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。

電子工作

電光掲示板を作った

完全な思いつきで、単色の横64x縦16の簡易的な電光掲示板を作ろうと思います。
まずは8x8のマトリクスLEDを4つ並べて16x16のマトリクスを作ります。これハンダするのめっちゃ疲れる
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とりあえず動作確認です。
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当たり前ですがダイナミック点灯です。LED自体は74HC595を使って表示していて、NucleoからSPIでデータを送っています。
写真下側の595は列を駆動していて、右側のは行を駆動します。ただし行には最大2.5Aくらい流れるのでMOSFETでドライブしています。

同時にソフトウェアの方もちまちま作っていきます。
モノクロビットマップで画像データを作ってマイコンに入れて表示してみました。
(最終的に横64になる予定なので64pxで画像を作っています)
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DSC_3153
(実は2列おかしい)

うまくいっているようなので、さらにこれを3枚作ります。1枚でメッチャ辛かったのに+3枚はヤベかったよ
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アルミアングルを切り出してフレームとして4枚合体します。その後黒スモークアクリルを取り付けて見やすくします。
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ちゃんとした制御基板も作ります。メインマイコンは11U35です。
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これでハード的には完成です。
ソフトの方は、SDカードに入れておいたフォントファイルを読み込んで表示できるようになりました。動画内ではただフォントデータを表示しているだけです。

フォントは東雲フォントを使用させていただきました。ちなみに元のフォントファイルはマイコンでは処理しにくい形だったので、スクリプトで変換してからSDカードに入れています。

あとはもうプログラムをゴリゴリ書いたら完成です。

なんか動画だとチラついて見にくいですが実際は普通に見えます。
表示したい文字を書いたテキストファイルをSDカードに保存するだけでその文字を表示することが出来ます。ついでにモノクロビットマップファイルも表示できる機能もあります。

という感じです。いい感じの締めも思いつかないので以上です。

リポの設備を揃えた

タイトルのとおりです。回生型コイルガンのバッテリーにリポを使おうと思い、設備を一式揃えてみました。初期投資ってお財布に厳しいですよね。

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何が良いとかよくわからなかったんで適当に選びました。リポ本体と充電器の他、安全保護バッグみたいなものも買ってみました。これに入れておけばリポが燃えてもバッグが耐えて被害を軽減する、というものらしいですがどんなもんなんでしょうかね?バッグに頼りすぎてもアレなんで気休めということにしておきます。

充電器はAmazonで安かった物を選びました。


ACアダプタは家にあるだろーーーーとか思ってたんですが、この充電器のDCジャックが内径2.5mmのものらしく、家にあったのは2.1mmで使えませんでした...
あとなぜか液晶の保護シートが付いたまま組み立てられてました。
というわけで分解して、DCジャックを2.1mmの物に交換し、保護シートも剥がしておきました。

分解したときに撮った写真です。思ったよりしっかりしていました。
IMG_-pjam3v
DSC_3040

DCジャック部分を改造したくない場合は秋月にあるこういう変換コネクタとか使えばいいかもしれません。
DCプラグ変換プラグ 2.1mmメス⇔2.5mmオス
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00179/

まぁこれでリポを自由に使えるようになりました。

回生型コイルガン-サブ基板

操作ボタンとディスプレイを載せたサブ基板作りました。

DSC_3028

ディスプレイには白のOLEDを使ってみました。
またこの基板にはトリガボタンや弾丸検出センサも接続する予定です。
メイン基板とサブ基板はUARTでデータをやり取りします。

コンデンサに貯められた電圧とエネルギーを表示してみました。

この表示は気に入ってる(けどテストだから後々変える)


ソフトウェアの方も少しずつ進めています。
今まで通電時間は定数で指定していましたが、変数で設定できるようにしたり、コイルの端から端への移動時間を測れるようにしました。

で、うまく測れるか試すために試射をしてみましたが、どうもセンサがスイッチングノイズの影響を受けて誤作動してしまうようで、正常に動作してくれませんでした。
そんなワケで、試しにマイコンの入力ピンにRCフィルタをくっつけてまた撃ってみたんですよ、

そしたら
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おわかりいただけただろうか
なんと跳弾した弾がちょうどバスとMOSFETのドレインに当たってショートしたんです...
そのMOSFETはONになっていたのでMOSFETには過電流が流れるわけで、当然素子死亡...巻き添えでゲートドライバも死亡しました...
誰かが跳弾でモニター割ってましたしちゃんと安全確保しないとだめですね

基板を修理しましてリトライすると正常に測定することができました。

DSC_3036

一番最初の0はエラー番号(何かエラーが発生した場合0以外の数字になる)で、その後ろの数値が測定値で、1段目の最初から1段目の終わりまでかかった時間、2段目、3段目といった具合で表示しています。
数値が小さいほどかかった時間は短い、つまり弾速が速いということになります。
画像の数値では段が上がっていくほど値が小さくなっているので、どんどん加速されてることがわかります。

そろそろコイルガンのフレーム作らないといけないけどどうも気が乗らないんだよなぁ...

コイルガン用弾速計完成

前回の記事の続きです。

操作できないスイッチですが、結局スイッチに基板重ねて高さをかさ増しして解決しました。
一応3Dプリンタでつまみ作ったんですけどね、小さすぎて折れて没になりました。
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ネジも皿ネジにしてフラットな感じに仕上げました。
DSC_3004

というわけで完成です。
測定範囲は0.100~999.999[m/s]です。
弾を自由落下させて測ってるとそれっぽい値は出たので良しとしましょう。
まぁ実際精度はどれくらい出てるか知りません。誤差も大きそうです。おおよその速度を知るには十分でしょう。

コイルガン用弾速計ほぼ完成

前回の記事の続きです。

とりあえず時間を測れるようにしました。
TMR1を使ったハードウェアでの計測なので分解能が31.25nsもあります。~100m/sくらいまでしか測らない予定なので正直そんなに分解能がいるかと言われると微妙(1km/s級にもなるレールガンとかの場合は有用と思うけど)。むしろ他の誤差のほうが大きそう。
TMR1がオーバーフローした場合は、ソフトでオーバーフローしたの回数をカウントしていきます。
そんでもってセンサ間距離[mm] / (31.25[ns] * カウント値)の計算をすれば弾速が出せます。
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あとはケースの加工とアクリルの部品を作って、
DSC_2960

基板と組み合わせます。
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すると、弾がパイプを通ったときにセンサが反応してくれます。

当初危惧していたフォトリフレクタ式のセンサはうまくいってくれたようです。

そしたら適当にケースの中に基板ぶち込んで完成!
DSC_2963

と思ったらスイッチの持つところが短くてケースから出てこなくて電源を入れられないっつうね

動画を見てもらえればわかると思いますが前回の値を記憶してくれるようにしてみました。

フタを開けるとこんな感じです。電池交換とソフト書き換えが簡単にできます(電池ボックスの横のピンヘッダから書き換えられる)
DSC_2965

後々3Dプリンタでスイッチのつまみ作ろうと思います。それを取り付ければ本当の完成ですね。
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