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太陽活動

バッテリーの発注を行います(報告)

本日バッテリーの共同購入を行います。20Ahの人気が高かったです。オーダーしてから実際の発送まで、まだかなりの時間がかかることが予想されます。(海外の郵便事情のため)

バッテリー共同購入について 現状報告

 多くの方に共同購入に賛同いただきまして、まずはお礼申し上げます。

 現在購入に向けて業者の選定を行っています。価格と評判を慎重に見極めて絞っているところです。

 本当なら、既に確定申告による還付金が振り込まれるはずなのですが、今年は例年より遅いみたいで、振り込み待ちとなっています。(実は、これが本当の税務署が自ら行っている還付金詐欺ではないかと疑ったりもしている。)

 この還付を確認したところで購入に踏み切る予定です。購入に関する詳細な報告に関しては、共同購入の方に改めてメールでお知らせすることになっています。

 今のところ、希望しているバッテリーの購入は、予定通り手配するつもりです。

 詳細報告まで、今しばらくお待ちください。

ある同級生のお話(企画書)

小学生時代ーー主人公の男の子(活発でもてる)<ーーー女の子は主人公に恋をする
       主人公の男の子も女の子が気になっいる

高校生時代ーー主人公の男の子は性格は暗くなり物理学の勉強だけをする<ーーーそれでも女の子は男の子の事を好きでいる

大学生時代ーー女の子が新種のインフルエンザで突然亡くなってしまう<ーーー男の子はショックを受ける

 

男の子は更に物理学の学習に熱中し5年後にタイムマシンを完成させる

そして5年後の時代には女の子が感染したインフルエンザのワクチンが完成されている

男の子は女の子を助けるためタイムマシンでワクチンを持って亡くなった日の1週間前にタイムスリップをする

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こんな感じでお話を考えています。忘れないうちに残しておきます。

PIC16F1827でPWMはできるっぽい

 先日仕事先で食事をしていたら、「ディアゴスティーニにやられた!」という被害を自慢しあう状況になりまして、「ディアゴスティーニ・ぷち被害者の会」が結成されました。創刊号に釣られて買ってみたものの、途中で投げ出した数々の雑誌が議題に上がり、大いに共感した次第です。

 そのうち、「大人の科学・ぷち被害者の会」も無事創設され、真空管ラジオが家に置いてあるだの、電子ブロックを買って家族に冷たい目で見られているだの、涙なしでは聞いていられない被害状況の数々が報告されました。

 以前PIC16F1827でPWMができないと書きましたが、タイマー2,4,6あたりを調べていくと、どうやら簡易ではありますがPWMが使える事がわかりました。spot溶接機はPIC16F1827かPIC16F1829で組み上げることとなりそうです。

ディップメーターのプログラムが、結構大変

 最近「デーモン閣下って何してる人なの?」と聞かれることがあり、もう、色々と説明するのが面倒になったので、「桃太郎電鉄で不幸を撒き散らしている人だよ。」と伝えると、意外とすんなり解ってくれるので良かったと思っています。

 ディップメーターについてですが、先日公開した回路図にはまだ問題がありまして、あのままではうまく動かないところがあります。ポートAに接続しているスイッチはうまく動きません。これは、ソフトウェアでポートAに対してプルアップをかけることを前提に回路を設計していましたが、PIC16F1827ではその機能がポートBにしか無いようです。その他、PIC周りで抵抗値を少し変えないとダメなようです。発振回路の方はあのままでいいと思っています。

 周波数カウントの方ですが、方法としては、TIMER1をカウンターとして用いて、TIMER2の割り込み処理でゲートの開け閉めを行う作戦でアプローチしました。しかし、表示が安定しません。大きくカウントが乱れるのです。色々と調べると、有機ELにデーターを送る(I2C)際に割り込み禁止を行っているらしく、しかもその時間がとてつもなく長いのでカウントが多くなったり、タイミングによっては少なくなったりしているのです。つまり、割り込みでゲートを開け閉めしても正確な時間は得られないことを意味しています。幸いPIC16F1827には自動でゲートを開け閉めするモードがあるようなので、それを使って計測を試みようと思いますが、それでもダメならめんどくさい方法を取らざるを得なくなります。あっさり動くと思ったんですけど、甘かったですね。

詐欺ですよ〜

http://www.tvcinemamediao.win

典型的ですね。

 

最近の北朝鮮の動向に対して・・・

 実は、結構リスクが高いと考えています。北朝鮮及びアメリカの両トップは、今までの思考パターンでは予測できない行動をとることが多々あります。今日も東京から離れて山奥に温泉につかりにいきましたが、その理由は報復攻撃に対する予防です。水と食料は多めに備蓄(約1ヶ月分)しており、車にも食料と水を1週間分備蓄してあります。雪道などで身動きがとれない場合を想定していますが、緊急時の食料とも考えています。ガソリンと灯油も備蓄しました。

 3.11の時も、大勢の人が動き出す前にメルトダウンの可能性を指摘して、同僚や部下に水・食料・燃料の購入と実家で待機するよう話をしたのですが、今は一匹狼で仕事をしているので、個人でほそぼそと準備しています。あの時は、手元に貯めておいたヨウ素剤を大事な人から優先的に配ったのを覚えています。

 知り合いの人から話を聞いたところ、横田基地での米軍の動きが今まで見たこともないものだと伺っています。

 これからやってくる、節目の日に関しては、妻と子供を実家に一時避難させることにします。まあ、風邪をひいたなど、適当に理由はつけておきます。これらの行動が、ただの笑い話で済めばいいのですが、集まってくる情報がとても不気味で、なるべく山の険しいところに身を潜めたほうがいいと思っています。

バッテリーセル共同購入について

 昨年より話がありましたバッテリーセルの共同購入ですが、今月から来月にかけてまとめて購入を開始しようと思います。

 まず最初にお知らせしておかなくてはならないのは、バッテリーの輸送についての扱いがここ数年で大きく変わってきていることがあります。以前は空輸で大量に輸送しても問題なかったのですが、最近はバッテリーの輸送について厳しい制約が課されており、一度に大量のバッテリーを買うことができなくなりました。また、輸送費も高くなっています。

 これらの事情から、大容量のバッテリーについては大量購入が事実上困難になっており、今回共同購入では基本的に扱いません。しかし、良さそうな物は見つけてありますので、紹介まではできます。代わりに購入して輸送することも出来ますが、余分な手数料もかかりますし、輸送コストも別途かかってしまい、メリットがありません。また、大容量のバッテリーをセルから組み立てるのは危険を伴い手間暇もかかります。様々な条件を考慮してベストな解として、12V 100Ahの大容量バッテリーをご紹介いたします。

https://www.aliexpress.com/item/Brand-12v-backup-battery-100ah-LiFePo4-pack-electric-bike-laptop-power-bank-12-8v-inverter-100A/32637542281.html

 中国のアリババに出店しているところからです。安全装置やバランサー、電圧計が組み込まれており、充電器を準備すればすぐに使うことが出来ます。価格は600ドル、日本円でおよそ6万8千円程度となります。LiFePO4バッテリーを使っているので、リチウムイオン電池よりは安全性が高いです。100Ahだと、アマチュア無線の移動局が24時間コンテストを乗り切るぐらいの容量と思われます。

 

 ここからは共同購入です。当初3.2V 30Ahのバッテリーを計画していましたが、上記の諸事情以外にも、持ち運べる軽いバッテリーが作れないものか? という問い合わせが意外と多かったです。そこで、今回共同購入を募集するバッテリーは以下の3種類となります。

LiFePO4 3.2V 10Ah  1個あたりおよそ1500円 240g

       徒歩移動による無線・天体観測 ソーラー発電・風力発電

LiFePO4 3.2V 20Ah 1個あたりおよそ3000円 430g

LiFePO4 3.2V 65Ah 1個あたりおよそ10000円 1.4Kg

       車での移動を前提とした無線・天体観測 無停電電源装置・ソーラー発電・風力発電

 全て板状のバッテリーで、タブは金属板です。日本円は暫定的なものです。扱う料金は為替レートと共同購入する個数によって変わります。今月末まで募集します。

 もしこの記事を翌月以降に読んでしまい、なんとかならないものかと思った方は、一度メールで問い合わせてください。少し余分に購入してストックするつもりなので、在庫があるかもしれません。なお、消費税はかかりません。と言うのは個人売買で年間1000万円には到底及ばないからです。

 すでにメールを頂いている方には、改めてご連絡差し上げる予定です。

 また、同時に充電器と安全装置・バランサーも購入する予定です。送料は別途かかります。これは、東京からの送料となります。

 希望の方は、メールでお問い合わせください。アドレスは、このブログの右側に書いてあります。質問も同じくメールで問い合わせてください。記事の下の方にある「Leave a comment」でも連絡がとれます。(書き込んだ内容は、個人的なものである場合は公開されません。)

ディップメーター回路図

 随分と回り道しましたが、ようやく完成となりましたので回路図を公開します。

 発振回路は200MHzを超えて動くのですが、カウンター部が100MHz程度までとなっています。基板を起こしたら150MHzまで表示できるかも知れませんが、ブレッドボードでの検証では 100MHが限界でした。ポリバリコンに目盛りを書けば、200MHzまでの計測は可能と思われます。使用部品に関しては、300MHzを超えて動かせるように良い部品を選定してあります。

 これから電子工作を始めたい人のために、詳しい説明を書きたいと思います。

 回路全体の電圧は3Vとしました。理由は、単3電池2本で動かすことができて、PICと有機ELディスプレイをそのまま駆動できるからです。

 まず発振ですが、増幅に2SC5015を選択しました。理由は、高周波回路に使えることが第一です。この回路を組み始めた時はFETに関する経験が少なかったこともあり、NPNバイポーラタイプを用いました。信号を取り出す所はベースとなっています。ディップメーターは外部に信号を吸収されると増幅に回す電圧が低下して発振が停止してしまうことを利用した計測機器です。いとも簡単に発振を止めるにはベースの電圧を吸い出すのが良いわけです。そこで、敢えて発振が不安定になるようにベースから信号を取り出すようにしました。抵抗やコンデンサーは、一般的な増幅回路の計算をベースに試行錯誤で値を決めています。

 発振した信号は弱いので、扱いやすいように増幅させます。増幅部でも2SC5015を使いました。理由は発振部と同じです。この2つのユニットを生基板上に切手半分のサイズに押し込めた事によって、十分な性能を発揮することができるようになりました。発振部の電圧が十分ではなかったためエミッタ接地回路を採用しました。入力部のコンデンサーは、トランジスターのベース電圧を合わせるために交流だけを通過させ、ベースに接続されている抵抗で電圧を決定しています。抵抗値が低いと流れこむ電流が多くなりすぎ前段階の発振回路に影響を与えてしまうため、可能な限り高い抵抗値を選択します。とは言っても、トランジスターはある程度ベースに電流を確保しないといけないので、hFEを考慮しながら決定します。エミッター接地ですが、周波数特性を最大限に引き出すのと、増幅率を目一杯使う事を狙って、エミッターには抵抗をつなげませんでした。したがって、ベースエミッター間の電圧はそのままベース電圧となります。一般的にはベース電圧=エミッター電圧+0.6Vとなりますが、仕様書を見て最適な電圧を考えて抵抗値を決定します。今まで書いたような仕様を満たすトランジスターを選択すると、結構限られてきます。秋月で部品を選ぶのが楽しくなってきませんか?

 増幅した信号は、どれくらい電力を発生させているか検出する回路と、信号の周波数を計測する回路に分かれます。

 電圧検出は、倍電圧検波を用いました。一石トランジスターラジオに見られるものと同じ方式です。最初のコンデンサーは交流電流を通過すると同時に、ダイオードからの電流を貯めこむ働きをしています。GNDに接続しているダイオードは、交流の電圧が負になった時にGNDから電流を呼びこむ働きを担います。流れこんだ電流は最初のコンデンサーに貯めこまれ、交流電圧がプラスになった時に貯めた電圧と流れこんだ電圧が加算されて倍になり、次のダイオードで出力に向かって流れだす様になっています。流れだした電気は、コンデンサーである程度平滑化されてPICのアナログ入力に伝えられます。倍電圧しているとはいうものの、それでも検出される電圧はとても小さく、数mV程度です。PICではデーターの平均化も兼ねて、8回計測したものを加算して表示に用いています。

 プリスケーラ部ですが、確実にデジタルICを駆動させる為、もう一段増幅回路を用います。ここでの増幅は、前段階の回路が不安定になると(増幅部の回路は、前段階が不安定にならないとディップしてくれないので、敢えてトランジスターを選択しています。)電圧検出に影響を与えてしまうので、入力インピーダンスが高い素子で増幅させる必要があります。ここではFETを用いることにしました。FETはゲートからの電流流入が少ないので、前回路に与える影響を最小限に留めることができます。FETは種類も豊富で、振る舞いも種類によってかなり違うことから、仕様書をよく読んで選定した方がいいです。ここでは、高周波に用いることができ、低電圧で駆動できる素子を候補としました。2SK882は高周波を扱える素子の中でエンハンスメントと呼ばれるFETで、ソース・ゲート間電圧が-1Vから数Vまでに渡って反応してドレイン・ソース間の電流を制御します。ということは、ゲート電圧を0V付近に設定することによって効率よく増幅することができます。コンデンサーで交流電圧のみ通過させ、11MΩの抵抗で0V近辺にフィックスさせています。十分に増幅した信号は、TC74LCX74FというデジタルICで振動を1/2 1/2と減算させ、最終的には1/4まで減らしています。このような回路は、一般的にプリスケーラーと呼ばれています。この処理を挟むことによって、高い周波数をカウントできない機器に低い周波数でカウントさせ、減算させた分を調整して表示させます。一度減算させているので、表示できる周波数の精度は落ちてしまいます。LCXシリーズを選択した理由は、低電圧で駆動できて高速信号を扱えるからです。2SK882以外にも低電圧駆動で高速なMOS-FET RUE002N02を試しましたが、100MHz以上の帯域での増幅率が十分でなかったことから採用を見合わせました。ただ、ブレッドボードでの評価なので、生基板で使ったら違う結果となっていたかも知れません。

 PICは16F1827を使いました。I2C有機ELディスプレイを使いたいのと、ADコンバーターが内蔵されていること、カウンター部が高速で動くこと、フォントを内蔵させなくてはいけないのでプログラム領域が十分確保できることを条件としました。

 どの回路にも十分なバイパスコンデンサーを付加してあります。そうしないと、異常発振やデジタル信号が不安定になる原因にもなります。

 プログラムは現在調整中です。後日ブログに掲載します。

ディップメーター おおよその設計が完了する

 長い間暗礁に乗り上げていたディップメーターですが、ようやく完成の目処が付きました。

 途中で躓いていたところなのですが、コイルとコンデンサーで発振するところまでは上手く行ってました。しかし、一段エミッター接地で増幅を掛けても全く増幅してくれないところから泥沼にハマっていきました。左のキャプチャーですが、これは電圧を補正して表示したものです。当初は28mVと表示され、全く増幅していない様に見えました。ところが、低い周波数を増幅した時に右のような波形になり、どうやら電源圧いっぱいまで増幅が成功していると確信したのです。

 何の事はない、プローブが100xのものを使っていたので、表示される電圧が全部1/100になっていただけなのです。もちろん、プローブにそのような働きがあるのは知っていましたが、めったに使わない機械なので、すっかりこのことを忘れており、「100倍ぐらい増幅できるはずなのになぁ」と、頭を抱えていたわけです。ココに貼り付けている画像は、その100xの補正をかけた画像というわけです。

 また、ブレッドボードのプロトタイプをやめて、LTspiceによるシュミレーターに移行し、最適なパラメーターを探る手法に替えました。おかげて、いろいろなケースを事前に知ることができる様になったのです。当たりをつけた後は、生基板を特殊なPカッター(この特殊なPカッターは、時期が来ればお話しようと思います。ただ言えることは、「いつまでも切れ味が鈍らない魔法のPカッター」とだけ伝えておきます。)で切手の半分のサイズに発振回路と増幅回路を押し込んだところ、200MHzは軽く超えるものが出来上がりました。正式な基盤では250MHz~300MHzを目標において作っていこうと思います。基盤作成前に、ブログで回路図も公開したいと思います。

 倍電圧検波でA/DコンバーターにかけてOLEDによるパワー表示を行なっています。表示は滑らかで、ディップがわかりやすいようになりました。周波数測定は、一旦MOS-FETのスイッチング回路を通して、PICで計測することになります。60MHzまでは表示可能になると目論んでいます。CPUのクロックにSEIKOの温度補償の20.000000MHzを使っており、精度を高める工夫を行っています。VHF~UHFあたりは、目盛りを振ってもらっておおよその周波数を知ることになります。

 ディップメーターが完成すれば、トラップコイル作成と新スポット溶接機の設計が始まります。すでに準備は進んでおり、使用するPICの選定も終わっています。これらが終われば、梅雨時期には小型トランシーバーの設計が始まりそうです。