カートをみる マイページへログイン ご利用案内 お問い合せ サイトマップ
◆◆キットの改造・組み合わせ、回路・ソフトウェアの設計・開発サービスを行っています。「問い合わせ」フォームでご相談ください!詳しくはこちらをクリック!
◆◆入力するご自分の>メールアドレスの誤りにご注意ください。
「ご注文」や「お問い合わせ」時にすぐに自動的に送られる「確認メール」が届かない場合は、入力された;メールアドレスが誤っています◆◆
◆◆製品に含まれるすべての部品(プリント板、LED、端子など)の色は写真と異なる場合があります◆◆
◆◆製品マニュアル、回路図、プログラム(有効な場合)などは製品には同梱していません。最新版を製品ページからダウンロードしてご利用ください◆◆

MK-108ボイスレコーダーの楽しい製作例

カードへの貼り付け手順の例:
1.両面テープを適当に切り取り、配置決める
2.ウラのワックスシートをはがす
3.メッセージカードに貼り付け
4.カバーする紙を固定するノリを端に少量付ける
5.再生スイッチなどが紙で押されないように、フワッとカバー。(注意:二度と録音しない場合は、録音スイッチ、マイクを取り去ってください。手順は製品マニュアルをご参照ください)

裏面の両面テープで自作のバースデーカードに貼り付けた例です。みなさんの声で「お誕生日おめでとう」のメッセージを送れます。
貼り付けたボードの再生ボタンの上に、「ここを押してね」などと書いた印をうまく位置合わせするのが重要です。

(1) (2) 5mm厚の発泡スチロール製パネルを型紙(参考資料「型紙」を参照)にあわせて切り抜く。上下は0.6mm厚の厚紙を使用。マイク用の丸穴は皮細工用ポンチで開ける。
(3)型紙にあわせてスピーカ用の穴を切り抜く(厚紙で音が小さくならないように)。ビニールを貼り付け。
(4) MK-108超薄型ボードを貼り付ける。録音・再生ボタンは1.6mm程度なのでその下に0.6mm厚の厚紙を6枚重ねて、ボタン上面が高さ5mmになるようにする。
(5) すべてを両面テープで張り合わせて、130×60×5mmのボイスレコーダー完成。総費用約800円(内訳590円+パネル(100円)+厚紙(100円))

冷蔵庫の扉に貼り付けるボイスレコーダー2作成例
(1) 5mm厚の発泡スチロール製パネルを切り抜く。上下は0.6mm厚の厚紙を使用。スピーカーは表に向けて、裏側に両面テープ付ける。上カバーにはマイクとスピーカーの穴を開ける。
(2)裏にマグネットシートを貼り付けて、冷蔵庫の扉にくっつける。(3)埼玉県T氏よりいただいた製作例です。小さなぬいぐるみに入れて裏にはマグネットシートを付け、5分で完成した、とのこと.。提供ありがとうございました。

MK-108(MK-109) 組み込み用10秒超薄型ボイスレコーダーボードの製作例として3点作りました。商品として販売も可能です。ロゴの印刷、台数、価格、など詳しくは、マイコンキットドットコム店長までお問い合わせください。詳細は下記画像をクリックしてください。


MK-319と熱電対で700℃の測定!その改造方法

MK-319 3桁表示とリレー付き温度センサーで700℃の測定改造手順



700℃の温度を測定するために、「MK-319 リレー付き温度センサーキット」の温度センサー「IC型温度センサーDS18B20」を熱電対に変更しました。
プログラムをほんの少し変更し、熱電対用のアンプ回路を実装し、MK-319のセンサー入力回路を少し変更することで、比較的簡単に700℃の測定ができました(写真参照。設定用スイッチとボリュームはケース実装用に変更しています)。
その手順を紹介します。

仕様:
・・最大測定温度 800℃くらい(900℃くらいまで測定できるはず。未確認)
・・設定した温度でリレーを駆動する
・・電源電圧など電気仕様は基本的にMK-319標準品と同じ

1.熱電対とは
熱電対とは、ある種類の2種類の異なる金属の接点で温度に比例した電圧が発生する現象「ゼーベック効果」を利用した測定素子です(写真参照)。
高温が測定できる、また2種類の金属を接する(ねじる)だけで測定できるので極めてセンサー部分が小さくできる、ということで装置内部の温度上昇、エンジンの温度上昇などの測定でよく使われています。ここではK型熱電対を使用しています。


2.K型熱電対の出力を専用アンプで大きくする
K型熱電対の出力は極めて小さい(800℃で33ミリボルトくらい)ので、MK-319で使用しているマイコンで検出できる電圧(0Vから5V弱)に大きくします。K型熱電対用のアンプとしてアナログデバイセズ社から販売されている「AD597」(SOPパッケージ)を使用します。これを小型の基板(エトセトラ社製作)に実装し(表面実装)、12Vを電源として加えます。
AD597の出力は「10mV/℃」なので、800℃のときに8.0Vとなる仕組みです。詳しくはメーカーサイトを参照してください。


3.アンプ出力を分圧し、MK-319で検出
MK-319のセンサー電圧検出範囲は0Vから5V弱ですので、K型熱電対のアンプ出力電圧(800℃のとき8V)を半分にして、測定します。単純に精度の高い1.5kΩの金属皮膜抵抗を信号出力に直列に挿入し、その出力、つまりマイコンの入力端子に同じく1.5kΩをグランドとのあいだに挿入します。これで電圧が半分になります。詳しくはMK319熱電対用回路図(JPEG)を参照してください。
MK-319の基板パターンを一部カットし、ハンダ面に1.5kΩ抵抗を取り付けます。R11 4.7kΩ抵抗も不要なので取り去り、分圧用の1.5kΩと置き換えます(写真参照)。


4.プログラムの変更
ほとんど改造の必要はありません。表示最大温度の変更、ボリュームによる設定温度の変更だけ行います。詳しくは、プログラム(テキスト形式のソースプログラムとHEXファイル。ZIP形式)をご参照ください。HEXファイルをPICマイコン用書き込み装置にダウンロードし、マイコンIC「16F1827」に書き込めばすぐに使えます。ぜひ、お試しください。

以上。

楽しい音声合成キットシリーズで遊ぶ

株式会社アクエスト(以下アクエスト社)の音声合成ICを利用した、電圧、電流、温度、距離、自由テキストの音声合成キットシリーズです。

アクエスト社の音声合成IC「ATP3011」(http://www.a-quest.com/products/aquestalkpicolsi.html#lineup)を使用し、PICマイコンにより測定した電圧、電流、温度、距離を女性の声で知らせます。

MK-204 トーキングテスターは、普段お使いのテスターと同じように電圧、電流を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば「ごーてんろくろくぼるとです(5.66V)」、「にひゃくろくじゅうみりあんぺあです(260mA)」、などと女性が測定結果を知らせます。


MK-322 音声距離計は、普段お使いのレーザー距離計と同じように距離を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば、「いってんにいごうめーたーです(1.25m)」、などと女性が測定結果を知らせます。このキットはMK-141B音声合成開発キットに接続して使用するオプションボードで、MK-141Bが別途必要です。


MK-323 音声温度計は、普段お使いの温度計と同じように温度を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば「にじゅうさんてんろくどです(23.5℃)」、などと女性が測定結果を知らせます。このキットはMK-141B音声合成開発キットに接続して使用するオプションボードで、MK-141Bが別途必要です。


MK-141B 音声合成開発キットは、PCやマイコンからローマ字でテキスト、たとえば「ohayou」と入力すると女性の声で「おはよう」と話す音声合成装置を簡単に作ることができる開発キットです。 製品としては、このMK-141Bに挿入して使用するオプションボードとして上記のMK-322、MK-323を販売していますが、ユーザーはPCからシリアル通信インターフェイス経由で(RS-232、または変換ツールを使用してUSB経由で)、自由な文章を女性の声で発声できます。
ボード下部の穴あき基板部分や、20ピンのソケットを経由して別のボードに自由にマイコンICなどを組み込んで音声合成ICを制御することもできます。
これにより、たとえば「MK-303 人感センサー」と組み合わせて、人が近づくと、「こんにちわ。今日は寒いですね。温度はじゅうにどですよ。」と女性があいさつし温度を伝える装置や、時計機能を組み合わせて玄関に置けば、人を検出して「こんな遅い時刻に仕事ですか?がんばって!にじゅうさんじにじゅうにふんですよ。」、などと話す装置が作れるかもしれません。


カスタム装置製作:
お客様だけの特別な装置を特別注文品として製作します。お気軽に「マイコンキットドットコム店長」まで「お問い合わせフォーム」でご相談ください。(フォーム入力時はメールアドレスを誤らないように十分ご注意ください。誤られた場合はシステムからの確認メールが届きませんし、回答もできません)

MK-137BでMK-108ボイスレコーダーの出力音声をロボットの声にする!


「MK-137B あなたの声がロボット、女性、男性の声に変わる!マイク、ライン入力、アンプ付きボイスチェンジャーキット」のライン入力端子に、「MK-108 超小型10秒ボイスレコーダー」のスピーカー端子を接続することで、録音した声を、ロボットの声や、女性の高い声、男性の太い声に変化させて再生します。
これにより、着ぐるみや人形やロボットに組み込んで、愉快な声を出したり、装置から再生される声を迫力ある音にすることができます。MK-137Bボイスチェンジャーキットにはアンプも搭載されているので口径が大きく、容量も適切なスピーカーを使用すれば迫力あるサウンドが楽しめます。
改造には、電気の知識と温度コントロールされた先端の細いハンダゴテが必要です。この改造により、MK-108またはMK-137B回路を電気的に壊すことはありませんが、改造の過程で、ハンダゴテの熱、静電気などで壊す可能性もあります。当改造による人的損害、商業的損害に対して、マイコンキットドットコムはいかなる責任も負わないものとします。製作する場合は個人の責任で行ってください。

作業内容は簡単です。以下の手順で慎重に行ってください。

製作手順:


MK-108のスピーカーへの接続線をはずす:  このうち1本だけMK-137Bに接続します。2本ありますが、どちらでも良いです。残りの1本は使いません。ほかの回路に接触しないように処理してください。

MK-108のグランド(電池のマイナス)に電線ハンダ付け:MK-108ボイスレコーダーのグランド(電池のマイナス)をMK-137Bに接続するために電線をハンダ付けします。MK-108のチップ抵抗(写真)にハンダ付けします。きわめて細い、電子工作用の、温度制御されたハンダゴテが必要です。この作業は熱に十分注意して行ってください。すぐそばにMK-108の心臓部である録音再生ICチップ(黒い樹脂で覆われた部分)に大きな熱が加わると簡単に壊れます。
MK-108ボードのチップコンデンサC3の右側(写真参照)が電池のマイナス(グランド)です。
MK-108のスピーカー線1本をMK-137Bのライン入力(ターミナルブロック。J3)の信号(SIGNAL)に接続し、MK-108のグランド(電池のマイナス)線を同じライン入力のグランド(GND)に接続します。以上で完成です。
MK-137Bの入力切替スイッチ(S7)をLINE(ライン入力の意味)に切り替えて、MK-108の再生ボタンを押せば録音した音が、MK-137Bで設定したロボットや女性の声に変わります。パーティーや結婚式の余興にもピッタリです!お楽しみください。



MK-141で話す電子サイコロ トーキングダイス製作

工学社発行のI/O誌10月号に下記の「音声出力電子サイコロ」の製作記事が掲載されました。ぜひ、書店でご覧ください。

I/O誌表紙写真


製作例:MK-141 音声合成IC実験キットに対して、PICマイコンを使用して乱数を発生させ、音声出力する「話す電子サイコロ トーキングダイス」を作りました。MK-141の穴あき基板部分にマイコン「12F675」と1個電源2本と信号線3本接続するだけの簡単な作業です。ぜひ作ってみてください。
特長:
1.乱数で数字を発生させ、乱数で発生させた時間経過後に音声出力する。
2.リプレイスイッチを押せば、何度でも同じ数字を音声出力するので聞き逃してもだいじょうぶ。

完成ビデオ:
[注意:約30cm離れ、家庭用ビデオカメラで撮影・録音。実際の音よりも高音が強調され、高い音になっています。]


作業手順
1.PICマイコン「12F675」用の8ピンICソケットをMK-141の穴あき基板部分にハンダ付けする。
2.PICマイコンの1番ピンと8番ピンの間に0.1uF程度のセラミックコンデンサーをハンダ付けする。
3.タクトスイッチ2個をハンダ付けする。
4.PICマイコンから5V電源とグランド、そして信号線「RXD」「/PLAY」「/RESET」の3本をJ4コネクタのそれぞれの端子にハンダ付けする(基板裏側の写真参照。配線、ハンダ付けは見本にはなりません。ご容赦ください。)。
5.U2のシリアル通信用ICを取り外す(マイコンが通信線を使用するので挿入されているとお互いに壊れます。ご注意ください)
6.S4のディップスイッチを設定。通信モードはUART(RS232シリアル通信)、動作モードは「コマンド入力」に設定する。つまりSMOD0、SMOD1がともに1、PMOD0、PMOD1もともに1。(基板上面写真参照)
7.スピーカー(口径の大きく、4kHz以上の高域が制限されている低音タイプがのぞましいです)を接続する。
8.掲載しているプログラム(HEX)をダウンロードしてPIC書込み装置を使用してPICマイコン「12F675」に書き込み、ICソケットに挿入する。
9.12V電源または9V電源を挿入する。
10.スタートスイッチ(マイコンの7番ピンに接続されている方のスイッチ)を押すとランダムな数字をランダムな時間経過後に女性の声で音声出力する。
11.リプレイスイッチを押せば、再度同じ数字を音声出力する。
以上。エンジョイ!

プログラムの説明:(CCS社のCコンパイラで作成)
1.最大6の乱数を発生する。
2.Cコンパイラの乱数は擬似乱数なので、そのシード(SRAND。種)を電源をオンにしてから最初にスタートスイッチを押すまでを文字変数でカウントし、スタートスイッチを押したときにその文字変数を乱数のシードとすることで、常に異なる乱数を発生している。
3.printf文でATP3011F4で組み込まれている数字読み上げ命令を送り、続けて、乱数(1から6)が入った文字列を音声出力する。
4.音声出力までの時間も、ランダムになるように同じ乱数系列を使用し、数字に約1秒乗算した値を待ち時間としている。

基板上面写真

基板裏面写真


回路図(PDF)
ソースプログラムとHEXコード(ZIP)
・・・上記のプログラム(HEX)をダウンロードし、PICマイコンライター装置で12F675に書き込んでご利用ください。書き込みができない場合は、プログラム済みPICマイコンIC「12F675」を1個200円で販売します。郵送の場合、送料として120円をいただきます。合計320円となります。希望される場合は、お問い合わせフォームにてご連絡ください。マイコンキットドットコム店長。

タイマーとボイスレコーダーで作る「3分インスタントラーメン用トーキングタイマー」

マイコンキットドットコムの「MK-310 万能タイマーキット」と「MK-108 超小型10秒ボイスレコーダー」を使って、3分経過を声で知らせてくれる「3分インスタントラーメン用トーキングタイマー」を作ります。
おおむねMK-310 万能タイマーキットの製作に30分、MK-108の改造と接続に10分、で合計40分の電子工作です。(MK-310は組立て済み完成品「MK-310-BUILT」も販売していますのでこちらを使えば10分の電子工作で完成です。

[注意:30cm離れ、家庭用ビデオカメラで撮影・録音。実際の音よりも高音が強調され、高い音になっています。MK-108に録音・再生されている音声はWindows標準搭載の音声合成システムを使用しています。]


製作手順

1.MK-310とMK-108を準備する
MK-310 万能タイマーキットを組立て、動作確認します。MK-108 10秒ボイスレコーダーも動作確認し、余白を切り取っておきます。
2.MK-108の再生用押しボタンスイッチを取り去る
MK-108 10秒ボイスレコーダーの再生用押しボタンスイッチ(青い色の線材が付いている小さな押しボタンスイッチ)をニッパー(写真)などで切り取るか、ハンダゴテでハンダを溶かして取り外します。
3.MK-108の再生用スイッチの線材の先端のビニールを取り去る
前回のステップで取り去ったMK-108 10秒ボイスレコーダーの再生用押しボタンスイッチ(青い色の線材が付いている小さな押しボタンスイッチ)の線材の先端のビニール皮膜(カバー)をワイヤーストリッパーやニッパーなどで、8mm程度(写真)などで取り去ります。スイッチをハンダゴテでハンダを溶かして取り外した場合は、そのままでも使えますが、先端の金属部分短い場合は少しビニール皮膜(カバー)を取り去ってください。
4.MK-310の出力用ネジ式端子にMK108の再生用線材を取り付ける
前回のステップで先端のビニール皮膜(カバー)を取り去った線材2本をMK-310万能タイマーのリレー出力であるネジ式端子(ターミナルブロック)に挿入し、ネジをしめて、しっかり固定します(極性はありません)。これで配線は終了です。
5.MK-310を遅延パルスモード、SHORTモードに設定
MK-310のタイマーのモードとして「遅延パルス発生モード」に設定し(写真参照)、時間モードを「SHORT」に設定します。
6.MK-310をSHORTモードで1.8秒に設定
ボリュームで「スタートスイッチを押してから約1.8秒後にボード上のLEDが点灯する」ように調整します。きわめて微妙なので、慎重に、時々、時間モードを「LONG」に変えて確認してください。「LONG」に設定すると、「SHORT]の100倍の時間が設定されます。つまり、SHORTモードで1.8秒に設定すると、LONGモードでは180秒の遅延タイマーとなります。
7.MK-310をLONGモードに設定。完成!
時間モードを「LONG」に設定します。これで完成です。スタートスイッチを押すと、おおむね3分(180秒)後にMK-310が0.2秒間だけリレーをオンにし、その結果、MK-108が再生します。


応用例
その1:1時間ごとに、「勉強1時間よくがんばったね!」と話すトーキングタイマー
・・・学校のドリルや参考書の問題を解いているときに、時間を決めて行うと、集中できる、と言われています。そこで、1時間ごとに時報のように時間の経過を教えてくれる、さらに励ましてくれる1時間タイマーが簡単に作れます。
・・・製作手順
MK-310 タイマーのモードを「繰返しパルス発生」に設定し、時間「SHORT」モードで、ボリュームを回して、おおむね36秒でLEDが点灯するように調整します。次に時間モードを「LONG」に設定すると、繰返し時間がその100倍の「1時間(3600秒)」に設定されます。MK-108 10秒ボイスレコーダーに、「1時間経過!がんばれ!」などと録音しておけば、スタートスイッチを押した後は1時間ごとに再生します。

見ているだけで楽しい!PIC-P18(P28)-LCDで素数発生・表示



PIC-P18-LCD すぐに使える!液晶表示、LED、汎用スイッチ、RS232C付き18ピンPICマイコン開発ボード完成品」と「PIC-P28-LCD すぐに使える!液晶表示、LED、汎用スイッチ、RS232C付き28ピンPICマイコン開発ボード完成品」を使って、2から65000までの「素数」を計算し、液晶表示器とシリアルを通してパソコン画面に表示する装置を作りました。(注:こちらのプログラムは上記の製品に付属しているマイコンICに出荷時にサンプルプログラムとして書き込まれています。電源を入れるとすぐに実行されます。ぜひお試しください。)
眠れない夜に最適です。見ているだけで楽しくなります。きっと!

素数とは:
素数とは、「1」と「自分自身」以外の数字では割り切れない数字のことです。たとえば、2、3、5、7、11、13、17、・・・です。素数はひじょうに不思議で魅力的な数字なので、歴史的にも多くの数学者により、研究されてきました。図書館や書店に行くと、素数だけを説明した本が何冊もあるのに驚きます。
2以外は、すべて奇数、10までに4個(40%)、100までに25個(25%)あり、数字が大きくなると徐々に数が減っていきますが、かといって、大きくそれぞれの値が離れているわけでもなく、かといって突然2個とびで出現したりします。不思議です。

いまのところ、素数を求める方程式がないようで、一般的に総当りにより計算するようです。つまり、その数が素数かどうかは、ひたすら割り算して割り切れるかどうかを検証します。
コンピュータのプログラムでは一般に「エラトステネスのふるい」という方法が使われます。
ここで、公開しているPICマイコンのプログラムも「エラトステネスのふるい」方法です。多くの雑誌に掲載されています。昔々、学校の「FORTANプログラム講義」で習ったプログラムをCCS社のC言語で書き直しました。しかし、実際に計算している部分は、ほんの数行です。

計算手順:(詳しくは公開しているCソースを参照してください)
きわめて簡単です。
1.素数か否かを調べる数字「p」(pとします)の平方根「ルートp」を求める。
2.3からルートp以下の整数までの奇数でpを割り算する
(奇数だけで割り算するのは、素数が2以外は偶数ではないからです。偶数で割り切れることは、2で割り切れることになってしまいます)
(たとえば、101が素数か否か調べるときは、その平方根以下の整数、つまりこの場合10ですので、3から10までの奇数で割り算します。つまり3、5、7、9で割り算します。これで割り切れれば、これは素数ではありません。割り切れなければ素数です)(最大公約数は当然ルートpかそれより小さい整数のはずなのでルートpまでの奇数で割り算しています)
3.3からルートp以下の整数までの数で割り切れた場合は何もせず、pに2を加算した数が素数か否か再度計算する(2を加算するのは、素数は2以外は必ず奇数だからです)
4.ルートp以下の整数で割り切れなかった場合、それは素数です。これをRS232Cシリアルインターフェイスを通してPC(ハイパーターミナル使用。9600bps、ストップビット1、パリティーなし、ハンドシェークなし、に設定)に送り、同時に液晶表示装置に表示します。(2、と3は素数ですが、プログラムでは計算していません。そのままPRINT文で表示しています。公開しているCのソースプログラムを見ていただければわかりますが、2と3を計算対象に入れると、プログラムがややこしくなります。ぜひご自分で作って、お確かめください)

液晶表示画面では1行目に、その素数が2から何個目の素数から「n=」として表示し、そして2行目に、素数そのものを表示します。見て楽しむためにわざと表示するたびに「遅延時間0.3秒」を入れています。取り去るとかなり早く、65000までの素数を表示します。動作確認のために表示するたびにLEDを点灯、または消灯しています。また、計算中に、「汎用スイッチ」を押している間は、停止し、計算結果を確認できます。

使い方:
PIC-P18-LCD マイコン開発ボードおよびPIC-P28-LCD マイコン開発ボードには、出荷時にこのサンプルプログラムが書き込まれたPICマイコンICが実装されているので、電源を接続すれば、すぐに素数を発生します。詳しくは公開しているビデオを参照してください。
(注意:PCに接続するときは、ハイパーターミナルを使用し、9600bps、ストップビット1、パリティーなし、ハンドシェークなしに設定します。またマイコンボードのシリアル信号(ポートA2とTX端子、ポートA3とRX端子)をハンダ付けします。出荷時には接続されていませんので、RS232C信号は出力されません!)

1.電源をオンにする(サンプルプログラムがPICマイコンに入っていること)。液晶画面に「Get prime number! Press Start」(訳:素数を計算するよ!スタートを押してね!)と表示されます。
2.「汎用スイッチ」を押す。計算と表示を開始します。
3.「汎用スイッチ」を押している間は、計算と表示を停止します。

パソコンのモニター画面(ハイパーターミナル使用。設定:9600bps、ストップビット1、パリティーなし、ハンドシェークなし)

PIC-P18-LCDのサンプルプログラムでパソコンモニターに素数を表示させるための配線。
PIC-P18-LCDのハンダ面でシリアル信号(ポートA2とTX端子、ポートA3とRX端子)をハンダ付けする。

PIC-P28-LCDのサンプルプログラムでパソコンモニターに素数を表示させるための配線。
PIC-P28-LCDのハンダ面でシリアル信号(ポートA2とTX端子、ポートA3とRX端子)をハンダ付けする。



参考資料:
PICP18LCDマニュアル(PDF)
PICP28LCDマニュアル(PDF)
書き込まれているサンプルプログラム(zip)

AC100V用リレーを付けて足温器を自動オフ!


「MK-311 電子サイコロ・小型リレー・ブザー付き最大120分カウントダウンタイマーキット」の小型リレーの代わりに秋月電子通商で販売されている「ソリッド・ステート・リレー(SSR)キット 25A(20A)タイプ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00203/)」を取り付けて、小型の足温器を自動的に設定時間後にオフにするタイマー装置を埼玉県のTさんがお作りになりました。
足温器にはタイマーが付いていないそうで、そのためにたびたび電源を切り忘れ、電気代をムダにしたことが何度もあり、それでMK-311カウントダウンタイマーを利用して、自分で作ろうと考えたとおっしゃっています。
写真と手順書をいただいたので公開します。快く資料を提供してくださいました埼玉県のTさん(第二種電気工事士有資格者)に感謝いたします。
(注意:この改造はAC100Vを扱うため、作業者は電気工事士の資格を所有するべきです。感電した場合、重大な怪我を被る場合があります。当改造による人的損害、商業的損害に対して、マイコンキットドットコムはいかなる責任も負わないものとします。製作する場合は個人の責任で行ってください。)

製作手順:

(1)実装するベーク板の加工
100mm×150mm×2mm(サンハヤト製)のベーク板にMK-311、電池ボックス、秋月電子通商の半導体リレー、ACコード保持用の穴を開けます。
(2)MK-311、電池ボックス、秋月電子通商の半導体リレーキットの取り付け
ベーク板に組み立てたMK-311と秋月電子通商の半導体リレーキットを取り付けます。MK-311の半導体リレーを取り外し、秋月電子通商の半導体リレーキットに付属しているフォトモスリレーをMK-311に実装しています。ピン配置が同じで、駆動電流も近いため、そのまま置き換えられます。その出力がネジ式端子に出ていますので、その2本を秋月電子通商の半導体リレーキットのフォトモスリレー出力端子にハンダ付けします。さらに、秋月電子通商の半導体リレーキットの出力に5cm程度の太いビニール電線を付け、さらにその先端に「クイックロック」用の端子をつけています。
(3)秋月電子通商の半導体リレーキットの出力にAC100Vケーブル2本を取り付け
秋月電子通商の半導体リレーキットの出力でAC100Vケーブルの一方(ホット側)を取り付け、オンオフさせます。コールド側はそのまま接続します。すべてクイックロックを使用し、接続しています。
(4)AC100Vケーブルを取り付けてボード完成
AC100Vコードをクイックロックで取り付けて電気回路が完成です。AC100Vコードの先端には、一方にプラグ、一方にアウトレット(ジャック)が付いています。
(5)100円ショップの透明ハガキケースの加工
100円ショップで販売されている透明のハガキ整理箱の下ケースに、上記のベーク板を取り付ける3.2mm径の穴を4つ、AC100Vコードを2本通す穴、そしてフタ側に電源スイッチ(レバー式トグルスイッチ別途購入、追加)の穴、スタート用押しボタンスイッチ(別途購入)の穴をケースを割らないように慎重に開けます。下ケースにベーク板を取り付けるために11mm高さのスペーサーを取り付けます。
(6)透明ハガキケースのフタへのスイッチ2個の取り付け
100円ショップで販売されている透明のハガキ整理箱のフタに穴を開け、電源スイッチ(別途購入)と押しボタンスイッチ(別途購入)を取り付けます。
(7)完成
ケース右の穴からAC100Vケーブル(その先端に一方はプラグ、一方はアウトレットが付いている)を出します。電池を入れ、完成です。

子供も大喜び!人形・ぬいぐるみの目が点滅!

製作例: LEDを2個にしてぬいぐるみ、人形、フィギュア、模型に組み込んでみよう!(ハンダ付けと追加部品必要)
MK-310 ワンショット・繰り返し・遅延など5種のタイマーを搭載した小型リレー付き万能タイマーキットは PIC マイコンを利用した小型リレー付きで最大170 分の5 種類のタイマー機能を搭載した万能タイマーです。
これをそのまま使用して、基板からLED1個を適当な長さの電線で接続して離し、さまざまな機器や、防犯用(ダミーの監視装置の点滅など)に使用できるかもしれませんが、LEDを2個にすると、人形、ぬいぐるみ、フィギュアの目として組み込むことができ、お子さんも大喜び間違いなしです。
制作方法は簡単ですが、追加部品として、LED(赤色など)、抵抗(1kオーム)、適当な長さの細い電線を購入し、それらをハンダ付けする必要があります。(マイコンキットドットコムでは、特別注文としてこの作業をお受けしております。ご遠慮なく「お問い合わせフォーム」でお問い合わせください。)

製作手順(約1時間の作業です):
1.30cm長さの細いビニール電線を4本、赤色などのLEDを1個または2個、1/4Wの1kオーム抵抗(LEDによっては1kオームでは暗い場合があります。明るくするには小さな値の抵抗を付けます。抵抗値の計算方法は下記)を1個用意する。(大きなホームセンターや千石電商オンラインショップなどで購入可能です)
2.付属しているLED(D1)の代わりに上記の電線2本をハンダ付けする。
3.付属しているCRD(定電流ダイオード D2)の代わりに上記の1kオーム抵抗を付ける。
4.付属している半導体リレーはハンダ付けせず、その代わりに、1番ピンと2番ピンの位置に上記の電線2本をハンダ付けする。
5.LEDを「2番」でハンダ付けした電線に極性を誤らずにハンダ付けする。LEDには極性があります(アノード(部品のリード線が長い)とカソードです。詳しくは電子工作便利ノートを参照してください)
6.もうひとつのLED(追加購入必要)を「4番」でハンダ付けした電線に極性を誤らずにハンダ付けする。半導体リレーの1番ピンにアノード(部品のリード線が長い)、2番ピンにカソードを接続する。
これで完成です。
次のビデオでは、「繰り返しパルス発生」モードで、周期を1秒に設定しています。
[注意:30cm離れ、家庭用ビデオカメラで撮影]

注記:LED用の抵抗値の計算方法:
抵抗値は次の計算式で求めます。基本的な考え方はオームの法則です。

 ((PICマイコンのハイレベルの電圧(V))-LEDの順方向電圧(V))÷LEDの順方向電流(A)=抵抗値(オーム)

ここで、「PICマイコンのハイレベルの電圧」は、おおむね電池の電圧(たとえば3V)、「LEDの順方向電圧」はLEDの点灯時にLEDで発生する電圧降下(たとえば赤色だと1.8Vくらい、青色だと3Vくらい)、「LEDの順方向電流」はLEDの点灯時にLEDで消費する電流値(たとえば赤色で3mAくらい)です。

MK-310や上記の製作例では、1kオームの抵抗を使用していますので、3Vの電池を使用した場合LEDを点灯させるために2mA弱の電流を流していることになります。もっと明るくするには、500オームにすれば4mAの電流が流れ、明るくなります(電圧、電流は使用するLEDの規格に従ってください)。
青色のLEDを点灯させる場合は、電圧降下がひじょうに大きい(3Vくらい)ので、電池を3本にして電圧を4.5Vにするなどの工夫が必要です。
いろいろ実験して、お試しください。

子供も大喜び!3時間でできる8種類の動物の声発生器

MK-131B 装置がしゃべる!8 音を録音可能!マイク/スピーカー/乾電池ボックス付き60 秒ボイスレコーダーキットを使って、子供が大喜びする(だろう)動物の声発生器を作ります。

(注:MK-131はマイクのみ付属しており別途スピーカーと電源が必要です。MK-131Bはマイク、小型スピーカー、乾電池ボックスが付属しておりすぐに使えます。この製作例ではMK-131Bを使用し、標準付属の単三乾電池用ボックスを使わず単四乾電池用ボックスを別途購入し取り付けています。サンプリング周波数(音質、音量、録音時間に影響する)を決める抵抗R1を標準の82kではなくサービスで添付している24kオームに変更し、音質を向上させ、音量を大きくしています。)

もちろん自動車の音、飛行機の音、人の声などなんでも録音、再生できます。さまざまなアイデアを生かしてオリジナルのサウンド発生器を作ってください。
ケースは自作、上部のイラストも自作します。イラストの動物の絵の下に再生用ボタンスイッチがあるので、イラストを押すと動物の声がでます。

材料費は200円程度、3時間程度でできます。ぜひ、お子様とお作りください。夏休みの工作にも最適です。(単四乾電池ボックスと両面テープ付きパネルの購入必要です。製作時間も材料費もそれを保障するものではありません)
この画面下の方にビデオを掲載しています。ご参照ください。



(1)LED、電解コンデンサーの足を90度曲げて取り付けます。極性には十分注意し、絶対に2本のリードが接触させないでください。電源とスピーカー出力用の青いターミナルブロック端子は使いません(取り付けない)。
サンプリング周波数を高くすると(R1を24kオームに)、音質が良くなり、音が大きくなります。オススメです。製作例では24kオーム(現在キットにオマケしてます)に変更しています。ただし録音時間が半分の合計約30秒になり、1音約4秒になります。

(2)基板の裏側から出ている線をできるだけ根元から切り取る。基板のハンダ面から部品面のICの上面部まで約10mmになります。

(3)型紙1をダンボール紙(例は2mm厚)(またはプラスチック板など)に貼り付けて、外側の線にそって切り取る。

(4)100円ショップで購入した5mm厚の両面テープ付きパネル(A4サイズ)を幅5mmに切り取り、それを3段重ねて高さ15mmの壁を周囲に作る。単四乾電池ボックスの高さが15mmのため。

(5)単四乾電池ボックス(購入)と小型スピーカー(標準付属)をハンダ付け。標準付属のコンデンサーマイクまたは購入して取り付けたモノラルジャックから動物の声を録音する。動物の声はマイコンキットドットコムのサウンドコレクションやインターネットのさまざまなサイト、さらに実際に動物園などで録音してください。

(6)(この作業は任意)コンデンサーマイクの代わりにPCから直接録音するためにモノラルジャックを取り付け。(注意:PCの出力は大きいので抵抗2本によるアッテネータ(10kオームと1kオーム)を作り、PCとMK-131のマイク入力の間に入れ、PC出力を約10分の1にして録音します。

(7)乾電池ボックス、MK-131、スピーカーの裏面に両面テープを付ける。ただし、MK-131とスピーカーの下に壁用に使った両面テープ付きパネルを85×50mm切り取り、貼り付け、上部の高さをそろえる。

(8)それらを貼り付ける。

(9)型紙2をカラープリンタで印刷し、スピーカー部分を顔の形に切り抜き、両面テープで四辺の壁に貼り付ける。動物のシルエットを押すと、動物の声が聞こえる。

型紙一式
型紙1(PDF)
型紙2(PDF)

[注意:30cm離れ、家庭用ビデオカメラで撮影・録音。実際の音よりも高音が強調され、高い音になっています。]


考察:
1.ボタン電池を使えばもっと小さく、さらに高さも10mmで作れるかもしれません。
2.電源はオンのままですが、待機電流が1マイクロアンペアで再生時の電流が25ミリアンペアなので、単四アルカリ電池(900mAhくらい)を使えば1年以上は使えるかもしれません。
3.MK-131で使用しているAPR9600録音再生ICのスピーカー出力音量は小さいので室内専用です。できるだけ大きな音で録音することが重要です。
ただし、サンプリング周波数を高くすると(R1を24kオームに)、音質が良くなり、音が大きくなります。オススメです。製作例では24kオーム(現在キットにオマケしてます)に変更しています。しかし録音時間が半分の合計約30秒になり、1音約4秒になります。
4.自動車の音、飛行機の音、人の声などなんでも録音、再生できます。高音質、音量大にするためにR1を24kオームにすると8音の合計時間が約30秒になりますが、4音にすれば1音約8秒です(スライドスイッチをセットするだけで変更可能)。8秒はかなり長いです。

そっくり人形がその人の声で複数のコトバを話す


石川県のデザイナーをされているH様から、「複数のコトバを話す手作りのそっくり人形」を製作例としてお教えいただきました。
MK-100 120秒ボイスレコーダーを組み込み、右足を押すと「なんでやねん」、左足を押して次のコトバを選択し、再度右足を押すと「ええんちゃう」と話します。
H様はポスター・ロゴタイプ・パッケージなどグラフィック全般からホームページデザインをされている方で、特に似顔絵が得意で、ご自分で描かれた似顔絵をもとに、本人そっくりのぬいぐるみを作っているそうです。今回は、そのそっくり人形にボイスレコーダーを組み込みました。ここで簡単に製作方法を紹介させていただきます。

左のように、足を押すと異なるコトバを話すように、本体をおなかに入れ、再生スイッチを一方の足に、コトバを選択するスイッチをもう一方の足に入れています。
MK-100 120秒ボイスレコーダーは最大120秒まで複数の声を録音でき、それを選択ボタンで選択する仕組みです。何を再生するかはおなかに出したLEDでわかります。


これを実現するために、MK-100 120秒ボイスレコーダーをタカチ製のケースにスピーカーとともに入れ、乾電池ボックスをそれに接続し、小さなケースに入れた入れたタクトスイッチ式の押しボタンスイッチを2個製作し、LEDとともに接続しています。


押しボタンスイッチを2個は、ビーズを保管する透明ケースを使い、タクトスイッチを基板に表面実装し、それをケースに固定し、押す部分として円形の透明板をシリコン接着剤でタクトスイッチに接着しています。
タクトスイッチの軸には、6.5mm長にカットしたベーク製のスペーサーを約2mm挿入・接着し、軸を長くしています。
特にこのスイッチは、「軽く押したらオンになるようにしたい」ということで、軽くて、壊れにくいものと考え、作りました。


タカチ製ケース「SW−85」の内部です。MK-100 120秒ボイスレコーダーのサイズにピッタリです。スピーカーはMK-100の下に接着されています。


ぬいぐるみの内部構造です。おなか(背中に近い)に本体、足にスイッチ、おへそあたりにLEDが実装されています。


この例では、複数の声を録音できること、最高の音質で再生したい、ということでサンプリングレートを12kHzに改造した(抵抗値を変更するだけ)MK-100 120秒ボイスレコーダーを使用していますが、音声は1つ、または2つでよければMK-108 10秒ボイスレコーダーを1台または2台使用しても良いかもしれません。2台使用する場合はスピーカーを共有させれば、小型にできます。
今回の製作例では、マイクは使用していませんが、右手に録音ボタンを実装すれば、録音した声を、右足を押して再生、などの使い方ができます。
ぜひ、みなさんも手作りのぬいぐるみにMK-100 120秒ボイスレコーダーまたはMK-108 超薄型10秒ボイスレコーダーボードを実装して、思い出に残る素敵なプレゼントをお作りください。
製作例を提供していただいた石川県のH様には、お礼に「MK-108 超薄型10秒ボイスレコーダーボード(再生ボタン型)」を送らせていただきます。
ありがとうございました。

MK-108で手縫いの音声ウェディングカード製作例




愛知県のお客様K様から、友人の結婚式のために製作した「手縫いの音声ウェディングカード」を製作例としてお教えいただきました。
手縫いの雰囲気と、布地の柔らかさが伝わってきます。ひじょうに素敵な仕上がりです。ここで簡単に製作方法を紹介させていただきます。

写真の手縫いの素敵なカードの中には左図のようにダンボールが2枚重ねられ、その中を切り抜いてMK-108 超薄型10秒ボイスレコーダーボードが組み込まれています。


製作手順:

カードサイズのダンボールを3枚と厚紙1枚を使用します。
1枚のダンボールはカバーとなるため、何も加工しません。
上に重ねるダンボールは左の上の形に、そして下のダンボールは左の下の形に切り抜きます。ポイントは、録音ボタンは、誤って押さないように一番低い位置に配置したことです。
厚紙、ダンボール(下用)、ダンボール(上用)の順にノリで貼り付け、重ねます。
次にMK-108 超薄型10秒ボイスレコーダーボードの裏の両面テープをはがし、土台の厚紙に貼り付けます。このとき、スピーカーは、音が聞こえやすいように上を向けています(オリジナルは下向きです)。
以上で完成です。

製作例を提供していただいたお客様からのコメント「工夫したところは、キットの枠は、シーツとか毛布などの形を保つために入っている薄いダンボールを2枚重ねて作りました。録音ボタンを1枚目の上に(間違って録音ボタンを押さないように)、再生ボタンは2枚目の上におきました。
一番気をつけたところはケーブルを切らないことで、録音ボタンと再生ボタンを置くところに気を使いました。


この例では、再生ボタン型のMK-108を使用していますが、表紙を開いたときに再生するようにしたい場合はMK-109を使用してください。
ぜひ、みなさんも手作りのカードにMK-108 超薄型10秒ボイスレコーダーボード(再生ボタン型)またはMK-109 超薄型10秒ボイスレコーダーボード(スライドスイッチ型)を使用して、思い出に残る素敵な音声メッセージカードをお作りください。
製作例を提供していただいた愛知県のK様には、お礼に「MK-109 超薄型10秒ボイスレコーダーボード(スライドスイッチ型)」を送らせていただきます。
ありがとうございました。

自作マットスイッチで犬が話すドッグトーキングマシン製作例



マットスイッチというスイッチをご存知でしょうか?昔は、自動ドアの前にあり、踏むとドアが開く仕組みになっていました。今は、人体を検出するモーションディテクタ(MK-302、MK-303としてマイコンキットドットコムで販売)を使用している場合がほとんどですが。

このマットスイッチを自作し、これをMK-108 10秒ボイスレコーダーの再生ボタンとして接続し、ペットの犬がこのマットの上に移動するとあらかじめ録音しておいた「おなかがすいた。ゴハンがほしい」とか「散歩に行きたい。連れてって!」と再生する装置を作りました。

MK-108以外の追加部品は、軟質塩化ビニル製のソフトケース1個、厚紙(400g/平方m)、アルミ箔(少々)、両面テープで、約300円(いずれも100円ショップで購入。価格を保証するものではありません。)の追加部品と約3時間で完成。

(1) 完成品です。MK-108は、100円ショップで販売されていた「セクションケースA スライドオープンタイプ 93×49×14mm」に入れました。サイズはぴったりです。自作マットスイッチは最後にアクリル絵の具で犬の足跡のようにペイントしました。
(2) 軟質塩化ビニル製のソフトケースB5サイズです。これをマットスイッチの上下に使います。つまり接点部分を挟み込みます。
(3) 犬の足跡の形をドローイング(線画)ツールで描き(Adobe Illustratorを使用)、このソフトケースと約1.0mm厚の厚紙をその足跡のかたちに切り抜きます。このとき、ソフトケースの下部はつながっているように切り取ると、あとの作業が楽です。
(4) 厚紙をスリット状に切り取ります。その部分がアルミ箔で作ったスイッチの接点部分とその空間となります。重要:厚紙の厚さと空間のサイズはひじょうに重要です。この例では厚紙は1mm厚、空間は10mm、空間と空間の間の厚紙の幅は5mmとしています。厚紙の厚さによって、またカバーとして重ねるソフトケースの硬さによって調整する必要があります。人間の足で踏みつけるタイプのマットスイッチを作るときは厚紙の代わりにダンボールを使用し、空間は5cmくらい空けてください。
(5) アルミ箔を厚紙よりも少し、小さく切り、両面テープで貼り付けます。重要:厚紙から外側にアルミ箔を絶対にはみ出さないようにしてください。はみ出すと、そこで接触する場合があります(マイコンキットドットコム店長はここで何度も失敗しました)。両面テープは窓のヘリのぎりぎりのところに貼り付けます。写真(6)参照。アルミ箔は平らにして貼り付けます。でこぼこがあるとそこで接触する場合があり、失敗します。
(6) 次に厚紙のもう一方にもアルミ箔を貼り付けます。窓ぎりぎりに両面テープ(5mm幅)をまんべんなく貼り付けます。
(7) 両面テープを貼り付けたあと。
(8) さらにアルミ箔を貼り付ける。
(9) リード線の外皮ビニールを15cmほどむき、なかの線材1本1本を植物の根のように扇状に広げます。さらに、その上に10mm幅の両面テープを貼り付けます。
(10) 線材1本1本を広げています。最後にソフトビニールでこれを挟み込み、完成です(写真(1))。アクリル絵の具で色を塗ります。再生する声は、あなた自身またはお子様に入れてもらってください。パソコンの音声再生ソフトを使用すれば、パソコンから音を録音することができます。

最後に、犬にこのマットスイッチを押せば、おやつがもらえる、または散歩に行ける事を教えます。簡単!?

これで、あなたの愛犬は、あなたに意思を伝えることができるかもしれません。犬だけではなく、猫、鳥、猿など、みなさんのペットに作ってみてください。

注:マットスイッチを押している間だけ再生したい場合は、「MK-109 10秒ボイスレコーダー(スライドスイッチ型)」を使用してください。MK-108は、スイッチがオンになったときに1度だけメッセージの最後まで再生し、再生ボタンを離しても止まりません。しかし、MK-109は押し続けている間だけメッセージの最後まで再生し、ボタンを離すと止まります。

MK-108で作るDM、花束カード、お祝いカード3点

MK−108 組み込み用10秒超薄型ボイスレコーダーボードの製作例として3点作りました。商品として販売も可能です。ロゴの印刷、台数、価格、など詳しくは、マイコンキットドットコム店長までお問い合わせください。

製作例:
1.ダイレクトメールに使えるハガキサイズのボイスレコーダー
2.花束や花瓶や鉢植えに挿入できる針金付きボイスレコーダー(表に手書きのメッセージ書き込み可能)
3.誕生日、お祝い、クリスマス等用の音声メッセージカード


製作例1:
ダイレクトメールに使えるハガキサイズのボイスレコーダーです。
>仕様:サイズ110×155×5mm、重量40g
>説明:「おもて」には、スピーカーと再生用ボタンがあります。受け取った方は、再生ボタンを押して、録音されたメッセージを聞くことができます。また、あて先用のラベルを貼り付けるスペースがあります。会社のロゴなども印刷可能です。
「うら」には、録音ボタン、マイクの穴、超小型のスライドスイッチ(誤って録音されないように録音機能をオン・オフ)が見えます。
>作り方:ほかの製作例と同様に、上下は厚紙(光沢紙)を使用し、5mm厚の発泡スチロール製のパネルを「ロ」の字に切り取り、MK-108を実装しています。録音ボタンとボイスレコーダーボードとの間に表面実装用のスライドスイッチをプリント基板に実装して挿入しています。

製作例2:
花束や花瓶や鉢植えに挿入できる針金付きボイスレコーダー(表に手書きのメッセージ書き込み可能)です。
>仕様:サイズ125×60×5mm、重量30g
>内容:「おもて」には、再生ボタンだけがあります。自由にメッセージを手書きできます。
「うら」には、スピーカー、マイク、録音ボタンがあります。また針金製の棒が付いているので、花束、花瓶、鉢植えに挿入できるので、お誕生日、母の日、結婚式に最適です。
>作り方:ほかの製作例と同様に、上下は厚紙(光沢紙)を使用し、5mm厚の発泡スチロール製のパネルを「ロ」の字に切り取り、MK-108を実装しています。この例では、再生ボタンだけ裏向きに取り付けて、「おもて」から操作できるようにしています。

製作例3:
誕生日、お祝い、クリスマス等用の音声メッセージカードです。
>仕様:195×170×5mm、重量50g
>内容:「おもて」は、任意のカバーです。自由にお作りください。
これを開くと、手書きのメッセージを読むことができ、また、再生ボタン、録音ボタンがあり、自由に再生、録音できます。
横長の紙を使用し、二回谷折りしています。
>作り方:写真のとおり、貼り付けるだけです。MK-109を使用すれば、「おもて」を開くと自動的に再生するカードが作れます。

MK-102で列車音が出る鉄道模型ケース



100円ショップで購入した「コレクションボックス ミニ 長方形」(サイズ150×750×810mm)に「MK-102 列車の音が4種類!列車模型、時計、アラームに使える!列車音発生キット」 (またはMK-102-BUILT 完成品)(下の写真)を入れました。
MK-102-BUILT 完成品を使用すれば、ケースの穴あけさえできれば、ハンダ付けの必要なく2時間くらいで製作できます。
鉄道好きのお父さんや、ご家族やお友達に、もちろん自分用にお作りください。
<使用方法>
ボタンを押すと、4種類の列車音を発生します。
左端のボタンから順に、
1.「汽笛、蒸気機関、踏み切り、レール音」
2.「汽笛」
3.「踏み切り」
4.「レール音」
が聞こえます。列車が好きな人に喜んでいただけると思います。

まず、ケース下部に押しボタンスイッチ4個を取り付ける穴(6.8mm径)をあけます。
ドローイング(線画)ソフトを使用して、直径6.8mmの穴を適当な間隔(例では15mm)で描き、プリントして、ハサミで切り取り、低粘着ノリで貼り付けます。
次にドリル(ボール盤)で慎重に、線にそって穴をあけます。ケース加工はこれだけですので、ゆっくり慎重に行ってください。

MK-102の押しボタンスイッチを順にねじ止めします
次に、基板、電池ホルダ、スピーカーを両面テープで取り付けます。
スピーカーの高さが15mm程度あるのですが、100円ショップで購入したこの「コレクションボックス」の土台の高さは10mm程度なので、ベーク材で作られた棒を18mm長に切り、それを4本ケース土台裏面の四隅に両面テープで貼り付け、「足」としました。
完成写真では、スピーカーとその「足」が見えています。18mm高さの黒い紙を貼り付けて、隠してください。
次に、ケース内側の後ろ側に背景となる写真を適切なサイズにプリントしてノリなどで貼り付けます。
以上で完成です。



考察:

・ スピーカーをケースの下部ではなく、背面の写真の裏に貼り付けても良いかもしれません。より迫力ある音が聞こえます。
・ ケースの中に100円ショップで販売されている「小型液晶デジタル時計」を入れても良いかもしれません。より実用的になり、使えます。

・MK-102は列車音を発生しますが、ほかに、MK-101は「電子オルゴール」、MK-103は「サイレン音」、MK-104は「エリーゼのために」、MK-105は「動物の声」、MK-106は「マシンガン音」、MK-100・MK-107・MK-108・MK-109は「録音した声や音」を発生します。
キット、いろんな愉快なケースが作れます。プレゼントにも最適です。
ぜひ、お試しください。

超簡単なパネルのレタリング方法

加工したプラスチックケースや金属ケースに「ボリューム」「ON」「OFF」「ファンクションスイッチ」などと文字を入れる作業は「レタリング」と呼ばれています。多くの電子工作好きのみなさんは、さまざまなメーカーから出ている裏面にノリがついた「インスタントレタリング用紙」から希望する文字を切り抜き、一直線に並べて貼り付けているかと思います。慎重に行っても、文字間の調整は難しいですし、一直線に並べるのも簡単ではありません。
しかし、この方法を使用すれば、誰でも、2,3分できれいなレタリングが可能です。さらに色づけもいっしょにできちゃいます。マイコンキットドットコム社内で試作品や、社内用ジグや1品のみの特注を作成するときには、この方法を愛用しています。簡単、正確、短時間!オススメです。

完成例1つめ。
パネル上部の青い帯には白抜きで会社名と製品名を入れています。
LCD表示の前の部分は、透明の窓になっています。

完成例2つめ。
例1と同じように、パネル上部の青い帯には白抜きで会社名と製品名を入れています。
LCD表示の前の部分は、透明の窓になっています。
LEDの周りと、ロータリーエンコーダーのツマミの周りには、文字を囲むように配置させています。こんなことも簡単です。
さらに、写真下のスイッチの上の文字「OUTPUT」は、LCD表示の青い飾り部分にかかっているので、白抜きにして、その上に文字を乗せています。これも、簡単にできます。

図面を作成します。
ドローイング(線画)ソフトでサイズを貼り付ける金属板に合わせて作ります。このとき、加工図面や部品配置図面を重ねたり、消したりできると正確に、また簡単に製作できるので、レイヤー機能(図面を重ね合わせる機能)が搭載された線画ソフトを使用してください。
写真では、2枚のパネルを同時に作っています。

これが超簡単パネル作りの秘密です。
複数のメーカーから販売されている、裏面にノリがついた「フィルムラベル」(A4サイズ)を使用します。透明、白色、銀色などがあるようです。この例では「透明(クリア)」を使用しています。理由は、LCDの窓を作るためです。単にプリントしなければその部分は透明になるので、簡単にLCD表示用の窓が作れます。
実は、このLCDの表示窓の金属部分のエッジは、きれいに、なめらかに加工するのは容易ではありません。このラベルプリントによる方法では、その表示窓の周りを濃い色(この例では青)で色づけすると、そのエッジが隠れるので、いいカゲンに加工しても、見えません。これもこの方法の魅力の一つです。
インクジェットプリンタ用です。

印刷して切り取り、貼り付け。
インクジェットプリンタでプリントして、切り抜きます。
以上で終了です。裏面のワックスシートをはがして、慎重に加工したパネルに貼り付けます。このときに、空気が入り込むと、気泡がシートの下に残ってしまいます。貼り付けるときは、慎重に、押さえながら、気泡を作らないように慎重に貼り付けてください。
LCDの窓の部分はプリントしなかったので、透明のまま残ります。裏面にノリがついているので、少し曇っているように思いますが、ほとんど気になりません(*)。お試しください。
これで完成です。最初の写真の完成品のできあがりです。
*表示窓の透明部分のノリが気になる場合は、ホームセンターで販売されているノリはがし溶剤「De-Solv-it」(ディソルビット:天然オレンジオイル)で、簡単ではありませんが、なんとか取ることができます。ただし、使用するラベルシートによっては取れないかもしれません。いろいろ試しましたが、いまだに「ディソルビット」よりノリをはがしやすい溶剤が見つかりません。ご存知の方はマイコンキットドットコム店長にお教えください。

超簡単なパネル・ケース加工方法

パネル・ケース加工の製作例です。いろいろな製作方法、手順があるかと思いますが、マイコンキットドットコム社内で行っている試作機の作り方です。
<加工の基本>
時間をかけて、ていねいにケガク。つまり加工するための線を加工するパネルやケースにていねいに描く、というのが基本で、もっとも重要です。がこれがアマチュアには難しい。少なくともマイコンキットドットコム店長には・・
<マイコンキットドットコムの方法>
ドローイングソフト(線画)で製図し、プリントし、加工対象に貼り付けて、そのとおりに加工する。最後に貼り付けた紙をはがす。以上で終了です。
お手本にはなりませんが、ぜひ参考にしてください。下記のような、どこかの会社の製品のような(?)完成品が、自宅で簡単に作れます。文字のレタリングや色づけ方法・手順は「パネルのレタリング例」を参照してください。それも極めて簡単な方法です。

完成品です。レーザーダイオードの多出力光源を作りました。
ケースは、タカチの「UC-15-8-20AA」を使用しています。

まず、ドローイング(線画)ソフトで図面を書きます。このとき、お使いのプリンタの図面サイズ精度を考慮して、サイズを調整します。
つまり、図面上(PC上)で、200mmの四角形を描いたときに、プリンタに何ミリでプリントされるかということです。ちなみに、マイコンキットドットコム社内で使用している白黒レーザープリンタは201.0mm(+0.5%)に、カラーレーザープリンタは200.5mm(+0.3%)という結果でしたので、PC上では、それぞれ-0.5%、-0.3%小さく描いて、プリントします。小さなサイズでは、気にする必要はないかもしれませんが。

図面を加工する金属板のサイズに切り取り、低粘着スプレーノリ(下の工具の写真の右側)で貼り付けます。
このとき、ノリをつけるのは、紙のほうです!絶対に、金属板にはノリをスプレーしないでください。マイコンキットドットコム社内で誤って金属側にスプレーしたことが何度かありました。加工後にそのノリを取り去るのが大変です。

まず、ボール盤で穴を開けます。手持ち式のハンドドリルや電動ドリルでは、難しいかもしれません。その場合は、まず穴を開けたい場所にポンチ(*)で物理的なヘコミを付けて、次に1mm径程度の小さなドリル刃で穴を開けます。次に少し大きな穴を開けるようにしてください。ボリューム、スイッチなどの丸い穴は比較的簡単です。
*ポンチバネつきのものがオススメです。マイコンキットドットコム店長のような素人でもきれいに望む場所にヘコミを付けられます。金づちと単純なポンチで望みの位置にヘコミをつけるのは簡単ではありません。下の工具の写真の左を参照。

四角穴は、まず丸い穴を開け、1辺が11mm以下であれば、角ヤスリでひたすら削ります。このとき、図面の線に沿うように慎重に削ります。貼り付けた紙がはがれないように、エッジ部分では、上(紙側)から下(金属側)にヤスリを動かしてください。でなければ貼り付けた紙がはがれてしまいます。
11mmよりも1辺が長い四角は、ハンドニブラ(下の工具の写真の真ん中)を使用して、図面の線に沿って慎重に切り抜きます。左の写真は、ハンドニブラの刃の部分の拡大です。

加工が完成しました。次にパネルの文字のレタリングと色づけについては、「パネルのレタリング例」を参照してください。

使用した工具の例です。
左から、「バネ付きポンチ」、「ハンドニブラ」、「低粘着スプレーノリ」です。

MK-506を使用した乾電池1本のカメラ用高輝度LEDライト

マイコンキットドットコムのMK-506 「乾電池1本で5V出力 DC-DCコンバータ完成品」を使用したデジタルカメラ用高輝度LED照明を製作しました。MK-505またはMK-506で簡単なデジタルカメラ用LED照明が作れますか?というお問い合わせをいただきましたので作ってみました。
MK-506以外の追加部品は、LED4個、330Ω抵抗4本、スイッチ、アクリル板で、約600円(秋葉原での実売価格。価格を保証するものではありません。)の追加部品と約4時間で完成。

動作説明:
10カンデラ(かなり高輝度)の白色LEDを4個使用し、約5.1mAの電流を流して発光させています。LEDは3.3Vの電圧降下があるとされているので、電源電圧5Vに対して、その差は1.7Vで、抵抗として330Ω使用し、おおむね5.1mAの電流を流しています。製作される場合は、明るさなどを考慮し、実験して抵抗値を決めてください。

製作:
1.型紙に合わせてアクリル板(2mm)をカット、穴あけします。まず型紙を低粘着のスプレーノリでアクリル板に貼り付けます。次に型紙に合わせてカットし(ホザンのPCBカッターがオススメ)、ボール盤を使用して小さな穴を開け、中心のカメラレンズ用穴とカメラのフラッシュおよび測光用センサー穴を開けます(写真3,4,5,6)ます。
2.MK-506のヘッダーピン型のスイッチをはずし、スナップスイッチを付けています(写真2参照)。
3.各LEDは樹脂接着剤で固定し、各LEDのアノードに330Ω抵抗を直接ハンダ付けし、4個のLEDを並列接続します。
4.4個のLEDのカソードも同様にハンダ付けします。
5.プラス、マイナスをMK-506の出力のプラス、マイナスにハンダ付けします。写真6は裏側。
以上で完成。

考察:
消費電流は、合計で20mA程度ですので、明るさや光りのバラツキを見て、LEDを増やしたり、輝度を調整してください。今回使用したMK-506は最大100mAですので、輝度がさらに必要とか長時間の使用が必要であれば乾電池2本タイプのMK-505(最大200mA)を使用してください。
今回作成した高輝度LEDライトは、デジタルカメラに直接ベルクロ(マジックテープ)で取り付けていますが、三脚などに取り付けても使えます。


参考資料:
型紙

MK-108、303、505を使用した小型赤外線センサー音声発生装置


MK-108(またはMK-109) 10秒ボイスレコーダーボートとMK-303 赤外線センサーモジュールとMK-505(またはMK-506) 乾電池で5V出力DCDCコンバータを使用した人または動物の動きを検出すると、録音した任意の音声メッセージを再生する装置です。
乾電池1本(または2本)で動作するので、電源のない場所でも使えます。

◆展示会場で自社ブースの製品の前に取り付ければ、お客さんが前を通ったときに「本日は、XXX社ブースにおいでいただきまことにありがとうございます。この製品は、・・・」、
◆お店の入口に取り付ければ、「いらっしゃいませ。本日の目玉商品は・・・」、
◆鳩害や猫害に困っている人は庭やベランダに取り付ければ鳩や猫が来たときに「コラー!」とか「わんわん」、
◆玄関に置けば帰宅した子供に「おやつは冷蔵庫にあるよ」とか。

人、猫、鳩などに自動的に反応して録音した音声を再生するので使用方法は無限です。再生するメッセージは10秒ですが、ユーザーが自由に録音できるので、自分の声でも、動物の声でも、なんでも再生できます。

マイコンキットドットコムの3種類のキット以外で追加する部品は電源スイッチ1個、ケース1個だけです。約300円の追加料金(秋葉原での実売価格。価格を保証するものではありません。)とケース加工を含めて約4時間で完成。

動作説明と使い方:
写真(1)が完成品です。
1.右側のスイッチが電源スイッチ。ケースのフタを開けて、スイッチを入れ、録音ボタンを押して、好きな音、声を録音します。最大10秒です(改造すれば16秒まで延長可能です(ハンダ付け、チップ抵抗交換、スキル必要)。詳しくは録音再生ICのデータシートを参照してください)。10秒はかなり長いです。
2.録音が終わったら電源をオフにして、フタをし、好きなところに配置します。
3.PIR(赤外線)センサーを検出したい方向に向け、電源スイッチを入れます。スイッチオン後、約1分PIR(赤外線)センサーは起動しません。ご注意ください。理由は、操作する人間が検出範囲から離れる時間を待つためです。
4.人や動物(猫や鳩など)が前を通過すると、録音した音・声を再生します。
以上のように使い方は簡単です。

回路説明と製作(上図):
1.ケース加工
型紙を切り抜き、ケースに低粘着のスプレーノリで貼り付けます(最初の写真の2と3)。ケースは100円ショップで購入したアクリルケースです。型紙どおりにドリルで穴を開け、加工します。加工後、下図のように配置します。すべて両面テープで取り付けています。写真の4は型紙をはがしたところ。写真5は裏面に向けたスピーカーの音を大きくだすためにスペーカー前部の両面テープを丸くくりぬこうとしているところです。写真6は側面で、スイッチが見えています。

2.電源にはMK-505(またはMK-506乾電池で5V出力DCDCコンバータ)を使用し、MK-108(またはMK-109)ボイスレコーダー内蔵のボタン電池3個は使用しません。取り外します。絶縁物(竹串など)で電池ホルダーの横を押すと簡単に外れます。MK-505(またはMK-506)を使用する理由は、MK-303PIRセンサーには4.7V以上の電源が必要だからです。
3.MK-303PIRセンサーが人または動物を検出すると、PIRセンサー出力に0.5秒間のTTL(正)パルスが発生します。
4.その信号出力がMK-108の再生用信号端子(またはスイッチ側の端子)に接続されており、電源電圧(5V)近くになります。
再生スイッチ入力は上りエッジで再生されますので、端子がTTL信号でハイレベルになると再生されます(詳しくは録音再生ICのデータシートを参照してください)。各部の配線は下図を参照してください。配線作業は極めて繊細で、温度制御された、先端の細いハンダゴテが必要となります。個の作業によりMK-108、MK-109が壊れた場合、保証の対象外となり、修理は有償となります。


考察:
1.今回はMK-108(またはMK-109)を使用していますが、鳩や猫を追い払うためのセンサー装置として使用する場合は、MK-102 列車音(汽笛など)発生器、MK-103 サイレン・マシンガン音発生器、またはMK-105 動物の声(猫、にわとり、牛、犬)発生器を使用することもできます。
2.消費電流
PIRセンサーの駆動時に常に約0.3mA程度流れます。オンになり、再生中は約50mA流れます。製作例で使用したMK-506(乾電池1本で5V出力)は2000mAhなので理想的には、新品のアルカリ電池でおおむね9時間程度は動作すると思います(展示会などでは朝10時から17時ころまで、1日は使用できる計算です)。電源が使えるところでは5VのACアダプタを使用してください。ただし、この製品は電源ノイズに影響されるのでACアダプタによっては、電源レギュレータが必要かもしれません。試してからご使用ください。

注意:
1.この製作例は、完成品ボードの改造が必要です。改造した時点でマイコンキットドットコムの製品保証はなくなります(本来は30日)。
2.MK-108(またはMK-109)へのハンダ付けは、かなり細かい作業となります。自身のない場合はおやめください。
3.マイコンキットドットコムの「免責事項」に繰り返し書いていますように、このキットおよびこの改造に対して発生したいかなる損害、損傷も、間接的、直接的を問わずマイコンキットドットコムでは責任を負いかねますことをご承知置きください。

オマケ:
マイコンキットドットコムでは、この製作例で作成した3種類のキットを組み合わせた製品を完成品として販売する予定で、現在、製造工場を探しています。自社で製造できる、販売したい、など、ご協力いただけるお客様はご遠慮なくマイコンキットドットコム店長までご連絡ください。

参考資料:
回路図(JPG)
ケース加工型紙(JPG)

PIC-P40によるペルチェ素子用温度コントローラ


PIC-P40開発ボード製作例:
マイコンキットドットコムで販売するOLIMEX社のPIC-P40と40ピンの16F877Aを使用したペルチェ素子で対象物を加熱または冷却するための温度コントローラです。自宅でPCBをエッチングするときのエッチング液の加熱、熱帯魚の水槽の加熱(夏は冷却)、自作の恒温槽、部品の冷却などに簡単に使えます。
追加する部品は、MCP6022オペアンプ、機械式ロータリーエンコーダ、MP4212モータードライバ(H型)、2SA1015トランジスタ、LCD、LED(単色、2色)、タクトスイッチ2個、ペルチェ素子、コンデンサー少々、抵抗少々です。約1800円(秋葉原での実売価格。ペルチェ素子を除く価格。価格を保証するものではありません。)の追加部品と約4時間で完成。
動作説明:
 温度センサーとして感熱抵抗(NTC。サーミスタ)を使用し(デフォルト。IC型温度センサーも使用可能)、温度を測定します。薄くて小型なので対象物への貼り付けが容易であることと温度範囲が広いのが特長です。
 ロータリーエンコーダーを回して目標の温度、温度センサー、B定数(NTCの場合)、PID各係数、PWMデューティー表示可否を設定します。目標の温度と現在の温度を2行16文字のLCDに表示します。
 加熱時には赤色のLEDが、冷却時には青色のLEDが点灯します。
 PID制御を使用し目標の温度に到達させています。
 科学実験などにお使いください。使用したPIC16F877Aは多くのIOピンがあり、PIC-P40ボードにも多くのスペースがあるのでいろいろ実験できます。(キーワード:ペルチェ素子、TEクーラー、PID制御、LOG、対数計算、B定数、サーミスタ、感熱抵抗、P16F877A)
回路説明:
 ロータリーエンコーダーを2ビットで読み、H型FETドライバICをPWM(パルス変調)モードを使って4ビットで動かし、LCDを7ビット(データ4ビット、制御3ビット)で駆動しています。ペルチェ素子の加熱と冷却はH型FETドライバICで電流方向を制御し、その加熱/冷却能力はパルスのデューティー比(オンとオフの比)を変えることで制御しています。PIC、温度センサー回路、H型FET素子、ロータリーエンコーダー、スイッチ、LED、LCDだけの簡単な回路です。
 温度センサーは感熱抵抗(NTC:ネガティブ ・テンプリチャー・コエフィシェント・サーミスタ:Negative Temperature Coefficient Thermistor。一般にサーミスタと呼ばれています。)を使用しています。温度の上昇に対して抵抗値が下がるのでネガティブと呼ばれています(下図)。NTCに定電流を流し、NTCの両端に発生する電圧により温度を検出する仕組みです。NTCの電流は使用する温度範囲によって変更できるようにオペアンプ(単電源のMCP6022使用。LM358など使用可)で調整します。NTCは温度が低いと抵抗が上がるので流す電流を下げないと、大きな電圧が発生してしまい(電圧降下が大)、または自己発熱により測定できません。逆に温度が低いときは、抵抗値がきわめて小さくなるので電流を上げないと、電圧を検出できません。そこで、一般にNTCを使用する場合は、測定する温度範囲によって測定するための電流を変えます。下図のグラフでは60度C以下では10μA、60度を超える温度範囲では100μAが最適と示されています。この製作例では、オペアンプMCP6022を使用した定電流発生回路によりボリュームを回して100μAに調節して使用します。つまり、R2が3.3kΩとすると、トランジスタのエミッタ電位が4.67V(=5V-(3.3k×0.1μA))(電源電圧の誤差、抵抗R2の誤差がありますので最終的には、LCDに表示される実測値を見ながら調整します)となるように設定するということです。ちなみに回路ではボリュームの可変範囲が大きすぎます。これは定電流値をいろいろ変えて実験しようと思ったためです。100μAに固定する場合は、ボリュームのプラス側、マイナス側に固定抵抗を挿入し、可変範囲を狭くしたほうが使いやすいです。ソフトウェアはデフォルトでは100μAの電流で測定するようになっています。異なる電流を使用する場合は、このR2とソフトウェアをモディファイしてください。下図参照(出典:米ILX Lightwave社アプリケーションノート)。


ボリュームをまわすと電流を変えられます。LM35などのIC型温度センサーを使用する場合の回路は回路図参照。
 H型FET素子は、東芝製のMP4212を使用。ペルチェ素子駆動には力不足です。しかし、小型のペルチェ素子用、モーター制御用または実験用として使用可能です。ちなみに、この製作例は簡単にサーボモータをPIC制御できるように簡単に変更できます(機会があれば掲載します)。ペルチェ素子による加熱冷却能力は電流と電圧に比例しますのでアプリケーションにあわせて、個別FETでH型駆動回路を作成してください。Googleなどで「H型ドライバ」などの検索ワードで検索すると、たくさん製作例が出てきます。
 LCDとしては、SUNLINK社のSD1602H(小型、バックライト付き)を使用しています。
ロータリーエンコーダはアルプス製の機械式を使用しています。チャタリングが多いのでソフトによるチャッタ除去処理が必須です。
 LEDとして出力時表示に赤色、加熱/冷却表示に2色LED(赤と青入り)を使用しています。2色LEDが入手できなければ単色をLEDを2個使用してください。青色・赤色2色入りLEDはアキバで見つけたのですが、先週その店に行ったところ、もう売ってませんでした。DigikeyやRSコンポーネンツ通販サイトも探しましたが青色と赤色の2色LEDはありませんでした。レア品かもしれません。
 2個のタクトスイッチより、出力オン/オフとファンクション(目標温度設定、温度センサー設定、B定数設定(NTC使用時のみ表示)、P係数設定、I係数設定、D係数設定、PWMデューティー表示化可否設定)を行います。写真(2)の右側のタクとスイッチを押すと出力します。写真(2)の左側のスイッチを押すとファンクションが変わります。
ソフトウェア説明:
8kワードほとんど使用してます。ムダが多いです。
 温度制御にはPID制御を使用しています。PID制御とは、対象物を目標値に導く制御方法であり、最短時間で、最適な形(目標値に対して行き過ぎたり、少なかったりしないということ)で目標値に達するように制御します。一般にP制御(比例制御)だけだと「振動」(目標値に達しても、行き過ぎて加熱しすぎ、あわてて冷却すると、また行き過ぎて冷却しすぎ、また加熱、また冷却と、いつまでも目標値で安定しない現象)します。目標値と現在値の差の値に係数を乗算するだけで、そのまま利用(P:プロポーショナル。比例制御)する部分と、差とその時間でできる面積に相当する積分値(I:インテグラル。積分制御)を利用する部分と、目標値との変化速度量に相当する微分値(D:デリバティブ。微分制御)(グラフで傾きに相当する部分です)を利用する部分の3つの制御値(PとIとD)で制御します。日本語では、比例積分微分制御と呼ばれます。温度制御では、一般にPI制御(比例積分制御)のみ行われるのが一般です(微分制御はない)。以下の式で表されます。
 MV(t) = Pout + Iout + Dout
(式の説明:MVはマニュピレート・バリアブルつまり制御量。P制御値とI制御値とD制御値を加算したものが制御量となることを示しています)
それぞれP、I、D制御値は下記の式で表されます。



PIDそれぞれの係数「K」の最適な値は、ペルチェ素子、対象物の熱容量に左右されるので、ロータリエンコーダで自由に変更できるようにしています。
P制御値は、単純に目標値と現在値の温度差に係数Kpを乗算しています(下図)。

I制御値は、目標値と現在値の差をソフトのループが測定するごとに加算しているだけです。簡単な面積分してます。それに係数Kiを乗算しています(下図)。

D制御値は、目標値と現在値の差を測定した時間の差で割り算して傾きを計算しているだけです。それに係数Kdを乗算しています。最初に説明しましたが、PIC-P40でサーボモータをも駆動するように製作した回路とソフトウェアなのでD制御していますが、温度制御だけならPI制御だけでD制御は必要ないかもしれません(下図)。

(注記:出典は米Wikipedia。各グラフはWikipediaを参照しています。詳しくは下記のWikipediaをご覧ください。かなり詳しく説明されています。http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller
 温度測定の部分は、温度センサーとしてNTC(サーミスタ。25度Cのとき10kΩ)を使用していますので、対数計算しています。温度と抵抗値とB定数の関係は以下の式で表されます。

(説明:T0は基準温度、R0はそのときの抵抗値。つまり、この製作例で使用したサーミスタは25度Cのとき10kΩなのでT0が25度、R0が10kΩです。ただし、K(ケルビン)単位ですので273.15加算した値です。)
対数計算は、今回使用しているCCS社のCコンパイラではライブラリとして提供されているので、このままの式を書けば、計算してくれます(CCS社のCコンパイラに感激。簡単すぎる!)。しかし、マイコンキットドットコム店長自作のソフトウェアのムダが大きく、8kワードに入らなくなったので、変換表を使用して対数を求め、適当に補間し、少ないプログラムメモリで処理しています。使用したPICの16F877Aには10ビットのADコンバータが搭載されていますが、マイナス温度からプラス80度くらいまでを制御(温度測定する)する場合には、足りません。そこで測定と変換処理を16回繰り返し、14ビット相当のADコンバータとしてソフトで処理し、小数点以下2桁の温度を表示しています(下図の「Actual」が測定値)。ちなみに64回測定と計算を繰り返せば16ビット相当のADCを実現できるかもしれません。ソフト中のループ回数を「16」から「64」に変更するだけです。どうなるかお試しください。

温度センサーとしてIC型のLM35も使用できるようにソフトウェアを作りました。ファンクションスイッチで項目を選択し、ロータリーエンコーダをまわすと切り替わります。しかし、回路は作っていません。回路図に掲載しましたので、作って加えればNTCもLM35も使用できます。
 ペルチェ素子の駆動にはMP4212を使用し、それを2ビットのPWM出力と2ビットの制御出力でエネルギーと方向を制御しています。インバータ素子を入れれば各1ビットでもOKです。PID値計算プログラムで得たMV(制御量)によりPWMのデューティー比を変え、温度差の正負から電流の向きを変えています。同時に2色LEDを点灯させています。加熱のとき赤色、冷却のときに青色。ちなみに、ペルチェ素子ではなく抵抗型のヒータ(ニクロム線など)を使用するときは、制御線1ビットを使用すれば簡単に実現できます。自宅でPCBをエッチングするときの加熱用であればこれで十分です。
 ロータリーエンコーダは機械式を使用しており、かなり安価な部品を使用したのでかなりチャッタが発生します。したがって早くまわせません。しかし、温度コントローラの温度設定は、あるときはプラス40度C、あるときはマイナス10度Cにするなど、高速に温度を変えたいときがあります。そこで、クリック間(クリックのある製品を使用しています)で止めたときに、その直前の状態(インクリメントかディクリメントか)によって、高速にインクリメントかディクリメントしています。これでチャッタの心配はいりません。快適に、高速に、イッキにマイナス10度Cからプラス80度Cまで変更できます(必要あれば)。つまりゆっくりまわせば0.1度ずつ増加・減少し、クリックの間で止めれば、1度ずつ高速に増加・減少します。その変化量については詳しくはソフトウェアを見てください。好みにあわせて変えてください。
 ファンクション切り替えをタクトスイッチで行います。CASE文を使っています。切り替えると、LCDの1行目にそれぞれ設定する項目が表示されます。2行目は常に現在の温度を表示しています。タクトスイッチを押すごとに表示される順番:目標値(Target)>温度センサー(NTC or LM35)>B定数(B const。ただし、この項目は温度センサーとしてNTCを選択したときにだけ表示されます)>P係数(P gain。上記の式のKpです)>I係数(I gain。上記の式のKiです)>D係数(D gain。上記の式のKdです)>PWMのデューティー比表示可否(Display Duty?。制御の確認用にPWMのデューティー比を表示します。冷却時はマイナス値になります)。下図。

それぞれの値はすべてロータリーエンコーダをまわして設定します。上記の説明のようにクリックの間で止めると高速に変化します。
 設定値(目標温度、B定数、PID係数)を保存するために内蔵のEEPROMにソフトでその値を保存するようにプログラムを途中まで作成しましたが、「Out Of ROM」がCCS社のCコンパイラで発生し、最終的にあきらめました。マイコンキットドットコム店長自作のCソースではムダが多く、内蔵プログラムメモリに入りきりません。ぜひ、入るようにチャレンジしてください。


ケース実装例:
上の写真では、PIC-P40温度コントローラボードをタカチ製「SY-150A(アイボリー色)」に実装しています。パネルの印刷(レタリング)は、コクヨ製ノリ付きインクジェットプリンタ用クリアラベル(A4サイズ)で印刷し、フロントパネルに貼り付けています。
LCD部分は印刷しなければクリアな窓として透けて見えます。ドローイングツールで作図すれば、インスタントレタリングなどの手間はかからず簡単です。さらに、右のロータリーエンコーダーの文字「Temperature」のようにツマミを囲むように丸く文字を並べることも簡単です(LEDの文字「OUTPUT」「HOT/COOL」も丸く囲んでいます)。オススメ。デザインは、米国の測定器メーカー風に作りました。
LCDはSUNLINK社の「SC1602B」を使用しています(製作例の1602Hとコネクタが異なるだけで制御方法は同じなので簡単に置き換えられます)。下に並ぶスイッチは左から電源、ファンクション、出力オンスイッチです。いずれも日本開閉器製のパネル取り付け型スイッチです。LEDは上が出力オン表示、下が加熱/冷却表示(2色)です。
パネルの加工は、ケガキせず、上記の作図図面を紙にプリントし、低粘着スプレーノリで貼り付け、慎重にドリル、リーマー、ハンドニブラ(ホザン製)で加工し、加工完成後に貼り付けた作図図面をはがすだけです。これもオススメ加工法です。ただし、プリンタの寸法精度を事前に確認してください。ちなみにマイコンキットドットコムが使用しているインクジェットプリンタは1%大きくプリントされ、レーザープリンタは0.5%大きくプリントされます。正確に作る場合は、その%分を小さく作図します。パネルの作図、プリント、加工に4時間程度必要です。
上記のクリアラベルによるパネル制作方法、パネル加工方法などをいずれご紹介します。

オマケ:
この製作例はサーボモータの自作例を掲載するためにも検討した、と説明しました。実際にマブチモータを取り付けた例です(下図)。

目標値付近で、赤色と青色のLEDを交互に点灯させながら、軽快にプーリーが右回転、左回転と切り替わります。実際にサーボ機構として動作させるには、プーリーに可変抵抗(ボリューム)を固定し、その抵抗値をこの製作例の温度測定値の代わりに入力、フィードバックさせ、制御はレバーを付けた可変抵抗(ボリューム)の値を変えることで行う。これにより、「倒立振り子」も簡単にプラス1000円程度でできるかもしれません。次回の製作例をお楽しみに。

注記:この製作例はマイコンキットドットコム店長が作成し、参考に公開しているのものです。製品として動作を保証するものではありません。そのままで動作はしますが、冗長な回路、プログラムが多く、手本にはなりません。あくまでも参考とお考えください。
USBインターフェイス付きのPIC-P40-USBでも製作できます。USBインターフェイスが必要なときは、PIC-P40-USBをご使用ください。

謝辞:CCSCソフトウェアの作成、PIDの検討、PICそのものの使用方法、CCSCで「Out Of Memory」が出たときの対処方法などPIC業界で有名な後閑哲也様の「電子工作の実験室」(http://www.picfun.com/)を参考にさせていただきました。さらに、2桁表示LCDの表示用ライブラリの使用などをご本人に快く承知していただきました。感謝いたします。

参考資料:
PIC-P40による温度コントローラ製作例の回路図(PDF)
PIC-P40による温度コントローラ製作例のCソースとHEX(zip)

PIC-P28による模型用モーターのコントローラ


PIC-P28ボード製作例:
マイコンキットドットコムで販売するOLIMEX社のPIC-P28とPIC16F876Aを使用したモーターコントローラです。約1000円(秋葉原での実売価格。価格を保証するものではありません。)の追加部品と約3時間で完成。科学実験などにお使いください。使用したPIC16F876Aは多くのIOピンがあり、PIC-P28ボードにも多くのスペースがあるのでいろいろ実験できます。)
PIC16F876Aを使用しロータリーエンコーダー(以下RE)により模型用モーターの回転方向と速度をコントロールします。同時に回転方向と速さを2 桁の7セグメントLEDで表示します。REを右に回すと7セグメントLEDの表示が初期値50(写真2)から1ずつ増え、同時にモーターが右に回転し始めます(写真4。プ−リーの回転が写真ではわかりにくいですが右に回転しています)。1増えるごとに速度が速くなります。REを左に回し、数字が49以下になると左(逆回転)に回転し始めます(写真3。プ−リーの回転が写真ではわかりにくいですが左に回転しています)。1減るごとに速度が速くなります。この製作例ではRE、PWM(パルス変調)、7セグLEDなどの使い方が学べます。添付している回路図とプログラム(CソースとHEX)はそのままで動きます。
回路説明:
(1) 追加する部品は、メカニカル式ロータリーエンコーダー、MP4212モータードライバ(H型)、2SC1815トランジスタ2個、7セグメント2桁LED、コンデンサー少々、抵抗少々、マブチモーター、タミヤのプーリー工作セットです。
(2) ロータリーエンコーダーを2ビットで読み、H型モータードライバICをPWM(パルス変調)モードを使って4ビットで動かし、7セグLEDを9ビットで点灯しています。モーターの回転方向はH型モータオドライバICで電流方向を制御し、その速度はパルスのデューティー比(オンとオフの比)を変えることで制御しています。7セグLEDはアノードコモンです。カソードコモンを使用するときはトランジスタの接続を変えて(各コレクタを7セグLEDのコモンに接続。エミッタをグランドに接続)、プログラムも変更します(LEDの表示用データをインバート)。モーターはマブチ製、プーリーはタミヤ製のプーリー工作セットを使用しています。REもその台に付けています。H型ドライバの電源はPIC-P28で発生された+5Vを使用しているのでモーターが元気に回りすぎます。H型ドライバの電源(ICの10番ピン)として+3Vや+1.5Vを別電源として使用してください。(写真と回路図を参照)
プログラム説明:
(1) CCS社のCコンパイラで作成。彼らの様々なライブラリを使えば簡単にプログラムが作れます。
(2) メインプログラム、REの検出、7セグメントLEDの駆動、H型モータードライバの制御に分かれています(添付プログラムを参照)。
(3) RS232インターフェイスを標準で搭載しているので、回転速度などを読み取りPCに送ったり、速度をPCから制御するようなプログラムも簡単に作れます。ぜひお試しください。
注記:この製作例はマイコンキットドットコム店長が作成し、参考に公開しているのものです。製品として動作を保証するものではありません。そのままで動作はしますが、冗長な回路、プログラムが多く、手本にはなりません。あくまでも参考とお考えください。
USBインターフェイス付きのPIC-P28-USBでも製作できます。USBインターフェイスが必要なときは、PIC-P28-USBをご使用ください。
モーター回転と速度コントロール製作例の回路図(PDF)
モーター回転と速度コントロール製作例のプログラム(CソースとHEX)

PIC-P14による小型リモート温度監視装置


PIC-P14ボード製作例:
マイコンキットドットコムで販売するOLIMEX社のPIC-P14と14ピンの16F688を使用した定期的に温度を測定しES232経由でPCに温度データを送る回路とプログラムです。
回路説明:
(1) PIC16F688を使用。LM35(IC型温度センサー)で温度を読み取り、MCP6022オペアンプで値を最適な値にしています。写真では15cmのリード線で接続されたLM35温度センサーが見えます。ボード上側の8ピンICはオペアンプです。
(2) PCの画面には定期的に温度が表示されます(PCではハイパーターミナルを使用しています。左図参照)
プログラム説明:
(1) CCS社のCコンパイラのRS232用のライブラリを使えば数行でプログラムが作れます。LM35から得たデータをアンプのゲイン分乗算し、10ビット(1024)で正規化しています。
(2) 毎秒(時間はdelay文で簡単に設定可能)、ひたすら温度を測定し、PCに送っています。
送付データの送信時間間隔を長くして、乾電池駆動の5V電源MK-505またはMK-506を使えば、完全にスタンドアロン型の温度監視センサーが作れるかもしれません。お試しください。
PIC-P14温度測定とPCデータ送信回路図
PIC-P14温度測定とPCデータ送信プログラムCソースとHEX(CCS社のCコンパイラ使用)

PIC-P8による超小型リモート温度監視装置


PIC-P8ボード製作例:定期的に温度を測定しES232経由でPCに温度データを送る回路とプログラムです。
回路説明:
(1) LM35(IC型温度センサー)で温度を読み取り、MCP6022オペアンプで値を最適な値にしています。写真では15cmのリード線で接続された LM35温度センサーが見えます。ボード右側の8ピンICはオペアンプです。そのほかLED、ダイオードなどが搭載されていますが別の実験で使用しまし た。
(2) PCの画面には定期的に温度が表示されます(PCではハイパーターミナルを使用しています。左図参照)
プログラム説明:
(1) CCS社のCコンパイラのRS232用のライブラリを使えば数行でプログラムが作れます。LM35から得たデータをアンプのゲイン分乗算し、10ビット(1024)で正規化しています。
(2) 毎秒(時間はdelay文で簡単に設定可能)、ひたすら温度を測定し、PCに送っています。
送付データの送信時間間隔を長くして、乾電池駆動の5V電源MK-505またはMK-506を使えば、完全にスタンドアロン型の温度監視センサーが作れます。お試しください。
PIC-P8温度測定とPCデータ送信回路図
PIC-P8温度測定とPCデータ送信プログラムCソースとHEX(CCS社のCコンパイラ使用)