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Night Runner Rainbow ATMega328P FUSE設定

【覚書】ナイトランナーレインボゥのフューズ設定、ブートローダー、Arduino IDEでの設定

チップ:ATmega328P
クロック:内蔵クロック 8MHz
電源電圧:3.3~5.0V

FUSE設定
 BODLEVEL = DISABLED
 RSTDISBL = [ ]
 DWEN = [ ]
 SPIEN = [X]
 WDTON = [ ]
 EESAVE = [ ]
 BOOTSZ = 1024W_3C00
 BOOTRST = [X]
 CKDIV8 = [ ]
 CKOUT = [ ]
 SUT_CKSEL = INTRCOSC_8MHZ_6CK_14CK_65MS

 EXTENDED = 0xFF (valid)
 HIGH = 0xDA (modified)
 LOW = 0xE2 (modified)

ブートローダー (Arduino)
 atmegaBoot_168_atmega328_pro8MHz.hex

Arduino IDEでのボード設定
 Arduino LilyPad
 Atmega328P

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自作リフロー装置への道 (5)

自作リフローオーブンは完成したので早速リフローしてみたいんですけど、基板にクリームはんだを塗るためのメタルマスク、ステンシルが必要です。
簡単そうなのはカッティングプロッタみたいだけど、持ってないんで、今回はリン青銅版をエッチングして作りました。

EagleのtCreamレイヤーを画像出力し、画像編集ソフト(GIMP)で編集。回りの黒い部分の塗り足しと両面からエッチングするために左右反転したのを並べて配置しました。
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それをレーザープリンタでOHP用紙に印刷。
OHP用紙を買いに行ったとき、探しても見つからないんで店員に「OHP用紙ありますか?」って聞いたら「それなんですか?」と聞き返されてしまった。。まあ、いまやOHPなんて使わないからなぁ。。
「OHP用の透明のフィルムみたいな。。」「OHPって何ですか?」「スライドみたいな。。」。。。
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裏表がぴったり合うように真ん中から半分に折ります。
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その間によく磨いたリン青銅版(暑さ0.1mm)を挟みます。
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アイロンで加熱します。
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そしてOHPをはがすとリン青銅版にトナーが転写されてます。
熱々のウチにはがすのがコツです。ただし、リン青銅版も熱々なのでご注意を。
こっちの面はいまいちでした。。
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いまいちトナーが移ってない部分は油性マジックで塗り足しました。
そしてどこの家庭にも大抵ある第二塩化鉄溶液でエッチング。
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ちょいと温度が低かったんで時間かかりました。
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エッチングできて穴があいたら水洗いして、スチールウールでこすってトナーを落とします。
あまりきれいじゃないけどとりあえずメタルマスクの完成。
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それでは基板に半田を塗りましょう。
不要な基板などで固定用のガイド枠をつくりました。セロテープで止めてるだけですけど。
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作ったメタルマスクをパッドの位置を合わせてこれもセロテープで固定。
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メタルマスクにソルダーペーストをちょっとおいて適当なスキージ、私は不要な基板でやったけど、弾力がある素材のほうがよさそう。プラスチック製のカードとかいいかもー、で印刷します。プリントゴッコの要領ね。
そしてメタルマスクをそっとめくると。。
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いい感じで半田が塗布できました。

そこにピンセットで電子部品を手乗せ。これが難しかった。エアで部品を吸い付かせて持ち上げるツール使ったんだけど途中で吸引力なくなって基板の上に部品を落しちゃったり。それが半田の上だったり。。。
結構苦労して全部の部品を置きました。
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とりあえず初リフローは1枚だけで。
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おお、お見事にきれいにはんだ付けできました。
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全てのパッドを拡大鏡で確認しました。
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ジャンパも半田不足もなく全ピンきれいにできてました。おみごと!!

さあ、これで表面実装どんとこい!
これからは面実装中心で基板設計することにしまーす!
とりあえずカッティングプロッタがほしいぞ!!!

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自作リフロー装置への道 (3)

いよいよ内部の改造
上下のヒーターとファンを別々にスイッチできるようにそれぞれの電源ラインにSSRを入れました。
なんか昔作った時に買って余ってた秋月のSSRキットを使いました。
ヒーターの上下は別々に制御するのかわかりませんがとりあえず別にしとけば後でどうにでもできます。
トライアックは念のために放熱板つけました。これも部品箱に余ってたやつ。これ上にもねじが切ってあったので写真みたく適当な穴に固定しました。

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アルミのダクトテープが貼ってあるのは、なんか作り付けがチャチくてファンの隙間があいてたから。
余計なとこから熱風が入ってこられても困りますから。

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上の写真でわかるでしょうか?SSRを3個使ってます。前の方の上部から熱電対を庫内に入れてます。
そしてファンの右下にある黒いのが小型のスイッチングアダプタです。コンセント使うスペースなかったのでスイッチングアダプタに直接はんだ付けしてます。
ちなみに写真で見えるファンの羽はモーターの冷却用で、板金の反対側、内側にメインのファンがついてます。が、しょぼいぐらい風量すくねーし。。

↓ACアダプタ部分のアップ写真
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制御基板はフロントパネルに固定して、フロントからアクセスできるようにするつもり。
なので、もう、筐体は元のように組み立ててもOKです。
でもその前に一応SSRの制御線をHIGH/LOWしてみてヒーターやファンがON/OFFするのを確認しました。
そして、筐体を元通りに組立!

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フロントに出てきている線は
・ACアダプタからの電源ライン
・熱電対
・SSRの制御線3本とグランド1本
です。

(4)につづく~

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Kindles

Kindle 3G持ってたんだけど、「amazon.co.jpでは使用できません」とかアホな事いうから勢いでpaperwhite買ってしまった。。。
まあ、amazon.comとamazon.co.jpでアカウント統合しちゃうといろいろと面倒くさいからpaperwhiteはamazon.co.jp用ってことで。
3Gと比べてみると薄いし、軽いし、コントラストもはっきりしてていいね。バックライトが若干ムラが見えちゃうけど、まあ基本オフなんでよろしいです。
最大の問題は、amazon.co.jpの品ぞろえがイマイチってところ。。。ガンバレ!!

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電池駆動Arduino

低消費電力Arduino互換システム。3V/8MHzで動いてます。
8MHz用にビルドしたArduinoのブートローダーと内蔵クロック/電源電圧3V用のフューズ設定を書き込んだATMega328P
Arduino用ボード設定ファイルにも設定を追加したのでArduino IDEがそのまま使えてそのまま書き込みできます。

この状態で基板起こそうかな。Denchi-Duinoとか命名してw
MobDuinoというのもいいかも。

内蔵8MHzのArduinoに関してはこのページを参考にしました。って自分のブログw
フューズはクロック設定とあとBOD (Brown Out Detection)の設定に注意。BODは1.8Vに設定しました。
標準のArduinoのBOD設定だと2.7Vになってるから電池で使うのには不適っす。

写真のブレッドボードではその他周辺として、RTC、気圧センサ、温度センサ、小型液晶、microSDカード、スイッチとかをつないでます。
基本ほとんどsleep状態。キー入力(Port Change Interrupt)かRTCからの1Hz割り込みで起きてるので、非常に低消費電力なシステムになってます。
でもAVRよか1800番台PICの方がはるかに低消費電力なんだよねぇ。。。値段も安いし。。。

このプロジェクト、ArduinoにこだわらずにPICにするかな。

でも一番のお気に入りはArduinoでもPICでもなくてNetduino
なんたって開発環境が最高!!チップの値段が最大のネック。。。

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秘密兵器

【ハセツネに持ってったライト達】
ヘッドライトはPrinston TechのApex Proを改造したもの。リチウムイオン電池18650の4本仕様です。総容量は約40Wh、6V500mAでライト駆動しても12時間使えます♪1本~4本の何本でも動きます。インテリジェントなDC/DCコンバータ(入力電圧に応じてステップアップ/ステップダウンを自動切替)内蔵です。
4本使用の通常時は効率90%のステップダウンモードでドライブし、電池に優しく3.3Vで出力を停止する回路を組み込んでいます。これでもワイド側のランプのみなら余裕なのですが、スポットを多用してると容量足りなくなる可能性もあり。
そんな時はスイッチを切り替えて、「電池死ぬまで駆動モード」に切り替えます。すると今度はステップアップDC/DCモードになって残りの電力を全部使い切ります。これでまた数時間はLEDを光らせることができます。電池も死ぬけどね。。。

ハンドライトも同じ電池を使うものです。自作品。
ハイビームにすると3Aも流れて(18650は流せるんです!)明るさはなんと1000ルーメン♪危険ですww
ただ、ハイビームにすると1時間もちませんwww
PWMで出力を20%にした状態で5時間ぐらい使えます。これでも十分明るい。
電池はヘッデンと同じなので、ハンドライトの電池がなくなったらヘッデンのバッテリーボックスから1本借用すればいいしね。

今回走れる部分ではスポット、登りではワイドを基本に使い分けてましたが電池は最後まで持ちました。一部ガスっていたトコではハンドライトメインに使ってました。
今回のライトは大成功♪

もう一つの開発中の秘密兵器は実用に間に合いませんでした。。。来年のUTMF???TGG???には持って行きたいなぁ~

EDC

EDC

仕事に行くときの私のEDC (EveryDay Carry)

  1. ノートPC
  2. ノート(A4ダブルリング、5mm方眼)
  3. 3色ボールペン(コレト)
  4. 文庫本
  5. 長財布(小銭入れは持ちません)
  6. サバイバルキット!(詳細はまた今度)
  7. WiMaxルーター
  8. カバン
  9. 折り畳み傘(長くてカバンに入らなかったので把手を短くカットしてあります)
  10. ノートPCのACアダプタ
  11. 名刺入れと名刺(名刺入れはiPod3Gの付属品のケース)
  12. 家の鍵、自転車の鍵、金庫の鍵、トークン
  13. 歯ブラシ(短くカット)、歯磨き粉、リップクリーム、目薬
  14. ポケットティッシュ、フェイシャルペーパー
  15. 充電用USBケーブル(AーminiB & microB、自作)
  16. 携帯電話達
  17. Kindle
  18. 電子辞書
  19. マウス
  20. USBメモリ
  21. 補助バッテリ(18650→USB)
  22. 袋×2

写ってないけどあとハンカチ。
時々持っていくのはあとデジカメとかかな。DAPはiPodが壊れてから持って行ってない。

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PrincetonTec APEX改 バッテリーライフテスト

PrincetonTecのヘッデン – APEX PRO、元々はCR123A×2本使いだったんだけど、長時間動作用に18650×2本直列のバッテリケース外付けに改造してました。これでトータル6時間以上動作。
ところが電圧高くなった分(6V→7.4V)放熱が問題に。。長時間連続点灯しておくと保護回路働いちゃって消えちゃうんです。
センサ(サーミスタ)が冷めた頃に再び電源投入でちゃんと点くんですけど一晩中つけっぱが予想されるレースとかじゃ困っちゃう。。

というわけで、18650×2本を並列にしたバッテリーケースを作りました。そして電池交換が簡単に出来るようにΦ2.5mmジャック&プラグをつけました。
電圧が下がった分暗くなりそうですけどどうなんだろ??中にDC/DC入ってれば関係ないし。。逆に電圧下がり過ぎると減電圧検出で電源供給カットされちゃうかも。。

そんな時は実験です。

まずはこのヘッデンの消費電流の測定

スポット、光量大 850mA
スポット、光量小 240mA
拡散、光量大   320mA
拡散、光量小   047mA

18650の容量はまあ2200mAhぐらいでしょうか、手持ちの中には3000mAhなんてのもありますが、、、

このヘッデン、通常は拡散モードの明るい方で使ってます。
平地や下り坂で飛ばす時はスポットを使うこともあるけど、まあ殆どは拡散モード。
とりあえず机上で拡散モードでのバッテリーライフを計算してみると。。

2200[mAh] * 2 / 320[mA] = 13.75[hour] = 13時間45分

90%ケースで考えても12時間22分
おお、日の長い5月なら一晩持ちますね。

そして実測、バッテリはフル充電。拡散モードの光量大で連続点灯。

【結果】
11時間30分で一度減電圧表示(LEDが2回点滅)、でもそのまま点灯し続けました。
14時間ちょうど連続点灯しました。ほぼ計算通り。すばらしい!
減電圧検出時はアラート返すだけなのですね。よかった。

このバッテリケースを2個作りました。バッテリ交換は接続のジャック&プラグを差し替えるだけ。
ふふふ、いいね♪

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Bottle Gum Amplifire

パーツボックスを整理してたら"PAM8101"っていうチップがでてきた。4個。
データシートぐぐってみたらD級アンプらしい。外付け部品少なくて2.5Vから動くってことなのでちいさなアンプを作ってみることにした。
折角SMTなんだから他の部品もチップにしよう!と思ってパーツボックス探索。
データシートに「フィルターレス」とは記載されてなかったので出力にLCでローパスフィルタ付けた。面実装のコイルは47uHのがあったのでこれを採用。コンデンサはフィルムコンつかいたい。けど適当な値のがない。
そんななか、値不明のチップフィルムコンデンサが出てきたんでこいつにした。値は不明ww
秋月のSMTユニバーサル基板にはんだ付け。SMTはつけたり外したりが簡単で楽チン。
全部ハンダ付け終わったそのあとに使ったフィルムコンデンサの値が判明(袋が出てきた)。なんと0.068uF
うーん、小さすぎやしないかい??カットオフ周波数100KHzぐらいかな?意味無いじゃんwww
でも作っちゃったからもういいや(適当)
※ちゃんと計算したら89KHzでした


というわけでこんな回路になりました。
めずらしくちゃんと回路図書いた(作成後だけどw)


とりあえず鳴るか実験。スピーカはこのチップと一緒にパーツボックスからでてきた2インチぐらいの8ohm 3W
おお、ちゃんとなりましたよ。ローパスいらないじゃんw
出力段のローパスとっぱらっちゃえばもっと小さくできますね。


スピーカのマグネットに両面テープで基板固定


AAA 2本のスイッチ付き電池ボックスがあったのでそれを使おうとしたら。。。
中間の電極がありませんでした!!
なんかの工作した時に使っちゃったのかな??


他の電池ボックスを探しましたがちょうどよいのがなかったので、電極を作ることに。
すずめっき線ぐるぐる巻いてますw
とりあえずちゃんと接触してるからよしとします。


さて、ケースはなににするか!
この手のアンプだと真っ先に思い浮かぶのがスタバカップアンプ
スタバカップは手元にありませんが、ボトルガムの空きケースが転がってました。
ということでこいつで作ってみます。


スピーカーのサイズをノギスで測ったら取り付け穴の径は44mmぐらい。
サークルカッターの中心軸~刃を22mmにセットしてクルクルカット。切りやすい素材で良かった。


直径44mmの綺麗な穴があきました。
スピーカーはめてみると。。。うーん、若干小さい。。
ノギスで測ったサイズは44.4mmだったんだけど大きすぎる事にビビって44mmであけたんだけど、ビビらなきゃよかった。
この時気がついたんだが、穴径は44.4mm以上48mm以下ならよかったので46mmぐらいを狙えばよかった。
つうわけでヤスリ&カッターで穴を1mmぐらい広げました。


はい。今度はぴったりです。
粘度の高い瞬間接着剤で接着しちゃいました。


こんな感じでできました~


ちいさなmp3プレーヤ(ZEN)だと中に入っちゃいます。
でも、使ったステレオプラグがでかすぎてちょっと強引。


なのでプラグを付け替えました。その辺にあったイヤホンちょんぎって移植。
しかし、スピーカーは底に接着しちゃったし、基板とスピーカ間のリードは最短距離にしちゃってるし。。リワークのことなんて考えてませんね。。。
つうわけで途中でつなぎました。相変わらず強引です。


L型のプラグでこれなら邪魔にならず中に収納できます。
というわけで完成~
中にプレーヤ入れちゃうと紐がぶらぶらしないで良い感じですよ。



実際に鳴らしているとこの動画です。
プラグ変更前なので中に入れる時に若干苦労してます。

同じアンプのチップがあと3個あります。これどうしよーかな。。