズは50x50mm、空きスペースには2.54mmピッチのランドを配置する。部品点数が少ないのでけっこうすかすかに。もっと詰めて配置して空きスペースを広げようかな。。

WifiTempPH_3D

KiCadには設計した基板を3Dで表示する機能が付いています。部品の3Dモデルがあれば部品同士の干渉も事前に確認できます。これ見てるだけで作った気になっちゃう。


基板ケース


WifiTempPH_case

基板設計と並行してfusion 360で基板ケースも設計中。KiCadにはDXF(2次元のCADデータ)を取り込む機能があるので2/3D CADで基板の外形を描いて、それを取り込むこともできるようです。

MCP73831を使ったリチウムイオン・リチウムポリマー充電回路

Posted by arms22 on 2016年05月06日 0  0

IMGP1244

MicrochipのMCP73831というICを使った充電回路の実験を行いました。実験といっても応用例どおり回路を組んで動かしてみただけですが、上写真ではリチウムイオンポリマー充電池(1000mAh)2個をMCP73831を2つ使って充電しています。MCP73831はaitendoで2個100円で購入しました。


回路


MCP73831標準応用例
MCP73831データシートより

入出力のコンデンサは手持ちの10uFの電解コンデンサを使用。必要ないと思うけど積層セラミックコンデンサ0.1uFもおまけでつけておいた。PROGに接続する抵抗値によって充電電流が決まり、次の式で計算できます。
I-REG = 1000V / R-PROG

R-PROG → kΩ
I-REG → mA

例.
500mA = 1000V / 2kΩ
416mA = 1000V / 2.4kΩ
178mA = 1000V / 5.6kΩ
100mA = 1000V / 10kΩ


熱問題

MCP73831接合部温度に対する充電電流
MCP73831データシートより 接合部温度に対する充電電流

MCP73831はリニア方式の充電ICなので電源と充電池の電圧差はそのまま電力損失となり、ICを加熱させます。幸いMCP73831にはダイ温度に応じて充電電流を制限する機能があるので、ICが壊れてしまうことはなさそうです。ただ充分冷却しないと期待した充電電流が得られなくなります。


電源にUSBを利用する場合

MCP73831はUSBバスに繫がってネゴシエーションしたりしないので、PCに接続して充電したい場合は、充電電流を100mAまで下げた方が良い。或は下記のような2A・2.4A出力対応のUSB充電器がおススメ。



USBケーブルは2A・2.4A出力対応品でできるだけ短いほうが良い。

ELECOM microUSBケーブル 2A出力 高耐久 1.2m ブラック MPA-AMBS2U12BK
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参考URL

MCP73831/2 - 超小型単セル用フル集積化リチウムイオン・リチウムポリマー充電管理コントローラ
http://www.microchip.jp/docs/DS21984B_JP.pdf

Raspberry Pi 3の電源問題について - スイッチサイエンス
http://doc.switch-science.com/support/RaspberryPi3/raspi3power.pdf

フィラメントの天日干し

Posted by arms22 on 2016年04月25日 0  0

ABS樹脂は成形前に予備乾燥を行い十分乾燥させる必要があります。良好な成型品を得るには水分率が0.1%以下、0.05%以下が望ましいとされています。水分を多く含んだまま成形を行うとシルバーストリーク(銀色のスジ)やボイド(空洞)が成形品の表面に発生します。予備乾燥は熱風乾燥機などを利用し80度で3〜4時間、あるいは90度で2〜3時間実施すると効果的と言われています。

1年程前に購入したバーベイタムのABSフィラメント、久しぶりにプリントに使ってみたら造形物に光沢が無く、表面が荒れてブツブツの状態になっていました。保存状態が悪かったせいで湿気を吸ってしまい表面が荒れてしまったのだと思います。捨ててしまうのはもったいないので、天日干しして以前と同じように使えないか試してみました。

フィラメントの天日干し

写真のようにスプールを物干し竿に挿して2日間太陽のもと乾燥させました。
1日目、朝10時〜夕方16時頃まで。この日は良く晴れて気温は27度ぐらいまで上がっていました。湿度は40〜50%と少し高め。夕方に少し雨が振りました。
2日目、朝10時〜14時頃まで。この日も朝から良く晴れ、湿度は30〜40%と1日目より乾燥していました。フィラメントスプールにプチプチを巻き付けて周囲の温度を上げるようにしてみました。

IMGP1235

2日間、乾燥させた結果。右から乾燥前・1日目・2日目の順です。2日目で表面のブツブツが少なくなり乾燥前と比べてかなり綺麗にプリントできるようになりました。

IMGP1232

拡大してみました。乾燥前、ブツブツの様子がはっきりとわかりますね。

IMGP1233

1日目(拡大)。

IMGP1234

2日目(拡大)。もうあと一息といったところかな。


関連記事




バーベイタムABSフィラメントレビュー
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-582.html

成形条件 | トヨラック | 東レの樹脂製品 | TORAY
http://www.toray.jp/plastics/toyolac/technical/tec_001.html

第205回 プラスチック成形材料の適正な予備乾燥(改訂版) プラ金型講座 | ミスミの技術講座
http://koza.misumi.jp/mold/2005/02/205.html

ABS樹脂の吸水性について教えてください?
http://www.n-al.co.jp/faq/abs_ans/a03-04.html


Verbatim 3Dプリンター用フィラメント ABS(1.75mm)シリーズ シルバー
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NT京都2016に行ってきたよ。

Posted by arms22 on 2016年03月24日 0  0

毎年恒例のNT京都を見に行ってきました。

Ultimakerスタイルの3Dプリンター

いまかみさんの新しい3Dプリンター。今度はUltimakerやidboxでおなじみのXガントリースタイルのプリンター。



パンの袋のアレをプリントしていた。Xガントリーのプリンターって動作音が小さいのな。

巨大な電子部品

巨大な電子部品たち。耐圧と許容電流すごく高そう。。

巨大な電子部品

電子部品としてもちゃんと動く。リードフォーミングが大変だとか。。

チロルチョコベンダー

チロルチョコベンダー。残念ながら動作しているところを見れなかった。



必ず6がでるサイコロ。いや、6以外が出た時に6になりたがるサイコロか。

NT京都2016

懐かしのMactiontosh Plus。あれ?家のあったのはSEかな。。中にMac miniが入っているっぽい。

HDDで演奏する装置

HDDで演奏する装置。LEDと磁気ヘッドが同期しててカッコ良い。

NT京都2016

天気予報時計。気象庁の情報を元に時間毎の降雨情報を表示してくれる時計。これは分かりやす。


NT京都2016 | Flickr
https://www.flickr.com/photos/arms22/albums/72157666054294121


関連記事


NT京都2015に行ってきたよ。
NT京都、出展してきたよ。
NT京都2013に行ってきたよ。
NT京都2011に行ってきたよ。
NT京都行ってきた。

Rostock miniオーバーホール

Posted by arms22 on 2016年03月13日 0  0

IMGP1211

マグネティックジョイントの鋼球が外れてずっと修理できず放置状態だったRostock mini。修理ついでにパーツデザインを変えて組み立て直しました。

IMGP1214

IMGP1219

これまでPRパーツに直接鋼球を接着剤で取り付けていましたが、海外の作例にならって六角穴付きボルトに鋼球を接着するようにしました。2つの鋼球の距離を60mmから50mmに変更し、ベルトクランプもシンプルに2本のネジで止めるようにしました。

IMGP1216

プラットフォームは一回りほど小さくしました。それとホットエンドのノズル径を0.3mmから0.5mmに変更しプリント時間を短縮できるようにしました。ノズル径0.3mmでは最大でも0.3mmピッチでしか積層できませんでしたが、0.5mmなら0.5mmピッチで積層できるので約1.6倍でプリントできます。また射出幅も0.3mmから0.5mmに変わるので外周ループの回数も3回から2回に減らせます。

IMGP1209

制御基板は手作りのSmoothieボードクローン(写真右)からITショップ「えとせとら」さんのMomoinololu M3(写真左)に交換しました。ホットエンドの制御温度がかなり安定するようになりました。M3の電源コネクタにはPCI Express用コネクタが採用されています。発火&発煙事故の多いスクリューターミナルよりずっと安心できます。モータドライバが5つ搭載できるのでデュアルヘッドも試してみたいと思います。


Gコード


以下、忘れがちなGコードを載せておきます。

PIDチューニング(ヒートベッド)
M303 E1 S50

PIDチューニング(ホットエンド)
M303 E0 S230

Zプローブテスト
M119

ワンショットプローブ
G30

オートベッドレベリング
G32 E0 I0.02 J65
G32 R0 I0.01 J65

SDカードに設定保存
M500

SDカードからプリントする
※Gコードファイルのファイル名を8.3形式の短いファイル名(hogehoge.gco)に変更する必要があります。
M20 ; ファイル一覧を表示する
M23 ; プリントするファイルを選択する
M24 ; 選択したファイルのプリントを開始する
M25 ; プリントを一時停止する
M26 ; プリントを中断する
M27 ; 進捗を表示する


関連URL


Smoothieボードクローンの製作
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-539.html

Momoinololu M3[Rev 1.1] - ITショップ「えとせとら」
http://itcorp24.cart.fc2.com/ca8/48/p-r-s/

Supported G Codes - Smoothie Project
http://smoothieware.org/supported-g-codes