リチウムイオンバッテリー制御ユニットの製作
TP4056バッテリー制御ICの搭載されたモジュール（Amazonで10個779円で購入。）を使って、18650リチウムイオンバッテリーを制御するユニットを作りました。
作り方とLEDを使ったテストをYoutubeにまとめました。
（パーツリストはこのブログ記事の下の方にまとめます。）
低コストで大容量バッテリーの充電と、それを利用した回路に接続して容易に使用できるユニットとして今後も重宝しそうです。
今回使った主要パーツはこちら。
100均パーツで作る大音量アンプ内蔵ステレオスピーカー
100均で売ってるモノラルスピーカー2つと、Amazonで1個160円で購入したPAM8403内蔵D級スピーカーアンプを使い、合計380円で大音量アンプ内蔵ステレオスピーカーを製作しました。 なかなかいい音でびっくりしてます。
解説と動作の様子を紹介した動画はこちら。
次回はこのシステムをちゃんとした箱に入れて本格的なスピーカーを作ってみようと思います。
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峠の釜めし屋で入手したパーツをランエボのエンジンパーツを使って作った電子デバイスに装着したらさらにパワーアップした
一昨日作ったランエボのエンジンパーツを使ったLEDデバイスですが、LEDライトが明るすぎて直視してしまうと目が痛くなるという欠点がありました。何か光を抑制するプラスチックケースのヘッダをつければ良いと思い、パーツを探していたところ、ちょうどよいものがありました。
それがこれ！
今年1月の群馬出張の際に立ち寄った峠の釜めし屋さんで、お漬物が入っていたケースです。
色もほんのり白く、サイズもLEDモジュールにぴったりです。
ランエボのパーツに峠の釜めし屋のパーツが相性ぴったりということで運命を感じざるをえません。
加工手順はこちら。
LEDスタンドヘッドを自由に動かすことができる固定ケーブル（100均で買ってきたぐねぐねケーブル）をこのケースに針金で固定するために、針金を通す穴を空けます。
0.9mmのステンレス針金を通すので、1.2mmの穴を上記のように4つ空けました。
LEDモジュールと接続するケーブルを通す穴です。
一度、LEDモジュールのはんだ付けを剥がして、この穴を通してから再度はんだ付けしました。
穴が空いたら、各パーツを固定していきます。
LEDモジュールは、直径2mmのネジで固定できる切り欠きがあるので、それで固定しました。
取り付けが終わったら電源ON！
峠の釜めし屋のお漬物ケースが怪しく光ります。
明るさを最大にして、直接発光部をみても、まぶしいものの、だいぶましになりました。
ヘッダ部にケースが付いて普通に扱いやすくなりました。
思いもよらぬのものが活用できるいい例と思います。
ランエボのエンジンパーツを使った電子工作デバイスの製作
ランエボ4のエンジンオーバーホール時に要らなくなったピストンヘッドが家に4つありました。これまで、文鎮にしか使えてなかったので、コロナ禍のリモートワークグッズとして活用しようと思い、電子工作の部材として使ってみました。
目次
作ったのはこちら
作ったのはLED電気スタンドです。
電源ON/OFFはもちろん、調光用のボリュームをつけているので、明るさ調整もできて便利です。LED部分はぐねぐねと動くので、照らす方向を自由に決めて固定も可能です。ピストンヘッドが重くて安定してるのを利用して、電気スタンドの土台（の重り）に使っています。何より、洗練された工業デザインが集約されたパーツなので、部屋に置いててかっこいいです。
動作の様子はこちらの動画を御覧ください。
ランエボ4のエンジンのピストンヘッドの入手経緯
うちには登録から20年以上経つランエボ4がいます。
14万キロに迫る現在も元気に走ってくれています。ノーマルで三菱のディーラーさんで丁寧にメンテしてくれてるのもあると思うのですが、10万キロを超えたあたりからオイルの減りが激しくなってきたり、エンジンの調子が悪くなってきたため、エンジンをオーバーホールしています。
このエンジンオーバーホール時に、交換できる部品（特に消耗品類）はすべて新品に交換しました。このとき、ピストンヘッドも4発とも新品交換したのですが、古くなったピストンヘッドを記念にもらっていて、家とか会社のPC机などに飾ってました。
（過去の記事でよくみると私のPCディスプレイの下に置いてあるのがわかります。）
これまで、飾りや文鎮ぐらいにしか使っていなかったのですが、今回、電子工作パーツとして使えないか、ということで製作にとりかかりました。
LED照明の基本構成
ランエボ4のピストンヘッドを土台に使うことだけは決まっていますが、LED電気スタンドの基本となるパーツは以下の通りです。
LEDの照明部分には、秋月電子で売ってる超高輝度LEDモジュールを使いました。2020年7月時点で、540円で買えます。コロナ禍なので通販で買いました。
裏側に電極が付いていて、ここに9V～12Vを直結すれば明るく光ります。
すごく簡単に明るいLED照明ができる目処はたったのですが、ちょっと明るすぎることもあるので、調光できるように電源とLEDモジュールの間に可変抵抗を入れることにしました。電源の間に最大10KΩの可変抵抗を挟むだけでOKです。
秋月のホームページにも書いてありましたが、12V電源で最大輝度のとき150mAぐらいです。安い12VのACアダプタがあれば簡単に駆動できます。
12VのACアダプタを探したところ、昔使ってたルーターのACアダプタ（ちょうど12V）が余ってたので、これを使いました。
最近、ハードオフのジャンク品コーナーとかに、謎のACアダプタが100円で山積みになっているので、そうしたところから掘り出してくると安上がりで良いかもしれません。
部材を結合するケースは100均のいい感じのサイズのクリアケースを購入。
LEDモジュールをぐねぐね動かして固定できる首の部分は、100均で売ってたケーブル固定用くねくねケーブル「曲がるコードフック」を使いました。
LEDモジュールが軽いので、ある程度の強度のある針金が入ってるものであれば代用できると思います。
ACアダプタの加工
ACアダプタコネクタとかがあればよかったのですが、今回はシンプルな電気スタンドなのでそのままスイッチに直結しました。下記のようにプラグを切断して、ケーブルを引き出します。
ケーブルの皮膜を丁寧に剥がします。
このACアダプタの場合、皮膜を剥がしたら、中央がプラス電極、その周りにある細かい銅線がマイナス電極になっています。これを引き出し、LEDモジュール接続用の線に接続していきます。
LEDモジュールに繋ぐケーブルと接続したら、被膜保護をしっかりしておきましょう。
ケースの加工、スイッチ類の設置
次にケースの加工です。
今回は回路もシンプルで小さい部品も無いので、だいたいの位置を決めて油性サインペンで加工位置を決めていきます。
加工位置が決まったらケースに穴を空けます。
今回は丸い穴しかないので、電動ドライバーで簡単に加工ができます。
最近買ったこの電動ドライバーがパワフルで、穴あけが楽になりました。
ケースに穴が空いたら、スイッチ類がちゃんと固定できることを確認します。
今回、重いピストンヘッドと、LEDモジュールをぐねぐね動かせるケーブルは、0.9mmのステンレス針金（これも100均で買ってきた）で固定しています。
ケースには1.2mmの穴を空けておけば、がっちり固定できました。
針金をほどけばいつでも取り外せるので、デザインに飽きたり、LEDモジュールが壊れても、貴重なピストンは他の用途に使うこともできます。
最終的に、ケースに部品を取り付けた状態はこのようになります。
あとは、配線すれば完了。
まとめと活用
コロナ禍で在宅勤務が中心となり、自宅からWebミーティングをする機会が増えています。Webミーティング中に、自分の顔が暗くなったりすることがあり、これがあったら少しはましになりそうです。また、手元を照らす照明としても使い勝手がよさそうです。秋月のモジュールとACアダプタがあれば簡単に作れますので、是非参考にしていただければと思います。
主要な部材リスト
最後に、今回の製作で使った主要な部材をリストアップしておきます。
- LEDモジュール
- トグルスイッチ
- 可変抵抗10KΩ
- ACアダプタ（12V）
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空中はんだ動画を作ってみました。
海外の電子工作系Youtuberが「Amazing electonicほげほげ」とか「Innovativeほげほげ」とかのタイトルで、素手で空中配線して何かを作るという気合の入った動画を公開されており、ついつい見入ってしまいます。
私もこれに憧れて空中半田してみたところなかなか楽しかったので動画を作ってみました。
Amazing idea from CdS photoresistor and PNP transistor
作った回路は、過去に作ったメロディギフトボックスです。
詳細な設計情報はブログに掲載していますので、こちらを御覧ください。
ミニルーターで削った粉が飛ばないように加工できる作業ボックスの製作と工作例
安価に購入できるパワフルなミニルーターですが、削った粉がすごい勢いで飛び散るので、粉が飛ばないように加工できる作業ボックスを作りました。
また、電子工作の基板を格納するケースの加工でよく作る、四角い穴をこのミニルーターと作業ボックスで空ける工作例をまとめました。
コロナ対策の外出自粛期間中、自宅で数々の素材をヤスリで削りまくってきましたが、かなり作業効率が上がりそうです。
目次
動画
作業ボックスでの作業の様子と、工作例はYoutubeで御覧ください。
ミニルーターで削った粉が飛ばないように加工できる作業ボックス
基本的には、段ボールに穴を空けて、透明の板を貼っただけで完成です。
下記に部品サンプルと加工例をあげます。
透明の板は、「硬質塩化ビニール板」を使いました。
ホームセンターで380円ぐらいで売ってました。
透明度が高く、丈夫なのだそうです。
アクリルだと高価ですが、これだと丈夫で透明度も高く、目的にあってそうです。
段ボールに穴を空けて、透明の板をマスキングテープで貼り付けたら完成。
製作時間は5分もかかりませんでした。
マスキングテープで貼り付けることによって、下の段ボールが傷んだり汚れたらすぐに取り替えができるようになります。
この中で作業することで、粉が飛び散ることなく、思い切り削ったり磨いたりできそうです。
主要な部材リスト
最後に、この記事で紹介した主要な部材リストを挙げておきます。
・透明塩化ビニール板
アルコール除菌ポンプを手を触れずに噴霧できるようになるArduinoモジュールの製作（超音波センサー＆機構設計改善版）
4月に作ったアルコール自動噴霧器を会社のフロアの入り口に置いて使ってもらっていましたが、緊急事態宣言解除後1ヶ月ぐらい運用していていくつかの課題が出てきました。今回、この課題を解決すべく、改良版をつくりましたので、ここに設計情報・ソースコード・回路図をまとめておきます。
目次
- 目次
- こんなふうに動きます
- 前回の自動噴霧器を運用してみてわかった課題と改善策
- 超音波センサー（HC-SR04）の利用
- アルコールポンプのボタンの加工
- 制御基板の制作
- 回路図・ソースコード
- 主要パーツ一覧
こんなふうに動きます
まずは、動作の様子のビデオです。
開発のポイントなんかも含まれています。
アルコール除菌ポンプを手を触れずに噴霧できるようになるArduinoモジュールの製作（超音波センサー＆機構設計改善版）
前回の自動噴霧器を運用してみてわかった課題と改善策
4月に作ったアルコール自動噴霧器を会社のフロアの入り口に置いて使ってもらっていましたが、緊急事態宣言解除後1ヶ月ぐらい運用していていくつかの課題が出てきました。課題と改善ポイントは次の通りです。
- 暗いところで押しっぱなしの状態になって使えない
前回作ったものは、光センサー（CdS）に手がかざされて暗くなることを利用して動かしていました。この方式だと、部屋の電気を消したときに誰かが手をかざしたのと同じ状態になり、押しっぱなしになってしまいます。うちのオフィスは、お昼休みに電気を消す活動をしていたため、お昼休みは自動噴霧器が使えず、手動で運用されていました。これを解決するために、今回はセンサーを超音波センサー（HC-SR04）に変更し、暗いところでも使えるようにしました。
- ポンプのプッシュボタンを引っ張る紐の強度問題
前回作ったものは、ポンプのプッシュボタンを、サーボで引っ張ることで噴霧していました。
このボタンを引っ張るのに、柔らかい紐を使っていました。紐が柔らかいと長さ調整や結び直しがやりやすかったのですが、会社の入り口で出入りが激しいと、簡単に傷んで切れて使えなってしまうことが多くありました。また、いい感じに噴霧させるための長さ調整もコツが必要で結構難しいという悩みがありました。今回、紐の部分をステンレスの太めの針金に交換することで、強度アップさせています。
- アルコールを入れるときに分解・組み立てが大変
前回作ったものはプッシュポンプのボタンを引っ張る機構をポンプに縛り付けるような実装だったので、アルコール補充のときに毎回、噴霧器のパーツを取り外して、もう一度つけ直すという作業が必要でした。今回、100均で買ってきたカラビナを針金とボタンの固定部に挟むことで、簡単に取り外しができるようになりました。また、プッシュボタン部に直接穴をあけて固定することで、機構もシンプルになっています。
超音波センサー（HC-SR04）の利用
前回のCdS センサーは安価で制御が簡単だったのですが、暗い場所で使えないという欠点がありました。また、部屋の明るさに応じて感度の設定を変える必要もありました。課題を解決すべく、距離によって判定できる超音波センサーを使うことにしました。
アルコール除菌ポンプの吹出口の下あたりに近づいた手までの距離を超音波で検知すれば、部屋の明るさに関係なく検知ができます。
超音波センサー（HC-SR04）はAmazonでも安価に買うことができ、Arduinoでの利用実績もあります。HC-SR04は次の4ピンで制御することができますので、それぞれArduinoに接続するよう設計します。
| 超音波センサー（HC-SR04） | Arduino |
| Vcc | VCCに接続 |
| Trig | GPIO2（OUTPUT） |
| Echo | GPIO3（INPUT） |
| Gnd | GNDに接続 |
制御基板からはこれら制御ピンのコネクタを出しておき、センサーからケーブルで接続します。 Arduinoとの接続回路図、制御用ソースコードはgithubを御覧ください。
アルコールポンプのボタンの加工
アルコール除菌ポンプのプッシュボタンは、中央をまっすぐ押すと2～3kgぐらいの力でプッシュできます。少しでも力の方向がずれると、斜めに力がかかってしまい、うまくプッシュができません。今回は下からサーボで引っ張るので、プッシュボタンのできるだけ中央に近い場所に裏側から穴を開けました。（ど真ん中は液体が通過する穴なので、中央に開けたら使えなくなります。）
穴が空いたら、金属製クリップを加工した針金で、引っ張る針金を接続するための金具を結んでいます。金具は、絵とか写真を飾る額縁の固定金具を使いました。これも100均で6個セットで売ってました。
今回使用したサーボは大型ラジコン用のものなので、多少ずれても下から引っ張れるという利点を活かし、簡単な加工で済ませることができました。
あとは、ポンプが収まる古いタッパーにサーボを固定し、この金具を引張るように加工します。
また、サーボヘッドと金具の接続には0.9mmの太さのステンレス針金（100均で購入）を使いました。前回作ったものは、柔らかい糸を束ねたような紐を使っていましたが、1ヶ月もしないうちに伸びたり切れたりして、壊れやすい原因になっていましたので、ここを強化しています。
また、金具とサーボから出るステンレス針金の間に、カラビナ（100均で2個100円）を使いました。これにより、すぐに取り外せることができ、アルコールの補充も簡単になります。
制御基板の制作
センサーから距離を読み取り、サーボを動作させる制御基板は、前回と同じくArduinoで行いました。（基本的な基板の設計・実装は前回の記事を御覧ください。）基板から各センサー・サーボ、電源に接続するために、コネクタを作っています。
今回は以下のように実装しています。
自分のメモ程度ではありますが、コネクタ配置の参考に。
回路図・ソースコード
回路図とArduinoソースコードはgithubに記載しています。
組み上がった制御ボックスはこちら。
噴霧回数とセンサーの設定値（センサーからの距離（cm））をLCDに表示しており、センサーの設定値は、ボックス上部についたボリューム可変抵抗から変更・設定することができます。
その他・センサー設置の方法
アルコール噴霧器の吹出口のところにかざした手に超音波センサーが反応できるように、センサーをスマホ固定用のグニャグニャ曲がるホルダーを使ってます。これも100均で買いました。位置決めも自由にでき、今回の装置にピッタリの商品でしたのでご紹介しておきます。
職場に設置した様子。
主要パーツ一覧
最後に、今回の製作に使った主要パーツをリストアップしておきます。
- Arduino pro mini互換品
- キャラクタ液晶
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- 超音波センサー
- ボリューム型可変抵抗
- トグルスイッチ
- 抵抗
- ユニバーサル基板
- ケース
