ぽんず製造所

当ブログの記事を参考にして行った事により、いかなる不都合が発生としても当方は一切の責任を負いません。全て各自の自己責任でお願いします。

PICマイコンを使ったノーマルインタラプタ

今までテスラコイルのインタラプターには言わずと知れたスティーブ氏のインタラプタを使ってきました。

これ
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しかしドラム放電やQCW放電など、単発の出力をすることはできなかったので新しくインタラプタを作ることにしました。
(や、実は左上のボタンで単発出せるんだけど接触悪かったり何回も押さないといけないしなんだかんだで使い勝手が悪かった)

スティーブ氏のものは555を使ったディスクリート構成でしたが、今回はすべてマイコンで制御しようと思います。
基本的にはスティーブ氏のものと同じ動作+ドラムモードを実装するつもりですが、マイコンを使ってプログラム次第で柔軟に動作させたり、部品数も少なく配線も簡単にしちゃおうという魂胆
あと電池の持ちも良くなるように、というかなくなっても安価に入手できるように単3の電池を使うことにします。006Pはちょっと高いよね。あんまりかわんないかも。

こちらが作った基板

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乾電池一本で動かせるように、HT7733を使ったDC-DCコンバータで1.5V→3.3Vに昇圧しています。
あとはメインのマイコンとボリューム類のコネクタ(ピンソケットだけど)、出力の光コネクタが載っています。

ボリューム類がわちゃわちゃしすぎてる

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ケースに組み込んだ。

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ケースはその辺にあったテキトーな物なので少し小さく操作性が悪いです 

かんせー

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ボリューム類は、
電源スイッチ、モード切替、バーストモード間隔、バーストモードD比
    動作状態確認LED
単発出力ボタン、単発を一定時間おきにパンッパンッってやるやつ、周波数、パルス幅
という感じに並んでます。

使用したマイコンはPIC16F18325です。NCOというモジュールを使い、かなり滑らかに周波数を変更できます。0~125kHzまで0.1192092896Hzごと(20bit)に周波数を変えられますがもはやVR値をADCが10bitなのでNCOを使いきれてない。

???
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動画



このインタラプタは実はNT京都にあわせて作ったのですが、来場者の方から「なんで音が出せるの?」という質問をされそうだったのでパンッパンッパッパッパパパパバーーー(伝われ)ってやって原理を説明できるモードにを付けてみました。実際文化祭で実演した時は何度かこのような質問されました。まぁ結局テスラ本体がダメだったのでNTでこのモードを使うことはありませんでした(
話を戻しますとモード切り替えスイッチを一番下にするとこのモードになります。周波数ボリュームを右から左に下げていくと周波数が上がっていきます。
そのまま、モード切替スイッチを中点にするとノーマルインタラプタモードになり、ボリュームを上げていくと周波数がさらに上がっていきます。原理説明モード→ノーマルモードの切替時に周波数を連続させたかったので原理説明モードの操作が変な感じになりました。
モード切替スイッチを一番上にするとバーストモードになります。
左下のボタンを押すと単発出力(1msくらい)を出せます。で、その隣のボリュームで一定時間おきに単発出力してくれます。
長々と書いてしまいましたが動作はこんな感じです。 

使ってみた感想としては、上にも書きましたが操作性が悪い。持ちやすいケースで作り直したいね。
それ以外は思った通りに動いてくれましたし、特に以前のインタラプタで問題になった点を解決することが出来て満足しています。以上です。

NT京都2017に行ってきました

今年もNT京都に行ってまいりました。
NT京都関係者、来場者の方々、ありがとうございました。

いつもは鈍行で京都まで行ってましたが、今年は新幹線でワープしたのでめっちゃ楽でした。新幹線スッゲェ速いななにあれ
京都についたらちょっと設営をして、その後日本橋に行ってきました

聖地巡礼
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通天閣が近くにあった
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会場に戻り寝ようとしましたがNT前日深夜テンションでなんか出展物間に合ってない人のお手伝いとかしてしまいました。おかげで寝不足です。(楽しい)

自分はいつものレールガンと、でっち上げテスラコイルを出展しました。
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撮影は来場者の方 画像提供ありがとうございます

レールガンの動画

レールガンは去年と同じものです。

テスラコイルは写真を撮り忘れてしまったので上の写真を見てください。
回路も二次コイルも既に出来てるのでササっと作ろうと甘く見ていましたが、基板を作り直したりDIY的な部分に時間を取られて結局完璧には完成しませんでした。
未調整の不安定な状態なので低出力で放電させてましたが、そのうち我慢できなくなってフル出力させました。調子乗って演奏とかさせてたら燃えました(池沼)。
今年はテスラコイルの出展が多いようでした。レールガンの動画の後ろをみてもらうと何本もテスラコイルが立ってますね。暗室にも何台もテスラコイルがありましたが、忙しかったので暗室どころか室内の展示は見れませんでした。ちょっと残念

あと会場はフレンズが多かったです。

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サーバルちゃん見にきてくれました!うれしーーー!!!
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撮影は来場者の方 画像提供ありがとうございます

「の」のシールとユニサーバル基板ときばんちゃん
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NT終了後、もう回路燃えてもなんでもいいのでテスラを適当に修理して出展者勢と炎色反応させたり感熱紙に放電させて遊んでました。
無題

感熱紙 QCWの放電を当てました。
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翌日はR氏とR氏の友人と京都観光をしました。
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楽しかったです。

パーツクリーナーでフラックス洗浄

少し前に学校の方でプリント基板を作る機会があり、余ったスペースで小型のPICerFTを作ってみました。どうせ学校でも使うから問題ないよね(?)

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インダクタ以外は全てチップ部品になりました。また、原作のようなFT232RLモジュールを使わず、基板に直接FT232RLを実装しています。さらにトランジスタ類はMOSFETに変更して部品の省略なども行いました。あとは少々回路を変更したり...
おかげでサイズは基板のみで33x15.5[mm]くらいに収まりました。

動作確認

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電源が入ってる時は緑LED、書き込み時などに赤LEDが点くようにしました。
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正常に動作したようです。
動作したは良いんだけど、基板がフラックスで汚い

見た目的にも汚いですし、触るとベタベタするので、フラックスの洗浄しようと思います。
「フラックス 洗浄」等で検索すると、専用のフラックス洗浄剤を使う方法と、パーツクリーナーなどを使う方法が見つかりました。
専用の洗浄剤は少し高価なので、今回はパーツクリーナーで洗浄してみようと思います。

こちらが使用したパーツクリーナー、Twitterでオススメしてた方がいらっしゃったので買ってみました。

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これを基板にブシャーーーーーーーーーーーと結構大胆にぶっかけました。電子機器だからと言って躊躇してチョロチョロかけるとうまく落ちませんでした。
ぶっかけたら、適当なブラシでゴシゴシします。私は歯ブラシを使用してみました。




No Image



写真取ってません

水道に廃液を流すのはヤバそうな気がしたので、ウエスなどで拭き取りました。白い汚れが残る場合があるので濡らしたウエスとかで拭き取ってもいいと思います。

キレイに洗浄するとこんな感じです。下が未洗浄品、上が洗浄品。

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写真では伝わりにくいかもしれませんが、かなりきれいになっています。

ただし、この方法では液体に弱い部品(電解コンや半固定抵抗など)が実装された基板には使えないかもしれません。(ほぼ部品を実装して洗浄した後に弱い部品と実装するということをすればいけるかも)
また、ブラシで擦ると剥がれてしまうような部品には注意しないといけません。

フラックスを洗浄するととても綺麗になるのでおすすめです。特に外から直接見える基板や、展示する基板などは綺麗な方がいいですし、積極的に使っていこうと思います。

新しいテスラコイルの制御回路

以前QCWSSTCっぽいものという記事を書きましたが、ここではもうちょっと詳しく書きたいと思います


テスラコイルの制御回路といえば、ロジックICで作るのが一般的です。
しかし、いくつかICを使うので配線が面倒で、作ったとしても動かなくて回路を見直したらそもそも動かない回路だった、ということがありました。
そこで、マイコン内に回路を組み込んで回路が自由で簡単に作れるようにしました。

試作した基板

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一番手前のICがマイコンです。この中にいつものロジック回路が詰まっています。インタラプタ入力やデッドタイム生成などもこのマイコンで行えます。
その後ろがハーフブリッジのゲートドライブICです。今回はGDTを使わずハフブリドライバを使ってみました。
その後ろが1次コイルをスイッチングするMOSFETです。


できるだけ回路を簡単に、ということで今回はフィードバックにCTではなく、ツェナーダイオードを使ってみました。

キャプチャ

ツェナなので電圧FBになります。実験では遅れなどもなくしっかり信号も出力してくれてなかなか優秀でした。
ただし、この回路は位相がどうのこうのでコイルの向きなどを調整する必要があると思います。

この基板のメリットは、回路がうまく行かなくてもプログラム次第でロジック回路部分を自由に組み替えられることです。また、ハーフブリッジドライバを使用したのでほぼ確実にMOSFETをドライブできます。デッドタイムもマイコンで生成してるので安心です。
デメリットは、パワー部・ロジック部・二次コイルが絶縁出来ていないことです。うまくやれば問題ないですがちょっと気持ち悪いですよね。


コイル自体は以前のものを使用して試験動作させてみました。
下の写真は入力24Vで動作させた時のものです。このあと400Vまで入力してみましたがちゃんと動いてくれました。

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マイコンで制御できるということで、QCWのような波形にするプログラムを書いて動かしてみました。すると...

qcw4

なんと簡単にQCWDRSSTC風の放電を出すことが出来ました。実際はDRではないのでQCWSSTCだと思います。
波形はちょっと歪んでるけどそれっぽくなっています。

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プログラム次第で普通のSSTCとQCWを組み合わせた動作をさせることも出来ます。
通常はインタラプタで入力して普通のSSTCの動作をさせ、一定時間おきにQCW放電をするようにしてみました。



通常の放電に対してQCWの放電の長さがよくわかります。


調子が良かった時の動画です。たまにコロナが出ているのはインタラプタ入力を浮かせてたのでこうなってしまいました。 




前からやってみたかったQCWドラムをやってみました。
SSTCとQCWを組み合わせられるということで、ドラム時にQCW動作をさせ、それ以外のときはノーマルSSTCとして音楽とドラムを同時に演奏しています。



QCWの存在感よ


やっぱり絶縁されてないからなのか、よくバグって変な動作になります。
それ以外にも波形を観察してみるとゲートドライバの遅れが酷くてヤバイ気がしました。何らかの方法で位相を調節してやる必要がありそうです。 
さらに波形をQCWにしても針状の放電が出てくれないのでコイルを巻き直す必要がありそうです。共振周波数が低いと針状の放電が出ないそうです。
それでは今日はこの辺(へん)で。

秋月電子八潮店の福箱&ジャンク

秋月電子には秋葉原店の他に八潮店があるのをご存知でしょうか?
八潮店では通常の部品はもちろん、あまり売っていないような掘り出しモノもたくさん売っている非常に楽しいお店です。
そんな八潮店では毎年年始に福箱を販売しています。少し昔のことになってしまいますが、今回はその福箱を購入してみました。

福箱には
・3000円の福箱
・5000円の金の福箱
・10000円の白金福箱
があります。ちなみに福"箱"のほかに500円の 福"袋"と言うものもあります。こちらは秋葉原店でも売っていたようです。
この中で私は3000円のノーマル福箱を買ってみました。

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中身はざっとこんな感じ

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使えそう&面白いと思ったものを紹介したいと思います

・WENS 33N デジタルオシロ+マルチメーター
八潮店で3000円で売っていますが、なんと3000円の福箱に入ってました(草
オシロとテスターが一体型になったようなものです。出先でオシロを使いたい時に役に立ちそうです。

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・放射温度計
非接触で温度を測れるやつ。前から欲しいと思ってましたがまさかココで入手できるとは。

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・金属探知&電力検出器らしい
 名前のとおりです。遊べそう。




・データバンク
自分がまだ生まれてない時の商品のようなのでよくわかりませんが、メモ帳・時計みたいな感じでした。

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・チップコンのリール
0.01uFや0.1uF、1uF、4.7uFがありました。サイズも容量もちょうどよく普通に使えそうです。

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・500円の福袋
福箱の中に500円の福袋がまるまる一個入っていました。ジャンクな部品がたくさん入っていました。

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面白そうなのはこの辺でしょうか。この時点で既に元が取れてるくらいです。
あとは、まぁ覚悟はしてましたが在庫処分品(いわゆるゴミ)も少々ありました。
なんだかんだでかなり楽しめたので良かったと思います。
自分は購入していませんが、5000円、10000円の福箱も相応のモノが入っていたと聞きます。

実は開店して初日は店にいかず、Twitterでどんなものが入っていたかなどの情報を確認していました。このため500円の福袋が入っていることもわかっていたので二重購入が防止できました。
それと去年は初日の開店直後で福箱売り切れ状態でしたが、今年は2日目、3日目以降も在庫があったようです。


福箱と同時にセメント抵抗詰め合わせ(200円)もあったので購入しました。

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これは2017/2/12現在も在庫があるようでした。




それから数週間後、再び八潮に行くとまた面白いものが入荷しています 

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で、P-16とP-09がジャンクで出てるじゃないですか
1300円の正常動作品と、隣に10円の動作未確認・画面割れ品がありました。
ほとんどが画面割れ品の中、棚をよく探してみると割れてないものがありました(???)

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それを購入して動かしてみると

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なんと正常動作。しかし電池端子が錆びてたり、折れてなくなってたりとそれなりの欠陥があります。
まぁこの値段で買えれば文句はないです。画面が割れたものから部品を移植してやってもいいですね。
これらのテスターはちょっとした改造ができるらしいのでいじってみたいです。
5000兆円欲しい!
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