修理案件で困っています。
６本足のスイッチ。
２回路2接点でオルタネート型。
右のは正常。
後のパターン(6穴)から取り外したのが左のスイッチ。
上部と下部が「ポッチリ」で引っかかっているのですが、
それが折れてしまったようで不安定に。
オルタネート動作、ちゃんとロックせずオンを保持して
くれません。
足間ピッチ、上下は2.54mmX2。
左右が3.7mmで、よく見る5.04mm間隔の
オルタネートスイッチとは違って、小型なんです。
カタカナの「ア」じゃなく、何かのロゴマークかしら。
さてこれ、どこのスイッチなんでしょう。
とりあえず、スイッチをジャンパして
動かない回路を追いかけます。
この回路で「これなに？」だったのが「ランプ」。
最初「ヒゲがあるぞ」っと。
よく見たら、「LAMP1」「LAMP2」と部品番号が記さ
れています。
左のが切れてました。
ランプが生きていた別の装置。
こんなふうに光ります。 直列になってました。
昨日はひさしぶりの地域イベント。
自作の10秒ゲームツールの出番でした。
・ボコスカハンマー
・ピコピコスイッチ
・シャカシャカホイップ
それぞれ2台が出動。
子ども達など大勢の皆さまにいじめられました。
それぞれの最高点(画面下側のHi表示)を記録しておきます。
・ボコスカハンマー ： １４５点
・ピコピコスイッチ ： １５９点
・シャカシャカホイップ ： １５５点
１０秒間で得た衝撃パルスやスイッチの押し下げが
得点ですので、毎秒１４発や１５発の速度となります。
トラブルもありました。
・イベント終了直前、ピコピコスイッチ1台の右側のスイッチ
が接触不良になってアウトに。
このスイッチ、押されるというより、おもいっきり
ドツかれていますんで。
「やさしく扱って」との申し出は無意味ですんで。
・ボコスカハンマーの映像出力用RCAピンジャック(黄色)の
接触状態が悪化して映像が不安定に。
※ボコスカハンマーのRCAピンジャック
修理のため、ジャックをパネルから外そうとすると・・・
黄色の樹脂部で断裂してしまいました。
組み立ての時、固定ナットをきつく締めすぎていたのか・・・
２系統のビデオ出力を持っている回路だったので、
イベント中はもう一つの方につなぎ直して続行でき
ました。
「マル信無線電機」の「MR-599」というジャックです。
日本橋テクノベースの店頭では「MR-565」 シリーズの
ジャックが並んでいますが、これの場合、GNDにつながる
「ベロ」がネジ止め時、いっしょに回ってしまい、もう一つ
使い勝手が良くありません。
そこで「MR-599」あるいは「MR-699」なんです。
MR-599とMR-699、微妙に構造が違っていてMR-699の
ほうはGND端子も完全に絶縁できるようになっています。
今回のトラブルはMR-599のほう。
MR-599の固定ナットは9mm。
MR-699は10mm。
パネル加工の穴径も異なります。
部品箱にMR-699のストックがあったので交換しました。
MR-599は固定ナットにGND端子が接触して、
ケースが金属だとそこで接触。
MR-699は完全に樹脂が覆っていてケースのGNDと
分離できます。
※ピコピコスイッチ
スイッチがアウトになったのかと思ってスイッチボックスを
バラしたら・・・ 接続線の断線でした。
コントローラとのつなぎにLANケーブルを使ったんで、
より線じゃなく単線。
単線をスイッチ端子にハンダした根元で切れてました。
スイッチの振動に負けたようです。
LANケーブルの単線の先により線をハンダして
ちょっと延長。
スイッチ端子にはより線をハンダしておきました。
・「ピコピコ・スイッチ」破損
・「ピコピコ・スイッチ」操作スイッチ部を新造
Arduino初体験 が2012年12月。 (10年以上前だわ)
その基板の現在がこれ。
・どこかから拾ったプラケースをベースに。
・16MHzセラミック発振子を水晶発振子に交換。
・ブートローダ書き込み済みのATmega328Pと
通信(スケッチアップロード)するための
ケーブルを付加。
・乗っているチップは何度も交換。
ちょっとした実験や試運転で便利なのが
アナログ入力ポートにつなぐ４つのボリューム。
スイッチも２つ付けてます。
こんな回路です。
ボリュームのスライダーに0.1uFのコンデンサを
入れておくと安心。
発端はこんな３つのボリューム。
+5VとGNDを取れるようにピンヘッダをハンダして
います。
ケチって片面のユニバーサル基板なんで、配線は
ちょっと面倒。
AnalogReadで読んだA/D値(0～1023)を使って
Delay値を設定したり、動作パラメータを変えたりと
リアルタイムでできますんで、なかなか便利です。
使ったボリュームは秋月電子通商のつまみ付半固定抵抗 。
(足の1・2・3の順に注意：刻印あり)
似てるけど3386K-EY5-103TRじゃない！
※応用のためのスケルトン・スケッチ
4つのボリュームと2つのスイッチを入力するための
応用基本スケッチを示しておきます。
・ボリューム値の入力は1ms割り込みで処理。
・64回平均。
・4つあるので256msごとにデータが確定。
・勝手にスキャンするのでAnalogReadのように
100us待たされるということがない。
・割込禁止にしなくてもいつでも読めるよう
VR値は0～255の8bitで。
ad_avr[ch]を読めばok。
起動すると256msごとに値をシリアル出力します。
A/D 8bit:VR1,2,3,4 SW1,2
105 178 123 249 0 0
105 178 123 255 0 0
：
0 64 128 255 0 0
0 64 128 255 0 0
0 64 128 255 1 0 SWはオンで1
0 64 128 255 1 1
0 64 128 255 0 1
0 64 128 255 0 0
・ダウンロード - ad_vr4.txt
.inoではなくUTF8Nのテキストです。
※タイマー割り込みとADC変換完了割り込み
ソースを見てもらえれば、その手順がわかるかと。
さまざまなライブラリ、確かに便利です。
でも、Arduino UNOのATmega328Pマイコン
あたりなら、レジスタの直接操作はそんなに
難しくはありません。
マイコンに備わっているさまざまな機能を引き
出すには、データーシートをにらみながらの
プログラミングをしなければなりません。
「容量マルチプライヤ回路」を調べてたらこんなのが。
・CQ connect：容量を大きくみせるマルチプライヤ回路
リライトした回路図↓
LTspiceの結果として、こんな特性が示されています。
（上記ページより (図8)）
にも同様の回路が出ています。
タイトルが
可変抵抗器で容量を可変できる容量マルチプライヤ回路
低周波域で「可変容量コンデンサ」つまり「バリコン」を
作れるぞ！という興味ある回路です。
（ただし片側がGNDになる）
で、ここからが問題提起。
※試したわけじゃありません。
コンデンサとしての値を大きくしようとして
アンプA2のゲインを大きくしたら(R2を大きく)
A2が飽和するんとちゃう？
Cを100倍にしようとA2を100倍にしたら、増幅できる
信号振幅の1/100までしかうまく動かない。
±10Vなら±0.1Vまでしか扱えないということに
なるのでは・・・
どなたか、確かめていただければと・・・
昔々・・・
2011年04月21日：60Hzノッチフィルタ回路
FDNR回路を使ったんですが、ここでもアンプ出力の
飽和が悪さをしてました。
※シミュレーションじゃなく実回路で試しました。
※追記
「精選アナログ実用回路集」での回路を示しておきます。
VR1による倍率設定は「1～11」となっていて、
CQ connectのように欲張っていません。
（x100、x1000）
サブタイトルが「異星文明との遭遇」
「SF」じゃありません。
太陽系外からやってきた「謎の天体」。
これが観測されたのが2017年。
すでに近日点を通過していて、遠ざかる所を
見つけられたという。
「オウムアムア」という名は「遠方からの初めての使者」
という意味のハワイ語だそうな。
※見つけたのがマウイ島にある
望遠鏡だから
「オウムアムア」でググるとあれこれ出てきます。
いつものように図書館から。
・「オオルリ流星群」 伊与原 新 著
2022年12月2日：伊与原 新著「月まで三キロ」
これは短編集でしたが、「オオルリ流星群」は300頁弱の長編。
話は現代。 でも、1972年10月8日の
「ジャコビニ流星群」の話なんかが
書かれてて、50年前に戻れます。
※ネタバレ：
主人公の誕生日がこの次の日の9日。
それで名が「彗子」。
我々の世代、この騒ぎをリアルタイムで追いかけ
ましたから。
※山まで行ったぞ！
「ユーミン」ファンなら聴いたことがあるかと。
・ジャコビニ彗星の日 松任谷由実
流星電波観測の話も出てきます。
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
もう一冊。 宇宙ものの「SF」です。
・「ミッキー7」エドワード・アシュトン 著 大谷真弓 訳
住めそうな惑星を探して人類が宇宙へ出ていく
話なんですが・・・ ひどい。 けど、面白い。
内容は書評を探してください。
わたしの評価は「85点」。
※コロニー作りの失敗例、それを主人公が
読み漁るのがイイ。
オリジナルデバイス：なんぎな日記(2023年5月10日)
に、HD44780が乗った液晶表示モジュールが出ていたので、
こちらからも迎撃してみます。
２種類のモジュールを発掘できました。
上側、東芝のが1987年4月製のようです。
HD44780、このサフィックスで内蔵しているキャラジェネ
のデータが変わります。
手持ちのHD44780データシート(1997年8月)、これで
示されていたのは「A00 A01 A02」の3種類。
・A00
・A01
・A02
「A01」と「A02」はずいぶん賑やかに見えます。
CG RAMエリアの8文字、コード0x00～0x07と0x08～0x0F
は同じものがは表示されます。
C言語では、0x00はnullターミネートされる文字列で
使われます。
ですので、0x08～0x0FをCG RAMの文字コードに割り当て
たいところなんですが、「BS」や「HT」「LF」「CR」の
制御コードと被ってしまいますんで、CG RAMを使う時は
ちょっと気遣いが必要です。
※関連
・液晶表示モジュールを４ビットモードで使ったときの空きピン処理
※Arduinoに絡めて
Arduinoでの液晶制御、一般には「LiquidCrystal」ライブラリを
使います。
8ビットモードだと、
LiquidCrystal(rs, E, d0～d7) :10bit
LiquidCrystal(rs, rw, E, d0～d7) :11bit
4ビットモードだと
LiquidCrystal(rs, E, d0～d3) :6bit
LiquidCrystal(rs, rw, E, d0～d3) :7bit
と、いちばん接続線数が少ない接続は
「4ビットモード」で「rs」と「E」を使った場合の
6本になります。
もう1ビット増やして「rw」を指定したら、
「busyチェックしてくれるので早くなるかも」
は、期待できません。
LiquidCrystalライブラリはbusyチェックは完全に無視。
「delayMicroseconds()」を使った時間待ちでタイミングを
作っています。
さて。。。この時間待ち。
LiquidCrystalライブラリのソース「LiquidCrystal.cpp」を
読みますと、初期化(begin)のところで、
delayMicroseconds(50000);
と「50ms待ち」をしているところがあります。
しかし、delayMicrosecondsにはこんな制限が・・・
・Arduino-UNOでのdelayMicrosecondsの設定は16383までだ！
液晶初期化のdelayMicroseconds(50000)、
・ほんとにこれでエエの？
・動いてるからエエんとちゃう。
っということしか言えません。
2015年01月19日に秋月の通販で買っていました。
・２回路入ＣＭＯＳオペアンプ ＬＭＣ６４８２ＡＩＮ
価格：￥120 × 数量：5 ＝ 合計：￥600
・２回路入低入力オフセット電圧ＣＭＯＳオペアンプＮＪＵ７０６２Ｄ
価格：￥70 × 数量：5 ＝ 合計：￥350
オペアンプ、8pin DIPのが少なくなっています。
秋月での「LMC6482」、むちゃ安価でした。
「結束バンド」はなんと呼びますか？
インシュロック か タイラップ か
使われるのはざっとこの3つでしょうか？
で、これ。
私とこでは「ペッタン」と呼んでいます。
マウントベース
結束固定ベース
結束バンド用固定具
など、メーカーによりいろいろのようです。
裏返すと「3M」のマークが出てきましたが、
これはくっつけている両面テープのメーカー名
(信頼の3Mてなところか)のようです。
「ペッタン」、結束バンドを固定するのが目的ですが、
こんな使い方も。
まず、中心にドリルで穴を開けて、タッピングビスが
入るようにしておきます。
これを４つ作って基板用固定小物とします。
ペッタンを４つとも基板にネジ止めしてから剥離紙を
はがします。
固定先への貼付はそれから。
ペッタンを先にケース側に貼り付けようと
すると・・・
うまく位置出しができませんのでご注意を。
出窓：鯉のぼりを振る の基板固定で利用
しています。
「タカチ」から基板を固定するための「貼付小物」
が出ています。
・ASR型貼付ボス 5.1mm
10個入 / ASR-5
https://eleshop.jp/shop/g/gE7U412/
・ナット入り貼付スペーサー
ASTシリーズ 6mm / AST3-6B
https://eleshop.jp/shop/g/gL2Q127/
タッピングビス、あるいは通常のビスで基板を
固定するための小物です。
※追記
件のペッタン(左の方)、配線材料をストックしている箱を
見たら・・・ちゃんと「3M」の製品でした。
品名：結束バンド用固定具 MT-20EX
超強力粘着多用途テープ付
※廃番みたい・・・
2023年5月6日：オペアンプ NJU7062の駆動能力を見る
の記事の中で紹介した「NJU7062」の応用例、
トランジスタ技術2023年6月号 の
「どっち向きもOK！USB Type-C電圧・電流モニタ」
の著者「漆谷正義」さんをトラ技の目次で検索すると、
私とえらいまぁ接近遭遇しているのが判明しました。
#1 2005年10月
2相パルス発生器,My tools！〈第6回〉,連載,292,1,下間 憲行
ステッピング・モータを使った風力発電機の製作,自然エネルギーの活用にチャレンジ〈第3回〉より大きな電力を取り出すためのTRY,連載,203,6,漆谷 正義
#2 2005年1月
やってはいけない! アナログ回路設計,知らないといつまでたっても性能が出せない,特集,147,17,漆谷 正義/下間 憲行/木島 久男/小宮 浩/鈴木 憲次/浜田 智/国分 太郎
#3 2005年6月
同じ型名なのに内部回路が違う！?,失敗は成功の母〈第3回〉,連載,264,2,下間 憲行
電子回路の性能は配線で決まる,本誌4月号の付録マイコン基板で実験！,特集,108,4,漆谷 正義
#4 2005年9月
ON/OFF機能付きの1～2A出力定電流回路,トラ技サーキット・ライブラリ〈第9回〉,連載,268,4,下間 憲行
充電コントローラの製作,自然エネルギーの活用にチャレンジ〈第2回〉発電機からのエネルギーをフル活用する,製作,199,6,漆谷 正義
#5 2006年月
低抵抗値測定用アダプタ,My tools！〈第10回〉,連載,276,1,下間 憲行
ペルトン水車で水道から電気を作る,自然エネルギーの活用にチャレンジ〈第7回〉 水回りの照明や水位警報器に使える,連載,189,6,漆谷 正義
#6 2007年10月
調光機能付きLEDドライバの製作,AC100Vで白色LED20個を点灯,特集,143,4,下間 憲行
ハイ・パワー/高輝度LED駆動ICの一例,Appendix,特集,147,2,漆谷 正義
#7 2007年5月
部品の摩り替えでトラブル,失敗は成功の母〈第23回〉,連載,274,2,下間 憲行
評価と測定のコモンセンス,開発した回路の性能や機能を正しく評価する,特集,175,10,漆谷 正義
#8 2007年8月
きもだめし用怪音&怪光発生装置の製作,サマー・キャンプに最適!,一般,218,5,下間 憲行
簡易カラー・メータの製作,外付け回路不要のカラー・センサ・モジュールを使った,一般,206,6,漆谷 正義
#9 2010年12月
発電/蓄電/節電/照明デバイスほか,発電デバイスのエネルギの大きさからバッテリの蓄電容量まで,特集,122,18,石井 聡/漆谷 正義/篠塚 政彦/下間 憲行/鈴木 正太郎/堀米 毅/宮崎 仁
#10 2010年2月
研究!ニッケル水素電池の耐久テスト,Appendix1 繰り返し回数が多く放電時間が長いほどダメになる,特集,89,5,下間 憲行
真冬に2日で発芽!LED照明を使った育苗器,エコ時代の自然エネルギ活用日記〈第1回〉,短期連載,163,6,漆谷 正義
#11 2010年6月
バッテリの破壊を防ぐ過放電防止回路,専用電源の追加が不要でシンプル,一般,222,2,下間 憲行
LEDメッセージ・パネル付き水車発電機,エコ時代の自然エネルギ活用日記〈第5回〉,短期連載,185,6,漆谷 正義
#12 2010年7月
ハンディ方形波発生器の製作,くるくる回して楽ちん設定!,一般,193,3,下間 憲行
電源投入と基本動作OK/NGのチェック,評価検討前に確認が必要な測定ポイントと検査項目,特集,116,7,漆谷 正義
#13 2012年3月
第6実験ベンチ 特性変化を自動測定!リピート・テスト・アシスタント,ON/OFFと測定をひたすら繰り返してくれる,特集,102,8,下間 憲行
明るさ検出器の製作実験,撮影感覚でお手軽測定! 輝度分布も取れちゃう,特集,81,6,漆谷 正義
そして、最新号でも接近遭遇していますんで、
発見できただけで14冊。
2023年4月26日:出窓：鯉のぼりを振れたらというリクエスト
ここでの、小型サーボを使っての駆動実験は失敗。
この波形発生(sin波)に使ったのが
日清紡マイクロデバイスのNJU7062
秋月扱いで80円。
3～16V電源で低オフセットだし、あれこれ工作に使えるか
と思ったのですが、思わぬ落とし穴が報告されています。
・オペアンプNJU7062を使うのは難しい：釣り師のつれづれ日記
なにがアウトなのか・・・出力電流が取れないのです。
・アンプを構成したとき、帰還抵抗の値を小さく
できない。
・負荷抵抗が小さいと欲しい出力電圧が出てこない。
と、出力の駆動能力が弱いと、何かと制限が出てきます。
それを確かめてみました。 検証に使った回路は
・単電源オペアンプの入出力特性を調べる
※この時は「無負荷」でしか調べていません。
そこで、今回は
LMC6482 ・・・ 秋月での扱い停止
MCP6022 ・・・ 低オフセット品
そしてNJU7062。
この３つのオペアンプの出力に
・GND側に負荷抵抗を入れる。
・電源(+5V)側に負荷抵抗を入れる。(プルアップ)
と、負荷抵抗をつないだ時の挙動を調べてみました。
まずはLMC6482とMCP6022。
（クリックで拡大↓）
両方とも安心して使えるレベルです。
※オフセット電圧が小さいので、黄色線：入力と
緑色線：出力がほとんど重なっています。
そしてNJU7062
GND側に入れた負荷抵抗、抵抗値が小さくなると
出力レベルがずずずずっと下がってしまい、
「こりゃあかんわ」
状態に。
33kΩはなんとか。
10kΩになるともうあかん。
※抵抗をプルアップするように入れた時、
つまりLに引っ張るほうはまだましですが。
NJU7062を使う時は、この特性に注意が必要です。
※追記
11倍の非反転アンプを組んで、帰還抵抗の値を
変えて出力の様子を比較してみました。
A1は10k・100kで。 A2は1k・10kで11倍増幅。
試したのはLMC6482とLM358、そしてNJU7062。
こんな結果です。
LMC6482は頑張ってフルスイング。
LM358は、1k・10kでも10k・100kでも
およそ3.7Vで頭打ちに。
NJU7062は1k・10kだと、2.2Vくらいで
飽和しちゃいます。
※さらに追記
・トランジスタ技術2023年6月号
10日発売ですが、年間購読している人には
ゴールデンウィーク中に届いているかと。
今号の特集「作る！わかる！USB Type-C＆電源」
この第2章に
「どっち向きもOK！USB Type-C電圧・電流モニタ」
という製作記事があります。
この中でNJU7062にが使われていました。
ハイサイド側に入れた電流検出抵抗(0.1Ω)の
電圧ドロップをNJU7062を使った差動アンプ
で10倍増幅して1Aで1Vを得ようという目論見です。
こんな回路。
差動アンプを構成する4本の抵抗は「1k・10k」の
組み合わせです。
「ちょっと重いんじゃないか？」
と、「10k・100k」のと比較してみました。
オペアンプの電源は非反転入力側電圧と同じ
になるので、反転入力側の電圧をちょっとだけ
下降させます。
電流が流れるか流れないかの、出力「0V」付近
が問題になるので拡大して観察します。
1k・10kの抵抗だと30mVほどの残留電圧が見えます。
10k・100kだとそれが2mVほどに。
30mVということは測定電流値は約30mA。
基準電圧5Vで10bit分解能のArduino UNOでの
測定ということですので、30mVは6/1024。
0.6%ほどの不感帯が生じることになります。
※このトラ技には私の記事も。
トラ技Jr.コーナ
回路の通電確認に便利な0.1mA精度
USB接続電流計の製作
※タイトルにUSBという文字が
入っちゃいましたが、USBとは
直接の関係はありません。
「鯉のぼり」、振れました。
※関連
・2023年4月26日：出窓：鯉のぼりを振れたらというリクエスト
↑
これがスタートで失敗案件
・2022年5月17日:「壊れたオルゴールの人形」を回せ！
・2022年5月4日:緊急指令！ 「ダイソーの観覧車」を回せ！
・2022年5月8日:「ダイソーの観覧車」を回せ！ 回路図
説明には動画が要りますなぁ。
「出窓」の中から見た様子です。
メカ細工はあり合わせのパーツで。
旗振り棒は百均カメラ三脚の足。
※なぜか2本だけ残っていた
モータ軸の回りは、金属スペーサーを加工。
リンク棒はΦ2.0のシンチュウ棒をコの字に
曲げて。
その抜け止めは圧着端子の根元を残して
切断し、それを先に圧着。
※こちらからは見えないけど
※ユニポーラ→バイポーラ改造
ユニポーラ ステッピングモーター 28BYJ-48 5V
を「バイポーラ」に。
中央の赤線がユニポーラ接続でのコモンになります。
これを切り離します。
ステッピングモータのドライバユニット「A4988」は、
モータ定格の「5V」ではなく、12Vや24Vの電源を
供給して使います。
※1/16までマイクロステップの設定もできるので
便利です。
基板上の半固定抵抗を調整すれば、モータの駆動電流を
設定できます。
駆動トルクに見合った電流にしておけば発熱が少なく
なります。
※出窓の電源回り、出窓の前に人が来たか
どうかを人感センサーで検出していて、
一定時間検出が続けばオン、
検出が無くなってしばらくしてからオフ
というふうなラインをこさえてあります。
AC100V、DC24V、DC5Vの3電源が
オン・オフします。
yahoo:第9波の主流と予想されるオミクロン株「XBB系統」 現時点で分かっていること
新型コロナ、「オミクロン」と呼ばれているのは
「BA.5」という「株」なんだと思っていたのですが、
この解説によりますと、今は「XBB系統」が主流に
なってきているんだと。
新型コロナ、なかなか収束しそうにありません。
「みんな大丈夫そうやから、イベントしよっ」っと、
地域行事を復活させて良いモノなのか・・・
ラジオペンチblog:DVDのスピンドルモーターを低速回転させる-続編
に倣って、ジャンク箱から発掘した小さな3相モーターを
回してみました。
ラジオペンチさんの記事を見て、
「光学ドライブかHDDか何からだったかは忘れた
けど、小さな3相モーターがあったはず」
っと、ジャンク箱を漁りました。
発見できたので、真似っこしてみました。
仕事では、RX220マイコンと L6234 という
3相モータードライブICを使って「回した」こと
があります。
RX220には3相駆動用のPWM出力が付いてい
ますが、Arduino UNOのATmega328Pは
別個のタイマーユニットを操作しなくてはなりません。
3つあるタイマー、そのうちタイマー0がdelay()などの
タイマー処理で使われています。
それを・・・Arduinoから「タイマー0」を取り上げる（ユーザーが使う）
の手法で「我がモノ」にします。
初期化(setup)から、もう、Arduinoの環境からは外れて
しまいます・・・
でも、ATmega328Pはちゃんと「言うことを聞いてくれます」
ので。
試した回路、はこんな様子。
下の銀色のがモーター。
右のユニバーサル基板が駆動回路。
モーターとは3本の電線がつながります。
タイマー0のOC0AとOC0B出力。
そしてタイマー2のOC2B出力で、3つのPWM出力を
制御します。
※N-ch、P-ch MOS FETの記号は
簡略化して記述。
・パワーMOSFETの回路記号：MOSFETの矢印
※ゲートのプルダウン抵抗はゲートの浮き防止。
浮くと貫通電流が流れるかも。
※3相モータの回路記号↓ (BSch3V用)
bsch3v_lib_230502.zip
6本線を3本線にしたのはSHAPES.LIBの中に。
オシロ波形、緑・青・赤の3つがこの3相制御出力。
・スケッチ
・ダウンロード - 3ph_mot1a.txt
※.inoではなく.txtにしています。
※ちょいと虫を発見したんで
mot1→mot1aに入れ換え
タイマー0とタイマー2は似たような8bitタイマー。
※タイマー1は16bit
それを「同期」させて3相の制御パルスを得ます。
二つを「8bit位相基準PWM」に初期化して、同期したPWM制御
ができるようにします。
スケッチをピックアップすると・・・
// タイマー0,2 PWM出力 OC0A,OC0B,OC2B
TIMSK0 = 0b00000000; // 割込禁止
TIMSK2 = 0b00000000;
// ||+--- TOIE
// |+---- OCIEA
// +----- OCIEB
GTCCR = 0b10000011; // ★1
// | |+--- PSRSYNC タイマ0,1前置分周器リセット
// | +---- PSRACY タイマ2前置分周器リセット
// +---------- TSM 同期処理
TCNT0 = 0; // タイマーカウント値クリア
TCNT2 = 0;
OCR0A = 128; // U相 中央値
OCR0B = 128; // V相 (-1せず)
OCR2B = 128; // W相 (H=128:L=127)
TCCR0A = 0b10100001;
// |||| ++--- 8bit位相基準PWM
// ||++------- OCR0B 非反転PWM
// ++--------- OCR0A 非反転PWM
TCCR0B = 0b00000010;
// || |+++--- CS 1/8 2MHz →3.92kHz
// || +------ WGM02
// ++--------- FOC0
TCCR2A = 0b00100001;
// |||| ++--- 8bit位相基準PWM
// ||++------- OCR2B 非反転PWM
// ++--------- OCR2A Portで
TCCR2B = 0b00000010;
// || |+++--- CS 1/8 2MHz
// || +------ WGM22
// ++--------- FOC2
GTCCR = 0b00000000; // ★2
// +---------- TSM=0で計数開始
：
★1でタイマー0とタイマー2の前置分周回路を停止。
★2で計数再開。
★1でクロックの供給が止まり、その間に二つのタイマーを
「8bit位相基準PWM」に初期化しています。
※タイマー1は16bitなので
ちょっと、この二つとは
違います。これをタイマー
割り込みに使います。
PWMの周波数は、
16MHz/8 = 2MHz
1/255 1/2 → 3.92kHz
になります。
★2の計数再開でタイマー0とタイマー2の「頭」が
そろいます。
もう一つ、高速化のための手法。
三角関数データをROM内のテーブルに配置します。
「gawk」を使って配列を作り、それをPROGMEMで
ROMに配置します。
角度0～359度から「±127」の「8bitの数値=sin値」が
得られるようにしておきます。
※PWMの設定値が8bitなので
これで浮動小数点演算→三角関数の演算を使わなくて
良いようになります。
下表のように角度0～359度からテーブル読み出しで
8bitの「sin値」が出てきます。
/***** SIN 0～359 *****/
// 振幅±127, 中央値は0
const int8_t sin_tbl[] PROGMEM ={
0, 2, 4, 6, 8, 11, 13, 15, 17, 19, // 0
22, 24, 26, 28, 30, 32, 35, 37, 39, 41, // 10
：
125, 125, 125, 126, 126, 126, 126, 126, 126, 126, // 80
127, 126, 126, 126, 126, 126, 126, 126, 125, 125, // 90
125, 124, 124, 123, 123, 122, 122, 121, 120, 120, // 100
：
-22, -19, -17, -15, -13, -11, -8, -6, -4, -2, // 350
};
ツールは「gawk」。
文字を処理するなら、コレ！。
駆動周期でPWM値を更新します。
pwm_3ph[0] = degpwm(rot_deg, ad_vr[0]); // U相
pwm_3ph[1] = degpwm(rot_deg + 120, ad_vr[0]); // V相
pwm_3ph[2] = degpwm(rot_deg + 240, ad_vr[0]); // W相
cli(); // 割り込み禁止で
OCR0A = pwm_3ph[0]; // U相 PWM duty設定
OCR0B = pwm_3ph[1]; // V相 (-1せず)
OCR2B = pwm_3ph[2]; // W相
sei(); // 割り込み有効に戻す
rot_deg++; // 0～359度
if(rot_deg >= 360) rot_deg = 0;
120度位相差の3つの信号からPWM設定値を得て、
それをタイマー0、2の「OCR」レジスタに書き込んで
sin波に合致したデューティ比のパルスを得ます。
ad_vr[0]は、「PWM振幅調整用」の8bitデータです。
正弦波データテーブルを読んでいる処理がこれ。
/**** 角度からPWMデータに変換 *****/
// 角度 0～359 → 8bit PWMデータ(0～255)
// VR1値(8bit)でPWMの振幅を設定
// 中央値は128
byte degpwm(short deg, short vr1)
{
short a, g;
byte d;
while(deg < 0){ // マイナスならdeg+360
deg = deg + 360; // プラスに
}
// deg = deg % 360; // 0～359の範囲に(割り算やめて)
while(deg >= 360){ // 360を越えている場合はdeg-360
deg = deg - 360;
}
// SIN値に変換
a = (short)(int8_t)pgm_read_byte(&sin_tbl[deg]); // 0～359度→sin
g = (a * vr1) / 256; // VR1 : PWM振幅調整 ±127最大
d = (byte)(g + 128); // 8bitの中央値
return d;
}
g = (a * vr1) / 256; のところ
ぎりぎりで符号付16bit乗算が可能。
aは±127でvr1は0～255。
aとgをlongにして乗算するとずいぶん遅くなります
んで、shortの範囲にしておきたかった。
今回の実験(お休み中の腕試し)はここまで。
※面白がって追試
3相PWM出力の処理時間が11～12usだったので、
「これなら100us割り込み内で処理できるぞ」
っと、タイマー割り込み内でPWM出力を制御する
ように書き直してみました。
お試し下さい。
・ダウンロード - 3ph_mot2.txt
※.inoではなく.txtにしています。
VR2を絞って最高速度にすると
360度の経過が1秒間に27～28回。
1度の変化が0.1ms。
0～359度で 36ms。
1秒 ÷ 36ms = 27.78
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