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。

パワーアンプスピーカー in スタバカップ(2)

Posted by arms22 on 2008年10月30日 3  0

スタバアンプとMac
前回の続き。TDA1552Qを使ったパワーアンプ基板とスピーカ・ユニットをグランデサイズのスターバックスカップに押し込んで何とか形にしました。Appleのシネマディスプレイの横においてもまったく違和感がありません。

スタバアンプのアップ
前面にステレオジャックとボリュームを配置しました。スピーカ・ユニットは厚紙で作ったドーナツ状の紙2枚(グランデの口にぴったりはまる)を上下から挟んで固定しました。コンパスカッターを使うと綺麗な円にカットできます。

スタバアンプの裏
裏面にDCジャック、電源スイッチ、パイロットランプ(赤LED)、片ch出力用のモノラルプラグを配置しました。

電源は秋月のスイッチングACアダプタ15V1.2A出力を使用しました。心配したノイズはなくレギュレータを使った場合と、使わなかった場合とで差はありませんでした。無音時のサーという音にも差は見られませんでした。その為レギュレータは省略し、ACアダプタの出力をそのままICの電源として使いました。

完成させて音を聴いてみた感想は、、構造上仕方がないことですが、音が上向きに出力されるので机に置いて聞くと少し曇ったように聞こえます。床に置いておけば、バッチリクリアな音が楽しめます。若干、低音が弱いのはスピーカ・ユニットの特性かな?信号入力のコンデンサを0.22uFから1uFに返れば低音が強調されるようです。今度、試してみます。

現在エージング中ですが、TDA1552Qが思った以上に発熱しています。もともとGPUに付いていた放熱器(40mm*40mmぐらい)を再利用しているのですが、もう少し大きなものに交換した方が良さそうです。

回路図
TDA1552Q回路図
ほぼデータシートどおり。電源のコンデンサは1000uFx2にしています。

部品リスト

IC1TDA1552Q840
C10.22uF積層ポリフィル31
C20.22uF積層ポリフィル31
C31000uF電解コン120
C41000uF電解コン120
C50.1uF積セラ21
C60.1uF積セラ21
D1一般整流用10
R1100Kカーボン10
C747uF電解コン21
LED1RED5Φ50
R210K10
VR110KA2連Aカーブ126
其の他ツマミ80
ステレオジャック3.5Φ73
DCジャック2.1Φ73
DCアダプタ15V1.2A840
シールドケーブル2m切り売り250
スピーカR8Ω8W 400
スピーカL8Ω8W 400
モノラルジャック3.5Φ73
モノラルプラグ3.5Φ85
トグルスイッチ70
ゴムブッシュ10
ユニバーサル基板在庫
ヒートシンク在庫
スタバカップ在庫
合計3767


パワーアンプスピーカー in スタバカップ
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-190.html

ギターアンプ in スタバカップ
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-179.html

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MPPT太陽電池充電(7)

Posted by arms22 on 2008年10月24日 43  1

MPPT基板表 MPPT基板裏
PCBCARTに発注していたMPPT基板が届きました(ほんとは10/14に届いていたんだけど、やっとこさ部品実装することができました)。発注から基板到着まで8日。OLIMEXと比べてずっと早いし、外形加工も綺麗です。大量に作れば(!)一枚辺りのコストも下がるし、これからどんどんPCBCARTを利用していきたい。基板は片面基板ですが両面レジストしてあります(オプションの設定を間違えただけ)。

部品の実装
MPPT部品実装1
実装開始。背の低い部品から実装します。今回抵抗はすべて立てちゃってるので、あんまり背の低い部品がありません。。まぁ、ダイオード、抵抗、コンデンサの順で実装。

MPPT部品実装2
次に背の低いIC、コンデンサ、トランジスタ、ICソケットを実装します。ここで基板のミスを発見!IC2の3端子レギュレータのVIN、VOUTが逆さまに。。幸いVIN、VOUT端子が左右対称に位置していたので、向きを逆にして取り付ければ問題なしでした。C3に少し接触してしまいますが、IC2の足をまげて対応します。

MPPT部品実装3
残った背の高いコンデンサ、コイル、トランジスタを実装します。コイルが少々窮屈ですが、問題ないでしょう。S+/S-とV+/V-にワイヤを接続して完成です。部品点数が少ないので、30分くらいで実装できました。

部品リスト

IC1PIC12F683262
IC2AN80253端子レギュレータ63
IC3S8052ALRリセットIC105
Q12SA102063
Q22SC181521
C10.1uF積セラ21
C20.1uF積セラ21
C36V 10uF電解コン10
C416V 220uF電解コン21
C50.47uF積セラ63
C616V 470uF電解コン31
R1100K金皮10
R2100K金皮10
R31Kカーボン5
R4100Kカーボン5
R547Kカーボン5
R647Kカーボン5
L11A 220uHトロイダルコイル52
D11GWJ42ショットキー73
合計846

部品はすべて共立電子で購入できます。電解コンデンサの耐圧に気を使えば出力18Vぐらいの太陽電池パネルでも使えます。

太陽電池の選択
PICの電源は太陽電池の電圧を3端子レギュレータで降圧して得ています。その為、太陽電池の電圧は3端子レギュレータの出力電圧(2.5V)+0.5V以上必要です。例えば秋月で販売されている太陽電池モジュール2V500mAの場合、電圧を稼ぐ為にモジュールを2枚直列に接続して2V*2=4Vとするなど工夫してください。

追記 2009/2/4
本基板はきわゆる家庭用のkW級の太陽電池パネルには対応していません!出力1~12W程度の小型・電子工作用の太陽電池パネルをお使いください。

R1,R2抵抗
太陽電池の電圧を測るためにR1,R2抵抗によって分圧された電圧をPICのAN0端子に入力します。PICの電源電圧を超えないように抵抗値を設定してください。こちらのページで簡単に抵抗値を求めることができます。

追記 2010/2/12

抵抗値を求めるページが無くなっていました。こちらのページを使ってください。
http://sim.okawa-denshi.jp/teikokeisan.htm

抵抗分圧回路についてこちらに詳しい説明があります。
http://homepage2.nifty.com/jh1bhf/denshi/bunatu/bunatu.html

例えば、開放時電圧が4.8Vのパネルの場合
分圧比 = 2.5V / 4.8V = 0.52083... = 約0.5倍
先ほど紹介したページで分圧比0.5、抵抗系列E24にして送信します。そうすると沢山の抵抗の組み合わせが表示されます。赤色のセルがもっとも分圧比に近い抵抗の組み合わせとなります。1K:1Kまた10K:10K、100K:100Kなど。

次に開放時電圧18Vのパネルの場合
分圧比 = 2.5V / 18V = 0.1388.. = 約0.13倍
同じように先ほどのページで分圧比0.13、抵抗系列E24にして送信します。10:1.5の組み合わせが分圧比にもっとも近そうです。10K:1.5Kまた100K:15Kなど。

PICのプログラム
PICのプログラムは結晶シリコン太陽電池用とアモルファスシリコン太陽電池用の2つがあります。2つのプログラムはMPPTの最適動作点が異なり、結晶シリコン太陽電池は開放電圧の約80%、アモルファスシリコン太陽電池は開放電圧の約68%を最適動作点として動作します。ご使用の太陽電池パネルに合わせて選択してください。

http://dl.dropbox.com/u/14188987/isweb/mttp/mppt081024.zip
http://xfind.hp.infoseek.co.jp/electric/mppt/mppt081024.zip

結晶シリコン太陽電池用
mppt_mono.hex

アモルファスシリコン太陽電池用
mppt_amor.hex

頒布
完売しました。
今回、製作したMPPT基板は全部で40枚。1枚実装して、あと39枚余っています。残り枚数は↓のほうで随時、おしらせします。自宅で太陽電池パネルを眠らせている方、MPPT基板で高効率な太陽電池充電器を作りたい方、取り合えず欲しいという方、1枚¥350で頒布します!
メールのタイトルに「MPPT基板希望」と書いて、お名前、ご住所、必要枚数をご記入の上、arms22あっとgmail.comまでご連絡ください。追加発注の予定はないので無くなってしまう前に、どうぞ!その他、質問など気軽にコメントでお願いします。


追記 2008/10/27
注文から支払いまでの流れ。
  • ご注文(あなた)
    メールのタイトルに「MPPT基板希望」と書いて、お名前、ご住所、必要枚数をご記入の上、arms22あっとgmail.comまでメール。
  • 見積り(私)
    商品合計金額と梱包・発送費を足した金額を通知。
  • 発送+発送通知(私)
    注文を受けて翌日くらいに発送。発送通知と振込み先情報をお知らせ。
  • 支払い(あなた)
    商品が届いて確認したら、お支払いください。
お支払いPayPalか銀行振り込み@UFJでお願い致します。

追記 2008/11/4
本文でも書きましたが、IC2のシルクが間違っています。平らな面が基板の内側に向いていますが、正しくは平らな面を基板の外側に向くように部品を実装してください。※次の写真を参照。
MPPT基板シルク訂正

パワーアンプスピーカー in スタバカップ

Posted by arms22 on 2008年10月14日 0  0

スタバアンプ基板TDA1552Q搭載
スタバカップアンプ第2弾。今度は22W×2chパワーアンプIC「TDA1552Q」を使用。TDA1552Qは少しの外付け部品で動くので製作がらくちんです。電源のデカップリングに音響用のハイグレード・キャパシターを使ってみました。銀色がカッコいい。
TDA1552Qのピンピッチは1.7mmですが、斜めにさせば2.54mmピッチのユニバーサル基板に実装することができます。無理をすれば横にさすこともできます(上の写真)。

スタバアンプ基板とスピーカ
デジットで買った8Ω7Wのスピーカ、1個¥400。22W出力のアンプにはちょっと小さすぎたかも。。けどトールサイズのカップには少し大きくて、金属の部分を削らないと入らない。スピーカをあまり加工したくないので、グランデサイズのカップに入れる予定。

PIC18F2550でUSB入力デバイスを作る(6)。

Posted by arms22 on 2008年10月12日 0  0

ロータリーエンコーダキーボード表
ロータリーエンコーダキーボード用アルミフレームに部品を取り付けてみました。なかなかの見栄えです。取り敢えずロータリーエンコーダを四つ取り付けています。1つはプッシュスイッチ付き。

ロータリーエンコーダキーボード裏
裏側です。右側の黒いケースはテイシン電機のTB-55B(W80xD50xH20mm)。アルミフレームと同じ幅(80mm)なのでぴったりです。基板用ケースとしての役割以外にロータリーエンコーダを取り付ける為の隙間を作るゲタの役割も果たしています。この写真を撮った時点ではケースの中身は空です。

ロータリーエンコーダキーボード基板
ケースの中身です。メインのマイコンPIC18F2550がのっています。LEDとスイッチはブートローダー用。

ロータリーエンコーダキーボード用アルミフレームはまだ9枚残っています~。欲しい方、作ってみたい方はコメント(メールアドレスは非公開)、もしくは arms22 at gmail.com までご連絡ください。
アルミフレームのサイズはW80xD130xH3、ロータリーエンコーダやボリュームが取り付けられる7φの穴が計35個あります。1枚1600円です。
※図面はあとでアップします。

PIC18F2550でUSB入力デバイスを作る(5)。

Posted by arms22 on 2008年10月09日 0  0

自作キーボード用アルミフレーム 自作キーボード用アルミフレーム
自作キーボード用アルミフレーム
ロータリーエンコーダキーボード用のアルミフレームが届きました。こちらの板金屋さんに製作をお願いしました。1枚だけの発注だと1枚7000円だけど、10枚発注すると1枚1600円になります。ので10枚製作依頼した。1枚は自分で使うとして残り9枚何に使うんだよ orz。。
アルミフレームのサイズは130mm×80mm×3mm、ロータリーエンコーダやボリュームが取り付けられる7φの穴が計35個あります。打ち抜き加工(?)されているので裏側には少々バリがあるので、紙ヤスリなどで削ります。

欲しい方がいましたらコメント(コメントのメールアドレスは非公開です)、もしくはメール(arms22 at gmail dot com)でご連絡ください。

コンデンサ破裂

Posted by arms22 on 2008年10月06日 2  0

破裂したコンデンサ16V1000uF
+-逆挿ししてしまい破裂した電解コンデンサ。16V1000uF、1個120円。初めてコンデンサを破裂させたが、かなり高い音で破裂した。爆竹みたいな音がした。

D級アンプPAM8101
デジットで購入したD級アンプ、PAM8101。出力側のLCフィルタは無くてもちゃんと音は鳴った。にしても小さい。

※ロータリーエンコーダキーボード用のアルミフレームは別エントリーにしました。

PCBCARTに発注(2)

Posted by arms22 on 2008年10月02日 0  0

前回の続き。今回はPCBCARTへの発注方法。大まかな手順は次の通りです。@はユーザ側の作業を表しています。

  1. ユーザ登録@
  2. オンライン見積もり@
  3. 送金@
  4. 送金確認(status:Processed)
  5. ファイル送付@
  6. ファイルチェック(status:Confirmed)
  7. 基板製造
  8. 出荷(status:Delivery)
  9. 基板受け取り@

ユーザ登録や送金方法、ファイルのアップロードなどの手順はこちらのページがまとまっていて分かりやすいです。送金はPayPpalのアカウントを新規に作成し、PayPalで行いました。クレジットカードでもOKのようです。

PCBCARTではオンラインで見積りを行って発注を行います。見積り時に設定する項目について調べた内容をまとめておきます。
  • Material
    基板の素材。FR4しか選べません。
  • Layers
    基板の層数。片面なら1 layer、両面なら2 layer。
  • Part Number
    基板の名称または番号を適当に入力する。例えば「MPPT Controller」、「123456789」など。
  • Board type
    基板のタイプ。面付けする場合はpanel、それ以外はsingle unit。面付けする場合、基板-基板間に0.1inchのスペース(Vカットの場合、0inch)と外形-基板間に0.4inchの空きが必要。
  • Board Size (width)
    基板の幅。面付けする場合、余白を含めた幅を指定。
  • Board Size (height)
    基板の高さ。面付けする場合、余白を含めた高さを指定。
  • Quantity
    製作枚数。面付けした場合、面付け後の板を1枚とカウント、だと思う。
  • Thickness
    基板の厚さ。
  • Surface Finish
    半田面仕上げ。
  • Copper Weight
    銅箔の厚さ。
  • Min. Tracing/Spacing
    最小線幅、線間隔。
  • Min. Annular Ring
    最小アニュアリング。ランド径とドリルビット径の差。デフォルトで0.3mmとなっているので注意。
  • Smallest Holes
    最小ドリル径。
  • Holes Numbers
    ドリル穴数。
  • Surface Mount
    実装面。片面なら1 side、両面ならboth sides。
  • Soldermask
    ソルダーマスク。片面ならone side、両面ならboth sides。片面基板でも両面ソルダーマスクしてくれるかも。
  • Peelable Soldermask
    フロー半田するか?←分かりません。。
  • Soldermask Color
    ソルダーマスクの色。緑以外は追加料金が発生。
  • Matt Color (only add to Green or Black)
    光沢の有り無し。緑と黒のみ。
  • Silkscreen Legend
    シルクスクリーン。片面ならone side、両面ならboth sides。
  • Silkscreen Legend Color
    シルクスクリーンの色。
  • Gold Fingers
    カードエッジなどのピン数?←分かりません。。
  • Cutouts/Slots
    カットアウト数、スロット数?←分かりません。。
  • Testing
    テストするか?YESしか選べません。
  • Routing
    切り離し方法。
    Individual...←分かりません。。
    Scoring...Vカット
    Routing...ミシン目?切り離さないのかも。
  • Lead Time
    発注から納品までの時間。7daysより12days、8daysより15daysの方が料金が安くなります。
実際には次のように設定しました。
  • Material: FR4
  • Layers: 1 layer
  • Part Number: MPPT Controller
  • Board type: single unit
  • Board Size (width): 43.18mm
  • Board Size (height): 25.4mm
  • Quantity: 40pcs
  • Thickness: 1.6mm
  • Surface Finish: HASL -Hot Air Solder Leveling-
  • Copper Weight: 35um
  • Min. Tracing/Spacing: 0.20mm
  • Min. Annular Ring: 0.30mm
  • Smallest Holes: 0.40mm
  • Holes Numbers: Under 300
  • Surface Mount: 1 side
  • Soldermask: Both sides
  • Peelable Soldermask: None
  • Soldermask Color: Green
  • Matt Color (only add to Green or Black): None
  • Silkscreen Legend: 1 side
  • Silkscreen Legend Color: White
  • Gold Fingers:
  • Cutouts/Slots:
  • Testing: YES
  • Routing: Individual
  • Lead Time: in 7 days
見積りを出して、値段を確認してOKならADD TO CARTを押し、支払いに進みます。支払いが終わったらガーバーファイルをアップロードします。
My Account->Order history->details->Uploadボタンをクリック、ファイルを選択、update with new fileにチェックを付け、Updateボタンを押すと作業完了です。あとは基板が到着するのを待つだけ。問題があればPCBCARTから連絡があります。たぶん。

追記 2008/10/6
statusがConfirmedに変わりました。ファイルチェックは通ったみたいです。

追記 2008/10/11
statusがDeliveryに変わりました。10/14のPM6:00に到着予定。

追記 2008/10/14
時間通りPM6:00頃、基板が到着しました。

PCBCARTへのプリント基板の発注方法
http://kjd.edu-ctr.pref.kanagawa.jp/robox/robobrain/pcbcart.htm

基板屋への注文
http://nikumanwohaku.gozaru.jp/EeePC/eeeCF2.html

PCBCARTについて
http://cpu.main.jp/information/pcbcart.html

PCBCart
http://www.slash-zero.jp/archives/electronics/380

PCBCARTに発注。

Posted by arms22 on 2008年10月02日 2  0

MPPTアートワーク
なんやかんやとギリギリまで基板に手を入れてしまいましたが、今日、PCBCARTに発注しました。しかし、PCBCARTは9/29から10/5までお休み、、orz 基板ができるのは10月中頃になりそうです。。さて忘れない内にガーバーデータの出力方法とPCBCARTへのオーダの仕方をまとめておきます。

ガーバーファイルの出力 EAGLE
基本的にP板.comのガーバーデータ出力方法でOK。手順は次の通り。

  1. gerb274x[2L].camをダウンロード
  2. brdファイルを開いてFILE->CAM Processor
  3. Open->Jobで「gerb274x[2L].cam」を開いてProcess Job
  4. Open->Jobで「excelloon.cam」を開いてProcess Job
以上の手順でbrdファイルと同じフォルダに次のファイルが出力される。
*.cmp(部品面パターンデータ)
*.gpi(レポートファイル)
*.plc(部品面シルクデータ)
*.sol(半田面パターンデータ)
*.stc(部品面レジストデータ)
*.sts(半田面レジストデータ)
*.out(外形線データ)
*.dri(ドリルリスト)
*.drd(ドリルデータ)
※このままだと半田面のシルクデータが出力されないので、半田面のシルクデータを*.plsとして出力するJobを追加しました。

ガーバーファイルの確認
MacOSX用の良いビューワーが見つからなかったので、Windows用のViewplotを使用しました。Viewplotはガーバーファイルの読み込みを半自動で行ってくれるので大変便利です。ただドリルデータだけ正しく読み込めませんでした。この辺は要調査です。

発注用データの作成
ファイル名と簡単な説明を書いたテキストを作成します。ガーバファイルとテキストをまとめてZIP圧縮します。テキストの内容はこんな感じにしています。
mppt.cmp	Component side data
mppt.drd Excellon drill description
mppt.dri Excellon drill tool description
mppt.out Outline data
mppt.plc Component side silk screen data
mppt.pls Solder side silk screen data
mppt.sol Solder side data
mppt.stc Component side solder stop mask data
mppt.sts Solder side solder stop mask data
mppt.gpi Photoplotter Info File
mppt.txt this file

今回作成したMPPT基板は片面基板なので、*.cmp、*.pls、*.stcの3つのファイルは同梱しませんでした。もしかしたら間違っているかもしれません。PCBCARTが何か言って来たら対応します。


発注方法は長くなりそうなので、次回に続きます。


P板.com-ガーバーデータ出力方法「EAGLE」
http://www.p-ban.com/gerber_output/2005/05/eagle.html

Viewplot: The Gerber viewer, Editor & Converter in one.
http://www.viewplot.com/

アールトイーズ(ALTOIDS)缶。

Posted by arms22 on 2008年10月02日 2  0

ALTOIDS
京都のプラザで¥399。輸入食品や輸入雑貨などをあつかっているお店ならおいていそうです。成城石井とかソニプラ、IKARIとか?
この缶は他の缶と少しちがって、ロゴやロゴの淵がすこし盛り上がっている。

さて、何を作ろうかな~
でもその前に、ミント全部食べなくっちゃ。
って、マズ!
あ、でも続けて食べてるとラムネ感覚でぽいぽいいける、かも。。

The Altoids Entertainment Extravaganza
http://www.altoids.com/index.do

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