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2014年07月の記事

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2014年7月31日(木) 21:24

適当な筐体

 ジャンク箱の中から適当な筐体を探して流用。たぶん昔秋月で売っていたCCDカメラキットの筐体である。

 電池ボックスと2段重ねにする。
 電源はこれも機械スイッチで、ターンオフサージ対策の配線を追加しておく。DC/DC
コンバーターというインダクターを ON/OFF するので、サージ対策は地味に重要。

 PICは大して忙しくないので、クロック2MHzでも十分だと思われる。
 設定確認用のLEDは、単純にポートB直結でドライブするものとし、電流制限抵抗100Ωを並べる。Vccが3.3Vだから、抵抗値は小さめである。
 設定スイッチの入力は、パスコンだけ入れてそれ以上のノイズ対策仕様とはしない。ソフト側の対策だけで間に合うと想定している。

 他に、無線モジュールとの入出力に2本、動作確認LEDで1本の配線が必要だろう。

 やることは単純でも、実際に配線を開始すれば面倒なのがいつもの話。
 筐体の高さにも注意しないと、内部に収まらなくなる。

 週末に試験したいが、思った以上に進まない。

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2014年7月30日(水) 21:19

子機ほぼ完成

 トランジスターはFETゲート電荷抜き用として在庫してあるPNP型を使用。もともと無線ユニットの接続例が吸い込み方式でLEDを点灯させているので、自然に配線できる。

 無線ユニットの I/O には電流制限抵抗1KΩをセットし、増幅後には100Ωをセット。
 これで点灯試験を行うと、無事に明るく輝いた。

 FETスイッチの場合と同様に、機械スイッチもターンオフサージのバイパスを取り付ける。

 無線ユニットに、トランジスターと DC/DC コンバーターを積み重ねる。絶縁には、いつものポリカーボネイト板厚0.5ミリ。
 LEDの電流制限抵抗は、51Ωに減らす。屋外使用前提なので、思い切り明るくしておく。
 LEDの足は適切に折り曲げ、実装に備える。本来なら電池ボックスを固定するためのネジ穴だが、そこからLEDに顔を出させる。

 何とかギリギリで、単三エネループ1本分の空間に押し込み成功。
 押しボタンスイッチは、アクリサンデーで溶接してからアラルダイトで固めた。

 コンパクトに実装できたところで、再度動作試験。親機とボタン&LEDの遣り取りが可能なことを確認。LEDの輝きも、日中屋外で十分に認識できると思われる。

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2014年7月29日(火) 21:41

通信動作確認

 動作確認のため、電池2本ボックスで電源を供給。
 スイッチとLEDを純正サイトの方法で接続。ただし内蔵フラッシュの設定を変えて、アナログ端子の配線を不用にしてある。親機と子機の設定も、外部配線は不用。正常に設定されていれば、この最小限の外部配線ですんなり動作するはずだ。

 やってみると、無事にスイッチで相棒のLEDが点灯。押している間だけ点灯するが、常時送信しているのではなく「状態が変化」したときだけ送信する仕様のはず。
 試しにボタンは常時ONにしておき、無線ユニットの電源を直接 ON/OFF してみた。すると、電源を入れた瞬間に相棒のLEDが点灯したが、電源を切ってもLEDは消えてくれなかった。つまり、スイッチがOFFになったという情報が送信されなかったのだ。

 となると、無線ユニットの電源と、押しボタンは独立で設けねばならない。
 また、この無線ユニットのI/OはPICほど大電流を扱えない。最大4ミリアンペアなので、確認用に暗く点灯させるか、さもなければ増幅せねばならない。

 エネループ1本から数十ミリアンペアの3.3Vを作り出せる、超小型 DC/DC
コンバーター。出力部分には100μF6.3Vの接続が推奨なので、豊富な手持ちをそのまま使用。ハンダ付けの手間が大変だが、無事に出力を確認。

 筐体形式の電池ボックスは、単三電池2本仕様のものは出回っている。しかし1本仕様というのは見つからない。そこで2本仕様のものに1本だけセットし、残った空間にパーツを詰め込む。

 電池フタ固定用の突起が、かなり空間を消費する。

 電池ボックスに外部アンテナを立てると、どうしても突起との干渉が避けられない。少し削って、強引に実装させる。
 扱う電流が小さいし、電圧も低い。そこでFETスイッチは使用せず、機械スイッチで直接に電源を
ON/OFF させる。

 子機のボタンで親機のLEDを点滅させる場合に比べ、その逆は僅かに反応が鈍く感じた。親と子は対称的に動作するけど、内部処理は子→親が本道という前提で行われているのかもしれない。
 自分が手持ちして使うリモコンには、もちろん子機を割り当てる。

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2014年7月28日(月) 21:08

内蔵フラッシュ書き換え

 変換基板不要は、やはり扱い易い。

 ピンヘッドは付属しているが、別工作への流用前提で在庫しておき、スルホールに直接配線する。STRONG型を工作していて、ピンヘッドを使わない方が圧倒的な空間節約になることを実感できたからである。

 ハンダ付け自体は単純作業だが、丁寧に行なうと非常に時間が掛かる。
 更に、TXDとRXDも引き出しておき、PCとシリアル接続できるようにする。ファームウェアの設定を変えておかないと、実用に問題が生じる。初期設定では、すべての無線モジュールが反応する。つまり、他人が別の無線モジュールでスイッチ操作を行えば、混信して自分のスイッチが入ってしまう。

 これを回避するため、使用バンドをデフォルトから変えておき、更にアプリケーションIDを独自の値にしておく。

 無線モジュールの動作電圧は、2.3〜3.6Vである。つまり、エネループまたは乾電池2本で動作させるか、3.3V安定化電源で動かすかである。エネループ2本ならば、変換不用で長時間の稼動が可能となる。しかし3セットで6本必要だ。子機と中継機をエネループ1本仕様にすると、3セット合計4本となり充電なども行い易くなる。

 FL232RLを使ってPCと接続する場合、3V3から無線モジュールの電源を取るとなぜかUSB接続が切れてしまう。無線モジュールの消費電力は小さいのに、何か謎の問題が存在するようだ。そこで、三端子レギュレーターを使ってUSBの5Vから3.3Vを作成し、無線モジュールに供給する。
 USB接続をした後で、この3.3Vを機械スイッチでONにし無線モジュールに供給する。すると、PC側の
Tera Term に初期表示が現れる。キーボードから+を3回入力し、設定モードに入る。

 親機・子機・中継機の設定も、内蔵フラッシュに記録させる。公開されている仕様では設定用端子を使ってハード的に親機や子機を設定できる。ところがこれも
STRONG 型で経験したが、設定用端子が効かない。内臓フラッシュを書き換えねば、正常動作しない。
 ついでにアナログ無効化なども設定し、外部配線が最小限で済むようにしておく。

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2014年7月27日(日) 19:51

無線の用意

 無線で使用するのは、もちろん例のTOCOSである。
 扱い易くて安価な、DIPタイプを使用する。問題はこれが小電力タイプしかないこと。STRONG型でこのタイプがあれば助かるのだが、いずれ発売されると期待したい。
 とはいえ出力2.5ミリあるので、STRONG型の9.0ミリと比較しても半分程度の通信距離は期待できる。

 実用を考えると、カメラと送信機の間に障害物が入ることは想定内なので、親機と子機と中継機の3つが最低でも必要となる。もちろん、場合によっては中継不要だが。
 子機と中継機は、TOCOSを素で使用しPIC等は不要である。親機には、EX-F1
のリモコンスイッチを入れるためのPICが必要になる。現在の構想では、子機のボタンを押すと親機のPICがカウントを開始。数秒後に
EX-F1 の動画を開始させる。そして、数十秒後に、録画を停止させる。いちいち子機から停止信号は送らない。

 録画開始までの秒数は、0秒2秒5秒10秒の4通りぐらいに決めておき、親機の実装したボタンで先に設定。連続撮影時間も5秒10秒20秒30秒の4通りぐらいに決めておき、親機の実装したボタンで先に設定しておく。

 消費電力が小さいので、秋月の DC-DC コンバーターを使って僅かな3.3Vを作ってやると動作するはずだ。エネループ1本で大丈夫と思われる。
 ただし、親機はPICも動かす必要があり、念のためエネループ2本仕様が安全だろう。

 親機が受信したら、子機にACKを送り返す。
 子機はそれを受信することで、LEDでも光らせる。これにより、送信が無事に行われたことを子機の側から確認できる。

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