電子回路と格闘する日々。

ここのところ、店に用事があるついでにミナミにも飲みに出たりもしているけど、堺で用事をしていることが多い。実家のオフィス兼作業場は、三ツ寺会館の店の2個ぶんちょっとほどの広さがあって、業種柄、飲み屋より使う道具も多ければ在庫のアイテム数も多い。最低限の機能を備えたBarいっこ作るのはひと月あればどうにかなるけど、電機製品の開発ができる工房を作るのはなかなか骨の折れる作業である。

見た目的には片付いているのだが、プレオープン的な作業で具体的にモノを作り始めてみると、何かと不具合が出てくる。

いま実験しているのは、こういう回路。RaspberryPi(ラズベリーパイ)という「昔のパソコンが安くて小さくなったような機械」が「IoT」なるもので世の中を変えそうなので、いっちょ噛んどかなければいけないと思って買ってみた。

Bar排他的論理和のLEDボードの制御ではArduino(アルドゥイーノ)という似たやつを使った。

こんなやつ。計算する機械と、プログラムを入れておく機械と、電気のスイッチを入れる機械がコンパクトにまとまっていて、これに電気回路をくっつけてプログラムを入れると動く。このとき、電気回路は電子工学のそこそこの知識を使って設計して作らなきゃなんなくて、プログラムは情報工学のそこそこの知識を使って設計して作らなきゃなんない。高度な最先端の技術が必要だというほどではないのでカシコなら工業系の学生でもできるけど、学のない大人には無理である。

RaspberryPi(ラズベリーパイ)」はコレ。「Arduino(アルドゥイーノ)」より千円2千円高いけど、まぁ、どちらも何千円かの機械である。後者は性能は絞ってシンプルで堅牢な設計のマイクロコンピューターでロボコンなどで使われる。前者は見た目は似ているがアフリカとか貧困地域でのIT教育を目的に開発された「携帯電話用のコンピューター部品を使った小さくて安いパソコン」である。2000年ごろのパソコン並みの性能があるという。ネットにはつながるし、回路を付け足せば電気製品のスイッチを入れることもできる。ただし、低価格で色々詰め込んでいるので扱いが少々デリケートだ。

そんなのを、こういうゴツイ産業用コンピューターにつなごうとすると、いろいろ工夫が必要になる。電圧も違えば法律も違うし、そもそも文化が違う。なかなかリスキーではあるけど、そこがオッサンの電子工作遊びとビジネスの違いである。

理屈の上では、適切な回路を作ればくっつきはするはずのモノではあるので、思いついた回路をとりあえず作ってみて試してみる必要がある。でんでんタウンに行って、部品を買う。

そして「Bar #78」に寄って飲む。


産業用の電源器はいくつか持っているので、これを使う。いざ回路を組もうと思うと、あったはずの、いろんなものが足りない。いろんなものがなくなっているなぁ。まぁ、いろいろバタバタしたしなぁ・・・。いろんなもの預けていた北潟氏が死んじゃったとか。まぁ、いっこいっこはそう高価なもんじゃないけど、あるつもりでいたものが使おうと思ったときに無いと調達しなおさないと仕事が進まない。

とりあえず、ブレッドボード(食パンっぽい外見の配線器具)とジャンパーピンで仮配線を試みる。

いいものを持っていたのである。

ハンダ付けをしようと思ったのだが、上手くいかない。ハンダごての先っちょが錆びてるからか。これでは捗らないのでAmazonで新しいのを発注する。2年前に使ったときにはこんなに錆びてなかった気がするんだけどなぁ。

Amazonで評判のいい「白光 ダイヤル式温度制御はんだこて FX600」なるものを見つけて買ってみた。悪くないな。昔の過熱ボタン式みたいに過熱しすぎないで立ち上がりが早い。昔は知らないコがボタン押しっぱなしにしてたらコテが真っ赤っかに赤熱してたこともあったが、そういうこともないしパワーもある。10年いじってないうちにいいのが出てるな。

それでもやっぱりおかしい。ハンダの付きが悪すぎる。ハンダごては新品に代えた。ハンダなんか腐らないよなぁと思ったけど、ハンダのケースが相当、黄ばんでいる。物持ちの良い和田家において、これ、30年前のやつである可能性もあるよな。比較的新しそうなやつにしたら捗った。ハンダ合金はともかく、中に入ってるヤニが劣化しているのかも。

バラックにブレーカーつけて電源回路を作る。

まず入力をフォトカプラ絶縁の24V、出力を3.3Vの内蔵電源で動作ささせてみる。24V入力と反転してLED点灯させるプログラムが動作して、ここまでは成功。ハードウェア的にはプルダウンでストレートなのだが、プログラムを介していることを確認するためにあえてソフトウェア的に反転している。

これに出力にもフォトカプラ絶縁を付加して、パワーMOS FETで、24Vの30Aとか流せちゃう高電力出力回路にしちゃう。発熱とか負荷テストしてないけど、それは30A流さなきゃなんないときにやればいいかと思う。たぶんそのときは、もっと高いFETを使うと思うし。LEDだったら10mAである。

わが工房、まぁまぁ機能してきつつある。零細ながら会社だからできる作業面積と工具・測定器・備品・什器と部品在庫とコツコツ買い集めた参考図書が最低限のレベルには達してきたかと思う。

次の目標は、これを基板CADでガーバーデータにして、緑色のプリント基板で商品化することである。既にバラックで動作してるから、このまま基板にするデータを作るだけなら専業の器用な人だったら半日でやっちゃうんだろうけど、自分でやろうと思ったら、まぁまぁ工数がかかる話である。

この回路、16入力8出力でEAGLEとかのPCB-CADでちゃちゃっとデータにしてくれる人がいたら5万円払います。できる人がいたら、SNSのメッセージなりメールなり電話なりのコに伝言なりで連絡ください。

RaspberryPiの出力ピンの並びがバラバラなので、そこをジャンパーなしか数本程度で小規模に納めてくれたら10万円でも出しますが、さすがにプロでも1日では無理かな。
小さくしようと思ったら、チップ部品で設計しなおして多層基板か、うわって感じのジャンパーになるよなぁ・・・。
A4版になっちゃうと技術的にはアレだけど実用的には許容範囲かなぁ。A5版の2段重ねのほうがメンテ性は悪いけど収まりはいいな。

小器用な技術者諸氏のアプローチをお待ちしております。

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