鉱石ラジオと料理と

一週間ほどお休みします。

　　

　ご訪問ありがとうございます。

　

　ちょっとした手術のため、５月２６日の朝から一週間ほど入院いたします。

　

　その間Blog更新とコメントへのレスポンスが遅れると思います。

　

　どうぞご承知置きください。

　

　以上

「大人の科学」の８ビットマイコン （６） 見えないライントレーサ その５

　「大人の科学」の８ビットマイコンJapaninoを使ったライントレーサの続きです。今回はセンサ周りを直しました。

　

　前回書きました通り、センサ出力がどうも安定していないみたいでしたので、センサ系の電圧を見たところ、原因が電源電圧変動にあるらしいとわかりました。

　

　「大人の科学」のセットにあった単四電池３本の電源のままで、モータまで動かしているので、弱いかなとは思っていました。そのためソフトで一旦モータを止めてからADコンバータを動かしているのですが、どうもそれだけでは十分ではなかったようです。

　

　本来は電源を強化・安定化するべきと思いますが、今回は確認の意味もありまして電源を分離してみました。今回修正したセンサ部及びモータ部を含んだ全体回路図は以下の通りです。

　（画像クリックで大きな図面が開きます。）

「大人の科学」の８ビットマイコン （５） 見えないライントレーサ その４

　「大人の科学」のJapaninoと１００円ショップのシークレットペンを使った、見えない線を追うライントレーサ、一応動作しましたのでアップします。

　

　動作の様子は以下の動画でご覧いただけます。

　曲がっているところで動きがぎこちないのは車輪が空回りしているためです。

元がレール用の１００円牽引車のためか、車輪にグリップがあまりありません。細かい制御を入れたら動きだしや旋回時に空回りする、ちょっとスピードがつくと今度は滑って止まらない、という困りものでした。

ケチったのが失敗だったかなあ。。。タイヤだけ交換できれば少しはましになると思うのですが。。。

　

「大人の科学」の８ビットマイコン （４） 見えないライントレーサ その３

　昨日に続きまして、今日は「大人の科学」の８ビットマイコン(Japanino)ボードからモータを制御するドライバ回路を作りました。

　

　ご存じのように、マイコンの出力電流は数ｍＡから大きくても数十ｍＡのため、数百ｍＡ〜数Ａ必要なモータをそのまま繋ぐことはできません。そこで外部にドライバ回路が必要になります。

　

　今回は、パワーMOS FETの2SK2231を使いました。回路図は以下の通りです。

（図のクリックで大きな図面が開きます。）

　２つの2SK2231をCPUボードのPWM出力可能なIO端子に接続し、左右それぞれのモータを駆動します。下の方にあるスイッチは、ライントレース動作させる時にモード切り替えやスタートスイッチに使おうと思って取り付けました。

「大人の科学」の８ビットマイコン （３） 見えないライントレーサ その２

　昨日に引き続いて、紫外線を使ったライントレーサの足回りを作りました。

　

本日できたものにＣＰＵ基板と電池ボックスをとりあえず乗せてみたのが下の写真です。

　※モータドライバがないのでまだ動きません。

「大人の科学」の８ビットマイコン （２） 見えないライントレーサ

　ラジオコイルの方も気になるのですが。。。ちょっと横道にそれてまだ「大人の科学」のマイコンをいじってます。少し前に１００円ショップでまた変なものを見つけていまして、それとマイコンの組み合わせを試みているところです。

　変なものというのは、下の写真のシークレットペンです。

　←　キャップの中にブラックライト（紫外線ＬＥＤ）が入っていて、書いたものをそれで照らすと読める、という。。。おもちゃですね。

左下が紫外線照射無し、右下が照射ありです。

　 　

　このペンとＬＥＤを使えば見えない線を追うライントレーサができそうだな、と見つけたときから思っておりました。

　ちょうど大人の科学のＣＰＵの開発言語が、ＡＤ変換やＰＷＭ制御を１コマンドで実行できることがわかり、それなら制御ソフト作るのも簡単だろうし、そもそもボードが出来合いだし、ということで今回の製作を開始しました。

「大人の科学」の８ビットマイコン

　学研教育出版社の「大人の科学マガジン」で８ビットマイコン＋光残像キット、というのが今月出まして、注文していたのが届きましたので、今日はちょっとそちらをいじってました。

　

　物は下の写真の通り、３，３６０円でJapanino(Arduino)という８ビットマイコンのボードと、光残像アダプタがセットになっています。

　光残像アダプタには７個のＬＥＤと回転検知スイッチ、小型圧電スピーカがセットになっており、手まわし機構でＬＥＤを振ることにより扇状に残像を出せる、というものです。

ゲルマラジオ用ハニカムコイルの作成 （４）

　５月２１日補足：　コイルの効率についての誤った説明を訂正（とりあえず取消し線）しました。

  昨日に引き続きまして、今回は放射型（中心に対してピンを放射状に展開して巻きつけ）の巻き方をやってみました。

　コメントによるご指摘で、線の中心方向への動きがないので効率が良くなる、と教えていただいている物です。

　（なぜ中心方向への動きが良くないか？これは円周方向なら良いが、中心方向の線はコイルのＬ成分に寄与せず、余計な直流抵抗と寄生容量の元にしかならないため、と考えております。間違ってたらごめんなさい。その場合はここは即訂正します。）

　

　最初に昨日の失敗例をお見せします。左下のようにプラスチックコップにピンを立てて巻き具にしてみました。

　　これでやると、ペッタンこの腕輪のようなもの（右下）ができまして。。。線同士も接触しまくりなので、こりゃだめだ、ということでやりなおしてました。

　

　この失敗を元に、中心のハブを小さく、ピンを長く、と作りなおした巻き具が下のものです。

　ホームセンタでみつけた直径３ｃｍくらいのパイプ継ぎ具らしいもの（￥８７）をハブに使っています。

ゲルマラジオ用ハニカムコイルの作成（３）

　　前回の記事でご指摘を頂いてから、ＷＥＢにあるDiamondWeaveCoilの写真を確認しておりました。そこでわかったのがピンを飛ばして巻いていることです。

　こうすると線同士の交点が減ってその部分の寄生容量が減りますし、線の直線部分が増えるので必要な線長が短くなり抵抗分も小さくなります。

　なぜ最初に見てわからなかったか。。。。そういえばスパイダーコイルの巻き方も一つ飛ばしになっていました。なんでそこから類推できなかったか。。。実にお恥ずかしい限りです。

　

　とりあえず、飛ばしの入った巻き方を練習して見ました。下の写真が練習中の状態です。今回使った器具の円板は、１００円ショップの調理用落とし蓋です。

　どういう偶然か、ちょうど１５個の穴が等間隔に開いていますので、そこにピンを立てて使っています。

←　これに、ボタン付けの糸をまいて練習中です。

　

今日のお掃除ロボ

　おかげさまで風邪もほぼ治ったようです。今日はお天気もよかったので三日ぶりに部屋を片付けて、床はお掃除ロボに任せてみました。

　

　下は動作の例を録画したものです。衝突検知モードから渦巻きモードに入る所が入っています。

お掃除ロボット購入

　少し前からうちの母親が「丸い掃除ロボットがどうしても欲しい。」と言っていた物が今日届きました。（余談ですが後期高齢者の割に新し物好きで、たまにこういうことがあります。先日も「手で触るノート（ｉＰＡＤと思われる）」は良い物かどうか聞いてきたりしました。）

　TVショッピングでやっている１万円の物、というのでネットで調べたところ（私はTVは見ないので）、ツカモトエイムのAIM-ROBO1という機種とわかり、口コミ評判も案外良いみたいなので二日前にネット手配していたものです。

　←　これです。

　早速分解、改造。。。はおいといて、説明書に従って動かしてみました。

　

ゲルマラジオ用ハニカムコイルの作成 （２）

　ここ数日、私がおります新潟は寒くて寒くて、おかげで中々風邪も治りません。今朝医者に行ったら点滴打たれてしまいました。

　しかし、どうもずっと動かないでいると落ち着かなくて、ごそごそと昨日のコイル用のケース加工をしてしまいました。

　組み上がりが下の写真です。

　

ゲルマラジオ用ハニカムコイルの作成 （１）

　５月１４日補足：　

　　　この記事で作っているコイルの巻き方では、線の直径方向交点分の面積での
　　　容量が問題となる等のご指摘を頂きました。
　　　　　　　　（詳しくはこちらの最初のコメントをご覧ください。）
　　　記事内にあるDiamondWeaveCoilの一種と勝手に考えましたが、不完全な別物という
　　　ことになりますのでご注意ください。 申し訳ありませんでした。

 

  ハニカムコイルといっても種類も色々あるみたいですが、中でも海外のCrystalRadioのページでみかけるDiamondWeaveCoil（例えばこちらのページ見ると綺麗なコイルが一杯です。）を一度作ってみたいと思っておりました。

　

　そこで、これでこうすれば巻けるんじゃないかな、という物を先週買ってありまして、今日は夕方からそれをいじってました。

　←　それがこれです。プラスチック円板にジュラコンスペーサのピンを９本生やしました。 穴位置を２系統にして直径５ｃｍと９ｃｍのコイルが巻けるようにしています。

本当はもっと大きくしてピンも増やした方が綺麗なものができそうですが、最初なので小規模にしてしまいました。

PICによるオシレータについて （すみませんがいまいちです）

　ＢＦＯ実験につきましてはコメントでのご指摘ありがとございました。その後も少しいじってみたのですが、やっぱりＳＳＢ音質は治りませんでした。あとは昔使ってた短波ラジオを探し出して試してみようかと思っています。

　ちょっとＢＦＯを離れて、今日は「ＰＩＣをオシレータとして使えないかな」について計算および実機確認してみました。

回路は以下の通りです。

（図のクリックで大きな図面が開きます。）

　
　ＰＩＣマイコンは内部４０ＭＨｚ動作可能な１８Ｆ１３２０にしました。この回路で、ＰＷＭ機能を使ってプログラマブルな出力周期を作ります。

　

PICマイコンによるBFOの実験 （３） どうもいまいちです。。

　今回はPICマイコンのクロックモードを変更して、なんとかPICマイコンの出力をBFOとし使用するための目標の４５６．５KHｚにしました。

　←　調整できたところの周波数カウンタの表示です。できてますよね？波形を見てもそのくらいの周波数の「ほぼ」正弦波が見えるのですが。。。しかしBFOとして使ってみると、正直言っていまいちです。　

　７MHｚ帯で聞いてみたところ、CW(モールス信号)は良く聞こえるようになりましたが、SSB（SingleSideBand）音声はいっまひとつ明瞭になりません。。。。。

　

PICマイコンによるBFOの実験 （２） ちょっと改良

　前回の実験で波形が正弦波からほど遠いのを改善してみました。

　

　今回の変更は下の通りです。LPFをやめて共振回路によるBPF(Band pass Filter)に変えました。

　（画像クリックで大きな図面が開きます。）

　

結果、波形は下のようになり、正弦波にかなり近づきました。

　試しにさきほど新しい回路で動作確認してみようとしましたが、アマ無線のSSBが全然受信でず、確認できませんでした。日曜深夜という時間帯のためでしょうか。

　とはいえ周波数の補正がまだですので、交信が聞こえたとしてもやっぱりまだダメでしょう。次はPIC交換によりそちらの方を直したいと思います。

　

今回は以上

　

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PICマイコンによるBFOの実験 （途上）

　PICマイコンで実験してみたかったことの一つに、発振器として使う、というのが有ります。

　PICマイコンはクロック数十MHｚで動いていますし、PWM(Pulse Width Modulation)に使えるカウンタ回路を持っている物が多いです。これなら数百KHｚ〜数MHｚの発振は十分できるだろうし、それなら中波帯、あわよくば短波帯の何かに使えるだろう、という思惑です。

　

　ということで、まずはPWMを動作させて発振波形を取り出してみました。何かターゲットが無いと面白くないので、短波ラジオ（スーパヘテロダイン）用の外付けBFO（Beat Frequency Ocillator)になるかどうか試すことにしました。BFOでしたら殆ど発振器そのままで使えるからです。

　←　実験に用いた回路はこの通りです。

（画像クリックで大きな図が開きます。）

　

PICマイコン環境のセットアップ

　ＰＩＣマイコンは以前使っていて、その後しばらく離れていたのですが、またいくつかマイコンでやってみたいことができてきましたので、再開することにいたしました。

　

　今回引っ張り出してきた開発環境は下のＰＩＣＫＩＴ３です。（一応このシリーズでは最新のはず。）昨年ここで購入していたのですが、今年引っ越してから使う機会がなく荷物の中で眠っていたものです。

　PICKIT3本体（赤いアダプタ）、統合化開発環境ＣＤ−ROM１枚、評価用のＰＩＣ基板、のセットです。

　

１００円ショップスピーカ（ミニミニ）のラジオ化 （２）

　　釣りから戻りましたので、作りかけの１００円ショップ、ミニミニスピーカのラジオを完成させました。

　組立過程を記載した前回の記事はこちらをご覧ください。

　出来栄えと動作については下をご覧ください。

１００円ショップスピーカ（ミニミニ）のラジオ化 （１）

　１００円ショップで、先日のミニスピーカより更に小さくなったミニミニスピーカというのを買ってきました。今回はこれのスピーカラジオ化に挑戦中です。

物は下の通りです。ジャックが突き出していて、そのままスピーカのない音源に繋いで使うものらしいです。

　

大きさは　縦３２ｍｍ　ｘ　横３２ｍｍ　ｘ高さ１５ｍｍで、容積は前回のミニスピーカの半分以下になっています。

無電源トランジスタラジオ（アイディアのみ）

　昨日のゲルマラジオと帯域制限フィルタの記事をアップした後に、「せっかくの強力な局の電波を制限するだけでなく、利用できないものかな？」という気になりまして。。。。

　しばらく考えたところで、無電源トランジスタラジオに応用できないかな、というアイディアが浮かびました。

　

　WEBを見ていると、受信した電波の検波後の直流分を取り出し、その電力でトランジスタ（動作電圧の低いゲルマニウムトランジスタ）を動作させる、という無電源ラジオを作られている方が何人かいらっしゃいます。

　今回のアイディアは、その変形で、「同調回路を２つ持たせて、一方は検波部だけつけて強力な局に合わせて電力を取り出し、もう一方はトランジスタを付けて、取り出した電力を使って他の弱い局を増幅して聞く。」　というものです。

一応回路だけ書いてみました。

　（クリックで大きな図が開きます。）

あまり細部を検討してませんので、おかしな所があるかもしれません。

今回は単にアイディアの説明用ですので、ご容赦ください。

スパイダーコイルと帯域制限フィルタによるゲルマラジオ

　ここのところ、どうも自作コイルｏｒバリコンで周波数範囲や選択度が中途半端なラジオを作ってきましたので、一度きちんとしたコイルを巻いた物を作ってやろう、と考えました。

　

今回見つけてきたのが下の「１００円鍋敷き」です。これをスパイダーコイルに使います。

　

これならコイル直径も１０数ｃｍになるし、なにより突起の数が奇数というのがありがたいです。（※スパイダーコイルにするには奇数というのが条件です。）