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「迷い箱」投書とお返事、項目別
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★★ 迷い箱 ★★の投書とお返事
回路・デンキ・改造
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 この過去ログページに移動・掲載している記事に対して「電圧を変えて動作させたいのですが…」「ONとOFFを反対にしたいのですが…」等のご質問・回路図の提示などのご依頼は受け付けていません。
 ここに掲載しているものと似たものを作られる場合は皆様ご自身でご自由に回路図を改変して、ご希望のものをお作りください。


 過去ログの「ジャンル別一覧」ができました。

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【一覧】
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1.8VでFETで電源をON/OFFしたい?

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↓これより下は年度別の過去ログページにまとめられています。
● 2016年
フェンシングの電気審判器のオプション回路が欲しい!
ビデオカメラ録画操作ロボット(その2)
壊れた電球?を作りたい
Nゲージの列車通過センサーは以前の他の回路で動作しますか?
圧電サウンダ(圧電ブザー)を乾電池で鳴らしたい
ヒューズの正しい使い方を教えて下さい
チャイムのLEDで他の機器を動かしたい(その3)
ブレーカーが切れたら警報を鳴らす回路
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2014年
3秒ブザーの回路?
スロットカー用の通過センサーの製作
車の防犯センサーが働いたら無線で200m離れた所で知りたい!
Cdsについて
74HC123が設計通りの時間で働きません
実際に工作したり実験しないとなかなか身につきませんか?
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● 2013年後半
太陽光発電の総発電量計測キットを作りたい!
高機能なルートチェッカーが作りたい!
使用用途不明の依頼
デジまめカウンターが自転車でうまく動きません
チップ電解コンデンサを積セラで代用?
NJU9252A(P)を使ってLD8035E蛍光表示管×2で表示させたい
暗くなったら、電撃蚊取りを動作させたい!
よそさまのキットの使い方がわかりません
よそさまのキットでLDに変調をかけたい
タイマーIC 555で変わった音の警報音を鳴らしたい!
ワットメーター付きテーブルタップが惨い!
プリセット選局のできるラジオをロジックICで作りたい
タイマーIC 555を2つ交互/またはたくさん繋いで順次動作させる回路
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● 2013年前半
定温式熱感知器のバイメタルの動作を外部から知る!?回路?
テンキーを押して7セグ表示機に数字を表示する装置を作りたい
電源の質問
デジット・6管蛍光表示機キットで温度計を作りたい
車・ステッピングモーター式のスピードメーター/タコメーターを作りたい
LED電球を豆電球に換えたいが点灯しない?
車・プッシュスイッチでロータリースイッチのように切り替わる回路
フェンシングの電気審判器。ワイヤレスのは?
スマホのマイク端子に繋ぐ矩形波トーン発生回路。圧力スイッチで周波数変化。
三相ブラシレスモーターを回す
電源装置を作っているのですが
PM2.5測定器が作りたい
n番目で一定時間停止する4017
暗くなると点灯するLEDらいとがうまく作れません!
車・ナビのボリュームをロータリーエンコーダでUP/DOWNさせる回路
AVR/Arduino切替器
ソーラーライトを4つ直列???
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● 2012年後半
車・ACCが切れてもしばらくドライブレコーダーを動かしておく遅延電源
FOMA携帯電話の着信で普通の電話のベルを鳴らすベル信号を作りたい?
FOMA携帯電話(USB端子)で遠隔地の装置と通信したい?
車・改造済HIDヘッドライトバラストの遅延パワー調節化
車・バイクのウインカー用に「押していた時間延長されるタイマー」が欲しい?
音声信号の有無でアンプの電源をON/OFFしたい
車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい…が誤作動します、なんとかなりませんか?
可変抵抗器(VR)はどれを使うのですか?
スピーカーから録音用の出力端子を出したい?
DVDの映像信号をAVケーブルで2分配する簡単な方法?
LM338T/LM350T/LM317T、電圧可変電源がおかしいです!
車・オーディオ(音声)に連動してLEDイルミを点灯させる
車・フォトインタラプタでリレーをON/OFFする回路
ワイヤレスチャイムのLEDで他の機器を動かしたい
過去ログに対してご意見申し上げる
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路を、ホーンスイッチで操作して、ホーンスイッチを押している間は鳴り続けさせたい!
車・LM317でGPSを動かすとLM317が熱くなって電圧が下がり使えない
フェンシングの電気審判器を作りたい!
フェンシングの剣のチェック回路
9Vの乾電池を限界まで使いきりたい?
電気柵の電気回路を知りたい
アンプに繋いでスピーカーから「ブー」という音を出す装置を作りたい
振動感知で、自転車走行中だけGPSを動かす回路
手回し発電機をショットキー・バリア・ダイオードを使って昇圧する方法
PLCでハーネスチェッカーを作りたい?
音量の大きい玄関チャイムを作りたい
車・ウインカーをLED化したら動作しません
水に漬けない静電容量式水位計が欲しい!
車・ADDZESTのZK-6020A-Bの配線を教えて下さい
車・アイドリングストップでナビが落ちる対策?
意見・投稿
車・アンプをON/OFFするリレーをうまく動かす方法?
車・タイマーIC 555 が誤作動する?
過去ログへの質問」に対しての公開回答
アナログ的に、明るさに連動するLED
1.5Vで動くタイマー回路
車・3ステート信号で(ドアロック)モーターを回す
レーザー墨出し機のパルス光に反応する受信回路
車・モトイージー風回路を半導体化(その2)
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2012年前半
パッと暗くなった/明るくなった時、両方反応する明るさ変化センサー
車・「オートバイのウインカーにポジションの機能」を車で使いたい
車・AC100V用の電気式蚊取り器を改造してDC12Vで使いたい
車・夜だけ1分くらいルームランプに連動するLEDをつけたい
代用になるトランジスタを教えて下さい
センサーライトの改造がうまくゆきません
車・4584Nが見つかりません代わりになる物を教えてください
エアコンのリモコンを温度でON/OFFする回路
車のバッテリーから±15Vを作りたい
車・バック信号を検知した時に、リレーを2回ONしたい
車・50ccバイクのホーンの音が小さいので増幅したい
12Vのニカドバッテリーの充電器を12V鉛バッテリーの充電器に改造出来ますか?
車でルームランプがエンジンオフしたら点灯させたい?
扱いやすい日本語表示の液晶を教えてください
ダイオードの代わりにFETを使った低損失の回路を設計して下さい
アナログICで三相モーターを回す?
ネコを驚かす電撃回路を教えて下さい
液晶ディスプレイの部品が焼けました、よろしくお願いします。
翼が回っているように見えるストロボ
これは動きますか?
車・DC/DCコンバータを使うとFMラジオからノイズが聞こえます
10cm離れた距離から赤色LEDの光だけ検出する装置?
禁止されている、「過去ログへの対応」をしてください!
ACアダプターが爆発しました
スイッチ付きボリュームはスイッチとボリュームに交換出来ますか?
1.5Vで動くモータ式のルーレットの回路?
2SAトランジスタを2SC(D)トランジスタではできないのでしょうか?
車・ヒーテッドリアシートリレー
車・40アンペア程消費するホーンを尾を引くようにするヒント
液晶表示温度計をLED表示温度計に改造したい
AC100V用「PT50D」をDC7Vで使いたい
マウスの連射回路(まじめ版)
車の電球切れを検知する回路
このサーモスタットはAC100Vで使えますか?
秋月電子のトライアック調光器についてサポートしてください!
車・バイクの燃料警告灯を作りたい
レースに勝つ為のモーター制御回路を設計して下さい
ビデオデッキのUVチューナーを安価に手に入れたい
無線リモコンでRCサーボを動かす回路
ELEKITのキットのサポートをしてください!
HT7750Aの出力電圧変更
電圧計を抵抗計にする?
鉄道模型で、VVVF風の音が出るパワーパックの製作方法(その2)
模型電車を両端のA−B駅で自動で止め、再出発させる回路
整流器を探しています
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● 2011年後半
ぼくのかんがえた回路図を書いてください!
ストップウォッチの遠隔操作?
リミッターつき、モーター制御回路
ぼくのかんがえた回転計
ぼくのかんがえたソーラー電源
タイマーIC 555が異常動作します
Androidタブレット100台を一度に電源を入れる回路?
ネオンサインの点滅装置を作って販売して下さい
車・ストレートマフラーに切り替える回路
スイッチを押し続けて一定時間だけモーターを回し、離したら反対に回す回路?
鉄道の「回転数変換器」を家庭で使用する
単1型のアルカリ乾電池を改造して100vは出せますか?
Panasonicのタイマーの使い方?
車・エレキットKPS−3226(タイマーIC 555)を12Vで使用したい!
車・時間制限つきリレー(消し忘れ防止)
DCファンの固着(短絡)対策
写真撮影用の露出計は小型でシンプルな構造で作れますか?露出計は小型でシンプルな構造で作れますか?
水車の発電を、DCからACに変換?
ACモーターの雲台を回す
放電器の作り方を教えてください
テスターの250Vレンジを50V-MAXに変えたい
車・ナビの音声信号を検知して、カーオーディオのミュート用2.5V信号を作る回路
ラジオで放射能を測定する装置?
Panasonic電源コードパック(EZ9090)を改造できなイカ?
車・イモビライザーの出力を判断して3つの出力に分ける
40〜45℃で動作する回路
人の出入り方向を検知する回路
車・ドアスイッチの統合
オンディレイ・オフディレイ回路
自転車のLEDバルブライトを走行中は必ずつくようにしたい
車・バイクの電飾
14個のLEDを順に点灯させる回路、IC1個か2個で!
夢のようなデジタル時計を作りたいです!
DC/DCコンバータを(放射能測定器で)直列に使っていい?
車・イグニッションコイルをシグナルソースにする方法
キーボードアンプの故障について
簡易型・ファンタム→ABファンタム電源変換器
排気ファンのONで連動する給気ファン、ふだんは弱運転
電線が切れたら別の回路(電線)に電流を流す
防災無線を選択受信する回路?
車・常時ONのシガーソケットをキーと連動させたい
サージ吸収部品の選定?
車・DC12Vのオーディオを車に載せる保護回路?
車・PWM調光されたルームランプでネオンを連動させると…
AC100V 検電リレー
孵卵器の自動温度調節器
ラジコンの抵抗が焦げました、同じ物と交換していいですか?
微弱シリアル無線通信モジュールに38KHzの赤外線リモコン信号を通してリモコンしたい
車・キーレス2回プッシュでONになる不思議なリモコン
簡単な発信機の回路を教えてください
無線機の回路を教えてください
抵抗計を電圧計・電流計にする?
パソコンにぼりゅーむあっぷ!でLEDをつける(増やす)?
暗くなると点灯するLEDらいとについて質問です
直流を交流に変える回路?
車・周波数とデューティ両方を可変できるPWM LED調光回路
プルアップ・プルダウンについての質問
良品状態を読み込むハーネスチェッカーを作りたい
LEDが光る金属探知機を自作したい
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● 2011年前半
温度が1℃上がる時間を計る装置
可変型3端子 317を使用した 定電流回路を知りたい
LM3914/LM3915/LM3916の電圧設定、計算方法
USBマウスの線を切って繋いでいいですか?
質問が3点
モーターのノイズで誤作動します
車・LEDを一定時間で消す(消し忘れ防止)
4個の箱に取り付けた絵を照明する装置
7セグLEDのコモンの入り切り
TTLパルスがある時は"1"を出す回路
オート電源記憶機能は簡単に作成できるでしょうか?
車・セキュリティに好みのタイマーを繋ぎたい
液晶TVが動きません
変則的な回路のソーラーガーデンライトの動作原理
12V/400Wものバイク用アンプを使いたい
プレステのスピーカーに自動点滅LED?
多分そう働く回路
車・調光機能つきEL用インバータ
自動散水ロボット
「カットリくん」の中身が違います
100Pin対100Pinの導通チェッカーのつくりかた
バッテリーを10個直列で使う
2つのAC100Vを切り替えるリレー
車・バイク用のLEDタコメーターを自作したい
車・ウインカーリレーの正解を教えて下さい
一般的なスイッチング電源を定電流化してLEDを光らせる
12Vから±1Vくらい上下に超えるとリレーON回路
液晶AQUOSを車のバッテリーで動かしたい
ガイガーカウンターの回路図を教えて下さい
秋月電子のLEDデジタルパネルメータについてサポートしてください!
ドアを開けても閉めても2分間ランプ
ACアダプターに抵抗を直列に入れて使いたい
自転車のダイナモで携帯電話を充電したい
車・電磁リレーの故障表示
車・電球を一度点灯させ、すぐ消してもう一度点灯し続ける回路
コンデンサの代替
リンクしてもいいですか?
セリアのSoftbank3G(FOMA)専用通信ケーブルはなぜ充電できたのでしょう?
車のバッテリー上がり救援作業時のサージアブソーバーについて
夜になると3秒間隔でLEDが点滅するライト
PM-129Bで直流の電力・電流計
車・Automotive LED timing light
車・リードスイッチの反転
車・残照と調光回路の質問です
乾電池を並列にすると持続時間は2倍になりますか?
鉄道模型用に音の出る装置
15分程度暗い状態が続いた時にトリガーが発生する回路の考察
安価な降雪センサーの自作
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● 2010年後半
2Vになったら、3VになったらLEDが点灯する回路
車・燃料計の表示をあわせる改造
簡易ハイローコンバータに入れる抵抗は?/高級品の製作?
車・「タコメーター・回転数パルスの2逓倍回路」は1万回転を超えても使えますか?
クリアーボイスにノイズが乗ります
圧電スピーカーがコイルで大音量で鳴りません
テニス用スコアカウンター
昇降圧型の電源回路
例えば5Xを超えた電圧でスイッチが入る回路
ラジオに外部入力をつける
介護用在宅表示ランプ
雨降り警報ブザー
GND電位差のある物を単一GNDの計測器で計る?
ラジコン・給油ポンプ自動停止装置
NaPiOnでリレーが動かせない
暗くなったら一定時間点灯する回路がうまく動きません
一定時間センサーを無視する回路
車・モトイージー風回路を半導体化
車・外部入力ONでじわっと減光するLED回路
車・タコメーター・回転数パルス4/3倍化回路
一押しで5〜6秒鳴る玄関チャイム
温度で回転数がかわる扇風機
パソコンのマイクのミュート回路、前出の物を使えますか?
赤外線リモコンの光を遠くに届かせたい
車・カーオーディオにmp3プレーヤーをつなぎたい
車・LED表示のリアルタイム加速度計
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● 2010年前半
車・バッテリーレスの原チャリにHIDランプを付ける
殺菌灯のタイマースイッチを電子回路無しで!(有りも)
車・2分間ランプをHi入力からLo入力に変える方法?
LED、どちらの方が効率良く光が取り出せるのでしょうか
タコメーター・回転数パルスの2逓倍回路
100円アラームクロック連動、2モード・タイマーリレー
車・電波時計に同期したシグナルツリー
車のコンピューターからの5Vの信号でリレーを動かせますか?
制御信号OFFから遅延して切れるSSR
AC100VタイマーをDC12Vタイマーに!
バッテリー充電・放電状態LED表示器
サーボ信号でLEDなどをON/OFFする装置
LEDでタコメーター(船外機・機械用)
録音機器用簡易型無停電電源について質問
無線機で遠隔リモコン、トーン発信機/トーン検出装置
DC12V→AC12V、擬似正弦波インバータ
電源ONから数秒間だけ点灯する回路(じわ〜と点灯/消灯)
過熱防止LED温度計
LED燃料残量計
「長押し」しないと動作しないスイッチ
スパークキラーの破裂原因は?
車・断線警告を消す
複数の質問
ソーラー電池と単三電池の両方で使える電卓の構造
コンデンサに貯めた電圧を計る
最大100LED・流星フラッシャー回路
マイクアンプにハイパスフィルター機能
明るい場所でも動作する遮光センサー
秋月超デカEL発光パネルの点滅回路
車のACCに連動してパソコンの電源をON/OFF
Li-ion過放電防止回路に警告LEDを追加する
電磁弁・リレー等のON時間を測る?
今あるカメラの映像を電波で飛ばしたい
パッと暗くなった時のみ点灯するランプ(2分間ランプ改造?)
ペルチェ素子で一定の温度に保つ回路
ガーデンソーラーライトで7色に変わるLEDが点灯しない
ピンクノイズ発生回路
1本の配線に3つのスイッチ
4013の反転FFで、スイッチを押している間出力がONになる?
車のマップランプをルームランプに連動ざせたいが…?
車のウインカーリレーをゆっくりにする?
3、10、60秒間、振動モーターを回す回路
一定の温度と、温度差を検知すると動作するリレー
2分間ランプにDC/DCコンバータをつける?
階段の蛍光灯をワンプッシュで一定時間だけ点灯させたい
20〜30℃で動作する回路
鉄道模型で、VVVF風の音が出るパワーパックの製作方法
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● 2009年後半
自転車用ウインカー
電子工作マガジンNo.5の自転車点滅ランプが動きません
美術展示用の、人が来たらゆっくり光るLED
トグルスイッチで昇圧と降圧を切り替える回路?
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路
LED点滅がだんだん早くなるタイマー
車・ドア・エンジンに連動してルームランプON/OFF回路
Panasonicの温度調節器とSSRがうまく動作しません
バッテリーのT・S等4つの端子
電圧を下げるIC???
DC12V位から6Vに低下すると電圧を遮断する簡単な回路
12Vの回路で5Vのリレーを動かすのはおかしい?
遅延連動コンセントを作りたい
100均のセンサーランプで暗くなったら玄関灯を点灯させたい
USBカメラのビデオ信号出力化
ON時間とOFF時間の違うインターバルタイマ2(リレー)
ON時間とOFF時間の違うインターバルタイマ
5V入力で0.5秒から1秒リレーをONにする回路にcdsセル受光時にリレーONする様に回路を付け足してください
車・プッシュ式ウインカースイッチ
この回路を変えて使いたい
車載の6映像セレクターを作りたい
5Vで0.5秒〜1秒LED点灯を、簡素化で
電源の質問が2件ほど
100V用センサーライトと赤色自転車点滅ライト
温度でAC100VをON/OFFする「電子サーモスタット」
車のSIN波を矩形波パルスに?
簡易デジタル表示消費電力計
車・じわ〜っと消えるルームランプに連動(対応)するイルミPWM調光回路
車・12V車で12V-8Vの5段階電圧お知らせ回路
3V〜2Vまでは緑色LEDが点灯、2V以下になったら緑色消灯、赤色点灯する回路
「通常はスイッチ接点が閉じていて出力OFFで、開くとONになる回路」とは?
光線銃の的を作りたい
電卓が自動で切れる回路を教えて下さい
フラッシャーを安く作りたい?
リポ/Li-ion用、2〜4セル、70A対応過放電防止回路
ボリュームアップ!を単三仕様に
なんだかVUメータが作りたくなりました
車・マイナスコントロール⇔プラスコントロール変換リレー
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● 2009年前半
車のほたる回路の異常動作
CCDカメラに電源を重畳する回路は?
ジャイロでサーボを微調整
LEDをストロボみたいにピカッピカッと点滅させる回路
人が居なくなったら自動的に切れるTV
車載用DVDの音が小さい!
ブザー断続回路図(LED点滅回路にも)
単4電池で動くデジタルオーディオを車の12Vで動かせるようにはどうすればいいですか?
車・バイクでポータブルカーナビ
TVのコマーシャルの大音量を自動で下げる回路の実現方法
一定時間以上トリガー入力があった時リレー等をONにする回路
DC/DCコンバータ回路のインダクタ一の選定
簡易ハイローコンバータの製作
マウスの機械式ホイールの改造?
24V→12V(13.8V)のコンバータを入力9V〜12Vにできますか?
電気回路の問題
磁力測定器の製作
24V→12V(13.8V)コンバータが動きません
12〜30Hzの信号をPWM(50〜10%)に変換する回路
車の室内灯を前と後から操作する回路を作っても動きません
車・オートバイのウインカーにポジションの機能
光電管フライング判定つきスタートシグナルの製作
USB連動AC電源リレー、OFF遅延付き
改造したキャン・ドゥのデジタルアラームクロックの不良動作
スロットカー用LEDライトユニット
車の電圧を15Vに昇圧したい?
ラジコンサーボのリバース回路
リモコンの電池を外さず充電できる回路?
5V入力で0.5秒から1秒リレーをONにする回路
車・24V車でバッテリーの電圧低下アラーム
FMトランスミッターをUSBで?
車・カーナビのバック信号を遅延させる回路
車・ウインカー連動コーナーランプ・リレー
「前/後」「左/右」だけのラジコンカーの改造は可能?
電動自転車のモーターコントローラー?
ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作
超音波加湿器のしくみ
トランスレスでクロストークのできるインターホン回路?
音連動のイルミネーションに使える「リレー」
LEDが6つ順番に消灯する「1分タイマー」(10秒前予告ブザーつき)
555を使った「設定時間の後にON」になるタイマー
PICと液晶(LCD)表示機を使って温度計自作
秋月電子のK-02190キットを昇圧回路に改造する回路図?
液晶電卓のLED表示化へのヒント
「ボリュームアンプ」からモクモク煙が!
Panasonicの自動車用バッテリ寿命判定装置「LifeWINK」
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● 2008年後半
車・バイクの前照灯をエンジンON中だけ点灯する回路
F-1風スタートシグナルの製作
車で、1.5Vの機器を使う電源の製作
ビデオカメラ録画操作ロボット
CENTURY製「アポロンT」の回路を調べてみました
USBハブの自作
停電時に光るライト
メディアプレイヤーの自作
自転車に色々付けたい
555ワンショットタイマーを再延長可能に
蛍光灯のプルスイッチの増設方法
単純なスイッチでは無いカーテシスイッチからランプの配線
車のエアコンもどき、DC12ファンの風量調節回路
シガーライター用コンバータでバッテリーが上がる?
10〜15Vに変動するバッテリーから12V
12→24V 最大7Aの昇圧コンバータは作れますか?
歩数計(万歩計)で車のトリップメーターを作れる?
電池の電圧が8V位から6Vまで下がったらLEDを光らせる回路
連射パッドとマウスを繋ぐ?
AC100V、5A〜10Aを外部で検出してリレーON/OFF
蚊取りラケット基板で使い捨てカメラのキセノン管を連続発光
マウスの連射クリックに代用回路
車の バッテリー(11.5v 〜 12.7v)から 13.7V位に 昇圧したいです。
扇風機の回路図
半固定抵抗
5V/1Aの過放電保護付きスイッチングレギュレータ
車・エンジン起動後数秒から10秒程度はある装置を停止させる回路
発電機を反時計回りに回してもLEDを光らせるには?
安定化電源の電圧を変更したい
レスリースピーカー用に扇風機のモーターの回転数調整
3Vで12Vのファンを回す昇圧回路は作れますか?
PC用12Vファンを3Vで回したい
電子、電気回路の図面記号はどのようなものがありますか?
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● 2008年前半
ソーラー庭園灯殺虫器にソーラパネル増設は可能ですか?
ライト用ON/OFFスイッチ回路
導通検査器のつくりかた?
ポップノイズの出ない携帯電話ミュートマイク
過去記事のDCコンバータで4.8→3.4Vの変換はできる?
エーモン「じわ〜っと点灯ユニット」について質問
車のドアロック・アンロックの信号を約1秒ほど遅らせたい
パソコンのキーのボタンは延長できる?
自動給水ポンプ
灯油ファンヒーターのセンサー故障
Li-ion充電池の過放電防止回路
スイッチが入/切しかない水中ライトの点滅化改造記事を希望!
車上あらし防止、防犯LEDフラッシュ(超敏感音声感知)
いろいろ
LED常夜灯を自転車に付けたい
車・カーナビの音声案内の際にLEDを点灯、片側だけSP音量を下げる
USBの規格は5V/500mAなので850mAを取り出すことは無理では?
RS232CのUSB接続
ヘルメット点滅ライト
カーナビのスピーカー交換
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● 2007年後半
圧電スピーカーで音声
イカリング
自転車を止めてもしばらく光るライト?
センサナイトライトの改造
カモ追い装置
放電器の製作で「可変電圧電源」が欲しい
電撃殺虫ラケットを調べてください
PICでCFカードなどを使ってパソコンにデータを転送出来ますか?
100円キッチンタイマーでリレーを働かせたい(音声リレー)
ミニッツの01基盤のs8430AFD13???
オンボードカメラ用に4.8V→9Vのコンバータ
MAX641について
DC-DCコンバータを使い倒すために
LM317Tの定電圧・定電流(可変電圧可変電流)回路図について
LEDをゆっくり点滅させたい。
音楽プレーヤー用に1.5Vの電源は作れますか?
太陽電池用に良い省電力モータはありますか?
NJM2360Mの外付けトランジスタをFETに?
車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい
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● 2007年前半
太陽電池でNi-MH充電池を充電?
デジタルオシロ STN? TFT?
ソーラーパネル式バッテリー用 ノートPC自動電源切り替え回路
ボリュームがうまく付けられない
定電圧DCコンバータをLED用に定電流DCコンバータにしたい
100円ショップの自転車赤色点滅灯を12Vで使用したい
充電池だとすぐにつかなくなる蛍光灯の改造
LEDナツメ球の改造
アップコンバータで 12V 250mA は作れますか?
秋月の充電器を評価してください
テスターで電流がうまく測れません
携帯充電器のDCコン、設計が変わったのかそれとも回路が当たり?
やっとできました。明るいLEDダイナモライトが!!
キャン★ドゥのLEDライト、抵抗が入っているのと入って無いのと?
MAX879に充電中・充電終了のLEDを取り付けたい
100円のセンサーナイトライトをLED化してみました
充電器の回路について「なんでこんな回路にするねん」
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
マークの記事は質問に御答え頂けない場合は整理時に削除します。

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車のほたる回路の異常動作
 はじめまして。

 くるまのLED化にハマってしまいネットで調べていたところ偶然にもたどり着きました。
 100均でいろいろとできるってことに感動しました。

 さて、今回質問させていただくのはホタルのように光るスモールランプを作りましたが、エンジンをかけると正常に動かなくなってしまうってところです。

 まずは、これです。
http://tinyurl.com/m8vd7b

 実際取り付けてエンジンオフの状態は
http://tinyurl.com/ox5a2j

 次にエンジンをかけると
http://tinyurl.com/nfa8v5
 点滅が異常に早くなってしまっています。

 ネットで調べたところ同じようなことをやってる人がいて
http://tinyurl.com/rd9b62

 同じようにセラコン、ケミコンをはさんでみましたが効果なしでした。
 ただし、220μFを並列4つくらいはさんだところ若干点滅が遅くなりました。

 また、それとは別にリレーのような意味でトランジスタを組み込んだ回路を入れたところ
http://tinyurl.com/mxs7cn

 点滅はエンジンオフと同等くらいになりましたが、いちいち切れてしまいます。
http://tinyurl.com/mvfh34

 ちなみに家で定電圧の15Vアダプター(整流1Aをつけて14.4Vくらいにしてます)で動作確認をしていたので、エンジンをかけたときの電圧と同じくらいにはなっているのになぜか点滅が早くなってしまうのはなぜでしょう...

 もともとしろーとなので手詰まりな状態です。
 お力をお借りできればとてもありがたいのですが...

 お忙しいところ恐れ入りますがよろしくお願いいたします。
プゲラ 様
お返事  こちらで同じ回路を作って車のシガーライターソケットから電源を取って動かしてみましたが、動作が速くなることはありませんでした。全く正常に動作します。
 また電源電圧も色々と変動させてみましたが、速くなりはしませんでした。
 車種により電源ノイズが多いのでしょうか、またトランジスタ2石の無安定マルチバイブレータは電源のノイズで速くなる回路ではありませんので、他の部分(組み立てやハンダづけの技量、部品が何かおかしくなっている等)に問題があるのかもしれません。
 なにしろこちらでは異常は起こりませんでしたので原因の特定はできません。
 単純に「ノイズだろう」程度での改善策しか示せませんことをお許しください。

 既にそちらの相談先でも話に出ていますが、三端子レギュレータで電源を安定化させてください。
 もちろん、他にも対処方法が数種類浮かびましたが、三端子レギュレータを使用する方法がいちばん再現性が良いと思います。

 尚、三端子レギュレータの電源回路はこの回路全体の電源に対して入れるのではなく、発振回路に対してのみ入れて下さい。でないとLED電圧まで下げてしまいますから。
 図の赤色の部分に、下の三端子レギュレータの回路を入れます。

 尚、老婆心ながらご忠告申し上げます。
 現在工作されて組み込まれていますほたる回路は違法です
 『道路運送車両の保安基準・第42条/その他の灯火灯の制限』」に「A第32条から第41条までの灯火装置等を除き、点滅する灯火もしくは光度が増減する灯火を備えてはならない。」と規定されていて、標準的な車の装備の灯火類(もちろん合法)以外に「光度が増減する灯火」をとりつけることはできません。

 つまりポジション灯部にとりつけられている「ほたるLED」はこの違法灯火にあたります。車検も通らなくなりますよ。(車外に向けて付けずに、車内のイルミネーション程度にされれば良いのですが)

 LEDを削られたり、車のパーツに組み込む作業などせっかくの力作のようですが、違法になりますので今すぐ取り外すことをお勧めします。
 ほたる回路を使わずに、ポジション灯と連動して光るただの白色LEDであれば、よほど異常な物で無い限りはポジション灯の範疇とみなされるでしょうから、ディーラーの方と相談されるなどして合法の範囲内で使用してください。
 尚、6月は違法改造撲滅強化月間です。
お返事 2009/6/19
投稿  丁寧なアドバイスありがとうございました。

 さっそく3端子レギュレータをかましたらウマくいきました。

 長い間もやもやしていたものがすっきりしました。

 大変感謝です。

 ちなみに、普段はスイッチでオフしておきますね。違反ですからw
(匿名希望) 様
お返事  ちなみに、スイッチOFFでもそういう回路が繋がっていると違反です。
 スイッチOFFでも「そういうしくみの灯火」とみなされますよ。

 もちろん車検時にスイッチOFFでも、「ん?、何かLEDを追加しているな、この配線はどこにつながっているのだろう?」と調べられますから、スイッチOFFでも「この回路は何ですか?、こんな物が付いていると車検できません外して正常な状態にしてから後日もう一回車検に出してくださいという事になって、とても手間がかかります。

 違法改造はやめましょう。
お返事 2009/6/21
 
CCDカメラに電源を重畳する回路は?
 CCDカメラに電源を重畳する回路は?
k.matumi 様
お返事  ビデオケーブル(同軸ケーブル)に電源重畳する場合の回路構成は次の通りです。
 たいへん申し訳ございませんが、現在手元にビデオアンプICなどがありませんので、回路図を書いたり実験することができません。
 上図を元にご自分で設計される事をお勧めします。

 参考情報としては、NTSCビデオ信号は厳密に電圧などが決められていて、その範囲を外れると映像信号として正しく受像機で映像化できません。
 その為に電源重畳回線で全く元の映像信号とは違う電圧などに変えてしまったものを、正しいNTSC信号に戻す作業・回路の部分がかなり面倒な物になります。
 うまく自動ゲイン調整(AGC)機能付きのビデオアンプICが入手できれば回路は簡単になると思いますが、入手できない場合は複雑な回路になると思います。

 何らかの信号線に電源を重畳する技術はコイル等で電源のDC成分は電源回路に通して、信号は高い周波数に変換してコンデンサで分離するなどが一般的ですが、NTSCビデオ信号はそのまま低インピーダンス用のドライブ回路を設計して同軸ケーブルの電源電圧を変調してやれば結構楽に通す事ができます。
 音声信号もあわせて通そうとすると搬送波を作ってFM変調するなど映像信号と干渉しない方法を取らないといけませんが、今回は特に「音声も」というご希望では無さそうですから回路は簡略化できますね。

 昔、映像機器関係の会社で仕事をしていた時にはこういう伝送装置も作りましたが、最近は映像信号は扱わない仕事なので部品の手持ちも部品資料も無いことをお許しください。

 よほど部品数を少なくして、画質はそこそこで良いのでしたら2000〜3000円くらいで作れるのではないでしょうか。
 高画質、長距離伝送を希望されるのでしたらやはり万円単位の回路になると思います。

 「これなら回路を作るよりは完成品を買うほうが安いのでは?」と、思い当たる製品の値段を確認しました。
 右の写真の「CCDカメラ用電源・信号伝送送受信アダプター」商品で、たった1980円です。(シリコンハウス共立1F)
 使用するケーブルは同軸ケーブルではなく市販のLANケーブルで、商品を買っていないので中身を分解しては見ていませんがLANケーブルの複数の線にそれぞれ電源や信号を割り振って、重畳はしていないと思われますがそのぶん電子回路は入っているの?と思うくらいの小型で安価な製品となっています。
 実際に店では100メートルのLANケーブルにビデオ信号を通して実験してみて、綺麗に伝送できたのは確認しているそうです。(店員氏談)

 単にCCDカメラを遠くに置いて、一本のケーブルで電源も送りたい!というご希望であれば、こういう安価な製品を買われたほうが複雑な電源重畳型のビデオ信号伝送回路を組み立てるよりは楽ですし安くて小型で済みますよ。
お返事 2009/6/12
投稿
7/4
 お返事遅くなり失礼いたしました。  今回はアドバイスいただいた、完成品を購入して使用してみようとおもっております。  丁寧なアドバイスありがとうございました。
k.matumi 様
 
ジャイロでサーボを微調整?
 「ラジコンサーボ"低速変化"コントローラ」を参考にさせてもらっています。
 PIC12FC675の7ピンに繋いである速度調整用のアナログ入力に、ジャイロ回路の出力(Vcc/2±1.5V)を繋いでジャイロジャイロ制御されたサーボにしたいのですが、アドバイスがあれば、ご教授ください。

 基本的には、ジャイロ出力の電圧でパルス幅を微調するようにすれば可能だと考えています。ジャイロ出力には調整用VRで微調回路も入れるつもりです。
 ラジコンサーボの速度調整でなく、角度(パルス幅)調整に変更したいのです。すでに、「ラジコンサーボ"低速変化"コントローラ」の回路を組んでソースをいろいろ改良しています。しかし、基本的な回路動作はしていますが、ジャイロ(ENC03RC)での角度補正がうまいいきません。
takuo 様
お返事  「ジャイロ制御されたサーボ」の意味がわかりません。

 普通、ジャイロとサーボを繋ぐ用途の場合には、「ジャイロ検出角に応じてサーボを回す(動かす)」という装置を考えますが、それではないという事ですか?

 「別のサーボ制御信号が既にあり、それに対してジャイロ検出角で乗算したい」というご希望ですか?(何に使うのか想像できません…)

 具体的に何をどうされたいのかご説明ください。。
お返事 2009/6/6
投稿  分かりにくくて申し訳ありません。用途は、2足歩行のサーボに現在はGWS製のGP-03を載せていますが、温度特性で変動があるので特性のよいジャイロセンサーで自作みようと考えています。

 GWS製のGP-03の仕様は、サーボ信号を入力してジャイロ回路でパルス幅(1.5msec±0.6msecの範囲内)を補正したサーボ信号を出力する。「別のサーボ制御信号が既にあり、それに対してジャイロ検出角で加算したい」ということになります。
takuo 様
お返事  市販のジャイロセンサーはあまりよく知らないのでGWSのGP-03で検索してみましたら、ガンダムが沢山出てきますね。
 「なるほど、ガンダムは確かに二足歩行ロボットだしな・・・。GP-03:デンドロビウムはあの巨大兵装を背負わせるとちょっとやそっとの二足歩行システムでは歩けないんじゃないか?、そもそもあの兵装は宇宙空間用で重力のある地上では使わないから別にいいのか?」とか感心していまたしが、もしかしてGWS社製のRC用ジャイロコントローラーではPG-03の間違いではないですか?

 [受信機]→[PG-03]→[サーボ]、と接続するやつですよね?

 これと同じ物をPICで作る場合、「ラジコンサーボ"低速変化"コントローラ」のゆっくり変化用プログラムはごっそり外してしまって、代わりに

DO_COUNT = LOOP_COUNT + (ANALOG_0H - 127)

という計算式にするだけで良いのですが。

 LOOP_COUNTは入力されたパルス幅。それに対して1/2Vccで中点となるアナログ電圧で「加算」するなら、中点のA/Dデータ127を中点数値(=0)としてプラス/マイナスの「振り」に補正した数値を加算するだけですよね?

 ジャイロセンサーが1/2Vcc±1.5Vの出力であれば取り得る電圧範囲は中心が2.5Vで可変幅は1〜4V、A/D数値は約51〜204(中心は127.5)で、127を中点とすると−76〜+77の範囲で「加算」されることになります。

(一応、書くまでも無いかと思いますが、0〜255の範囲を越えない条件判断処理は必要ですよ)

 ジャイロの傾きによる補正値の深さを可変にする場合は、ジャイロとPICのA/D入力の間に単純に(音楽ボリュームのように)可変抵抗を入れてはいけません。
 単に可変抵抗で電圧を下げるだけだと、単純にA/D変換される電圧値が下がって数値が全体的に0に近づくだけで、中点が127では無くなってしまいますからジャイロが常に傾いた状態になってしまい、ロボットだと平衡感覚を失って倒れてしまうでしょう。
 正しく可変するにはオペアンプを使って1/2Vccを中心に増幅率を可変できるような特殊な電子回路を設計するか、PICの中で数値計算で済ませるか、できれば後者のほうがハードウェアの追加も少なく(半固定抵抗一個だけ)ロボットに搭載した時にも場所を取らなくていいですね。
 プログラムで済ます場合の比率の計算方法などはご自分で考えてみてください。
お返事 2009/6/7
投稿  丁寧に、ご説明頂き感謝致します。PG-03が間違っていて申し訳ありません。
 現在、いろいろと検討して簡単なテストをしていますが、なんと出来そうです。補正値の深さを可変にする場合まで、説明して頂き有難う御座います。可変の件はPICでソフト的に演算処理するつもりです。入力波形が一定であれば、入力波形を入れずにPICで発生させるだけでも出来そうなので、その方式も検討するつもりです。

 ご教示頂き感謝致します。これからも頑張ってください。
takuo 様
お返事  ロボットは可動部の制御1つとっても様々な技術の合体技で出来ていますから、色々な物を組み合わせることを工夫するとより自分らしいロボットが出来て面白いですね。
お返事 2009/6/10
 
LEDをストロボみたいにピカッピカッと点滅させる回路
 お世話になります。
 以前バッテリーの電圧がさがった時にLEDが点滅する回路で大変お世話になりました。
 その回路で点滅の間隔の調整も出来るのですが、ストロボみたいにピカッ ピカッと点滅させる事が出来るでしょうか宜しくお願い致します。
su 様
お返事  「電池の電圧が8V位から6Vまで下がったらLEDを光らせる回路」ではタイマーIC 555(LMC555)で発振回路を作ってLEDはトランジスタ2SC2120でドライブしていますから、555の出力を微分回路で微分すれば変化した時だけ短時間トランジスタを動作させることができます。

 右図のようにC4 1μFとR8 47Kを追加してください。

 これだけで555の出力がHになった瞬間だけピカッと光ります。

 実際にはとても短い時間一瞬明るく光り、ほんの少し残光を残しながら消えます。残光は非常に短い時間なので人間の目ではほとんど見えません。
お返事 2009/5/28
投稿
5/28
 忙しい中、ご返事有難う御座います。
 早速製作してみます。
su 様
 
人が居なくなったら自動的に切れるTV
 お世話になります。
 sonyのブラビアが人感センサーを使い画面を消す機能を付けてきました。
 我が家はまだ地デジ対応をしておりませんが是非ともこの機能を自作したいと考えております。
 回路図、購入部品など教えていただけないでしょうか?
接点復活 様
お返事  SONYのブラビアは持っていないのでよくわかりませんが、その機能は消えた後はどうなるのでしょうか?
(一応、TVのコマーシャルでその機能を搭載したという宣伝は見ています)

(A) 人が戻ってきたら、元のチャンネル・音量で勝手にTVがつく。
(B) 一旦自動で切れたら、次は人間がリモコン操作でONにしないと自動でONには戻らない。

 そして、接点復活様の使われているTVには何か外部リモート用端子はありますか?
 端子がある場合はその端子の有電圧・無電圧・接点?などの情報を、無い場合はコンセントのON/OFFリレーか何かになると思います。

 コンセントのリレーにした場合、お使いのTVは電源ONで視聴中にコンセントのプラグを引き抜いて電源を切った場合、その後にはどのような動作をしますか?
(ちなみに、コンセントより元で電源を切るような使い方はメーカーは推奨していません)

 再度コンセントを差したら、元のチャンネル・音量でTVはつきますか?
 それともTVの電源(主電源ではなくリモコンなどで操作されているソフト電源)は切れた状態になりますか?

 もう1つ、電源を切った状態(これも主電源はONで、ソフト電源がOFFの状態)でコンセントからプラグを引き抜いて、再度プラグを差したら元のままOFFですか、それとも勝手にONになってTVがついてしまったりしますか?

 そして重要ですが、それらの情報を加味して接点復活様はどのような動作の装置をご希望なのでしょうか?

 「人が戻ってきても自動で切れたTVはOFFのまま。自動OFF装置のところに歩いていって、復旧ボタンを押さないと二度とTVは見れない。」という装置であれば超簡単ですね。(あまり欲しいと思う人は居ないと思います…)

 単に「人が居なくなったら切れる」だったら外部でコンセントの電源をカットするのが一番てっとり早いですが、その後の復旧方法やその時のTVの動作がわからないと何も設計はできません。
 詳しい内容をお教えください。

 尚、上記の質問はあくまでTVの外部に電源をON/OFFする装置を付ける場合で、TVの内部から動作中を判定する電圧が取れる場合や、ON/OFFをコントロールする入力に直接回路をとりつけるような物の設計目的ではありません。
 また、外部で電源をON/OFFする装置を作った場合に、「一度AC100VをOFFにしたら、人が戻ってもAC100VはOFFのままで、TVのリモコンで電源スイッチを押されたらはじめてAC100VをONにする」のような制御はPICマイコンででも作らないと無理ですからそういう希望は無しにしてください。
 簡易版で、TVのリモコンのどのボタンを押してでもいいからAC100VがONになるとか、部屋の中でエアコンやオーディオのリモコンなど赤外線リモコンであればどれでもボタンを押せばTVのAC100V電源が入るのでもいいのなら、リモコン連動型にもできます。
お返事 2009/5/20
投稿  横から失礼致します。
 リモコンを乗っ取る、と言う形では駄目なんでしょうか?
 社外品のリモコン買ってきて人感センサー付きに改造してしまうのが手っ取り早いかなあと思ったのですが。
 浅はかな素人考えでしたら、どうか読み捨てて下さい。
waganiyoni 様
お返事  それはとても簡単な工作なのですが、実用上は問題があるので使えませんよね。

 人感センサーとタイマーと赤外線リモコンを組み合わせて「人が居なくなって10分経ったら自動でリモコンの電源ボタンを押す」という装置を作ったとしましょう。

 一見するとそれだけで良さそうですが、次のような場合はどうでしょう?

 その装置を置いている部屋で「手元のリモコンでTVを消して、人は他の部屋に行ってしまう。」というごくありふれた光景です。

 人が居なくなって約10分後、タイマーが働いて自動でリモコンの電源ボタンを押す装置が働いて・・・誰も居ない部屋で勝手にTVがついてしまいます

 幽霊テレビのできあがり!

 TVの電源状態と連動する回路の無い、ただの人感センサーとタイマーだけのリモコンスイッチではこれ以外にも様々なシーンで不具合が考えられます。

 そういう事にならないように、タイマーで電源を切るときには確実に「電源OFF」にできるようにAC100Vをカットしてしまうのがてっとり早いのです。

 そして、上の質問で出していますが、TVの動作状態を外部から感知することができれば、タイマー装置も「電源が入っている時だけ電源反転操作を行う」という処理ができるので、AC100Vを切らなくても赤外線リモコンでもなんでも方法はあります。
 ただその方法を取るにはお使いになられているTVにそういう状態を外部に知らせる信号端子がついているのか、NTSCビデオ出力はあるのか、音声出力しか無いのか、TVを分解してどこかから電圧出力が取れる人なのか、などの情報が無ければ作れないというわけです。
 TVをコントロールするにしても、TVのソフト電源ボタンを外部からONできればてっとり早いですし、それが出来なければ赤外線リモコンを使う方法やAC100Vをカットする方法など、情報にあわせて最適なものを選ぼうとしているので、情報や希望が何なのかがわからないと回路や手法は山ほどありすぎて「そういう感じの回路」というのはすぐに提示できますが、それが実際にお使いのTVでご希望の動作を提供できるのかは謎です。
お返事 2009/5/21
投稿  興味深いお話ですね。
 電源のon/off状態把握は汎用的には音や光などの利用ができないかとかいろいろ考えてしまいます。

 と、その前に人体検出をどうするかが気になります。
 我が家ではトイレに人体センサ付電灯を置いてますが、モーションセンサなのでトイレに立って用を足している(じっとしている)間に「無人」と判定されて減光を始めてしまうので微妙に動きながら用を足すという間抜けな状態です(節電のため点灯維持時間が短いので…)
 部品屋で手に入る部品を見た感じではNaPionなどがありましたがこれもモーションセンサですのでテレビを見ているときにじっとしていると「無人」と判定されそうな気もします。

 ブラビア同様の機能をNanaoがPCモニタで採用しており、割と詳しい説明がありました。
 これは距離とかを見れるそうなのでどうなっているのか興味深いところですね。
http://plusd.itmedia.co.jp/pcuser/articles/0904/21/news060.html
mojo 様
お返事  TVのON/OFFの把握には、以前ここでもご紹介した「カレントセンサー」を使ってTVのAC100V電源に電流が流れているかどうか?を調べれば外部入出力などが一切無いTVでも検知できるのではないか(それなら赤外線リモコンでのON/OFFもできる)・・・とか、本当にいくらでも利用できそうなものはあります。

 人感センサーに関しては、センサー素子自体はアナログ出力で温度を持っている物が発する赤外線を受けてそのレベルを出力しますから、「窓の無い」特定の室内や、そのパソコン用モニターのように「人がごく近くに居る」などの限定された状況でなら簡単な回路で人が常に居るかどうかなどは検出できるでしょう。
 ただし限定環境にあわせたセンサーを作った場合、もしそれを日光が入る部屋などに置くと日光の赤外線を人と勘違いして常に人が居る状態と判断してしまいますから、たいていの人感センサーは「変化量比較回路」を用いて赤外線量が大きく変化した時を「人が居る(動いた・入った・出た)」と感知して出力にパルスを出します。この変化量検知方式なら日時用的にゆっくりと変化する太陽光の入射や環境赤外線量の多い屋外にセンサーを設置した場合も、自然界の赤外線変化よりとても際立って変化する人や動物の動きに伴う赤外線量の変化なら間違いなく反応させられ、自然原因の誤作動を防げますのでほとんどの人感センサーはこの方式ですね。

 余談ですが、赤外線人感センサーの前を「どれだけゆっくり通ったら反応しないか?」という実験をしたことはありませんか?
 今主流の赤外線を受けてその量を測るタイプのセンサーも、赤外線を照射してその反射量を測るセンサーも、いずれの場合も「変化量」を見ている回路の場合はとてもゆっくりと前を通れば反応しない事は人体実験で確認しています(笑)
 反射量センサーなどで、ふだんは空間に照射しているだけで反射していなくて、人や物がセンサー範囲に入ると一定以上の反射光を検出するようなタイプではどんなにゆっくり動いてもセンサー範囲に入ると反応してしまいます。男子トイレの水洗センサーのような・・・。

 従って、アクティブセンサーとパッシブセンサーなど数種類のセンサーを組み込んで、判定は複雑なコンピュータ制御で「人が前に居るのか?それとも自然界の変化なのか?」を判定するような高度なシステムを設計するならそのパソコンモニターのような高度な「人は居る?」判定を行うシステムを実現できますが、そうではなく今回のご依頼などでは市販の人感知センサーモジュールを使用することになるので「トイレ照明の人感センサー」と同じくTVの前でじっと座ってTVを見ていると「人は居ない」と判定されてタイマーで電源を切られてしまいます。

 質問者の方が高度なコンピュータ制御技術者の方なら「人が座っているか?」についてのセンサー部分の設計やプログラム製作はご自身にお任せしますが、そうでない場合は市販の人感センサーモジュールを使用しますので、座ったままでは時間が経ったら電源が切れ、それを防止するには「切れる前に警告音を鳴らす」ことでその時点で人が前に居るなら手を振ってもらうなどしてセンサーを反応させ、時間を延長してもらうしかないでしょう。
 「トイレ照明の人感センサー」(実際に不便に感じる事がありますね…)と同じです。

 さて、質問者の方からのレスポンスが無い状態で他の方の割り込みが発生していますが、こういう話をしていると質問者の方が回答をしにくくなりませんか?
 回答しようにも「何か難しい話をされて、自分にはわからないからもういいや!」という感情になるのではないかと心配しています。

 質問者の方から回答があればいいのですが、このまま回答が無い場合は一定期間おいた後にこの質問自体を削除いたします。
お返事 2009/5/23
投稿  管理人さま、接点復活さま この度は失礼しました。
 確かに質問者さまが返信をする前に小難しい話を始めてしまうと書き込み難くなってしまいますね。
 大変興味深い件でしたので反射的に飛び付いてしまいました。以後気を付けたいと思います。

 センサー等についての説明、大変参考になりました。ありがとうございます。
 同じ赤外線センサーでも方式や内部ロジックによって色々な使い方があるのですね。
 変化量タイプの人体実験は私もやりました。無意味に不感帯を探したり(笑
mojo 様
お返事  赤外線センサーで遊ぶのは面白いのですし、遊びを通じてセンサーの働きを理解するのは様々なセンサー技術への理解を深める良い方法でもあります。
 センサーを利用するにはそのセンサーの性格や特性をよく理解しなければ正しい利用方法で使えません。
 そういう意味では赤外線センサーをどう使うかの質問が出るのも当然といえるでしょう。

 多分、興味のある人が読めばとても面白い内容を話しているとは思うのですが、興味の無い人やまだ理解に乏しい人には理解不能の話に進んでいて、面白くないかもしれません。

 今回の目的である「人が居なくなったら」というのを感知する方法についてはかなり絞り込んだ所まで話が進んでいますから、後は質問者の方がどのような機能を利用されたいのかで設計方針が固まります。
 せっかく質問を出されたのですから、ぜひご希望を叶えて欲しいと思います。
お返事 2009/5/28
投稿  お返事遅くなり失礼いたしました。
 我が家のテレビには外部リモート用端子もありませんし視聴中にプラグを抜き再度入れると元のチャンネル、音声でつきます。
 電源を切った状態で再度抜き差しをすると元のままOFFです。
 私としては切実なのですが家内がビデオを見終わった後、ビデオの電源はOFFにするのですがテレビの電源をOFFにするのを忘れることがままあり6時間程テレビの電源が入りっぱなしとなります。
 電気の無駄遣いですしテレビにも良く無いと思われます。
 SONYのブラビアはまさしく我が家の為の装置を付けてきたなと思いました。
 とりあえず今のテレビで対応できる装置が作成できればと投稿させていただきました。
接点復活 様
お返事  テレビの動作をお教えいただきありがとうございます。

 外部でTVがついているかどうかを調べられる端子は無いという事ですね。(映像出力端子なども何も無い)

 ということは、『TVが動作している時のみ、人が居なくなると電源を切る』というブラビアのような装置は単純な回路では不可能という事ですね。

 『TVが動作していても、していなくても、人が居なくなると電源(AC100V)を強制的にOFFにする』という装置でよろしいですか?
 それとも、何か回路をつけて『外部からTVが動作していることを検知して、リモコンでTVをOFFにする』という高機能版がいいですか?

 高機能版では、人が居なくなるとTVをOFFにしますが、AC100Vを切るわけではありませんので次回TVをつけたい時にはブラビア等と同様にリモコンを操作するだけで済みます。

 外部回路でTVの動作を検知しない場合の低機能版回路の場合、人が居なくなってAC100Vを切った後にまた人が来た時の動作をご指定ください。

(A) 人を感知したら自動的に再度AC100VをONにする。
 → お使いのTVなら再度電源が入ります。最後にVTRを見てVTRを切っているなら真っ黒い画面のままですね。

(B) カット装置の「電源再投入」ボタンを押さないとTVのAC100Vは復旧しない。
 → 夜中などで人が居なくなって自動で切れたら、次にTVを見る際には必ずこのカット装置の「電源再投入」ボタンを押さなければなりません。

(C) 部屋の中でTVやビデオの赤外線リモコンを押されたらAC100VをONにする。
 TVを見ようとしてリモコンを操作すると、カット装置がリモコン操作を感知してAC100VをONにします。
※ エアコンのリモコンでもなんでも動作しますので、TVのリモコンのみやビデオのリモコンのみという指定はできません。(PICを使えば出来ますがご自分で製作して頂きます)

 そのほか、何かこれ以外にご希望のものがあればお教えください。

 お答えは、

・高機能版−TV使用中かはAC100Vカレントセンサーで検知
・高機能版−TV使用中かは映像出力信号で検知
・高機能版−TV使用中かは他の何か(ご指定ください)を使用
・低機能版−(A) 人が来ると強制的ににON
・低機能版−(B) 電源再投入ボタンを押す
・低機能版−(C) なんでもいいのでリモコンに反応してON

のうちのどれかを選択、または別のご希望を文章でお願いします。
お返事 2009/5/30
投稿  私が低レベルな質問を横から入れてしまったのが発端の様で誠に申し訳ありませんでした。
 「幽霊テレビ」の解説のおかげでそんなにシンプルにはいかないということが私にもよくわかりました。どうもありがとうございました。

追記
 返信が遅くなり申し訳ございません。本題がだいぶん進んでいるようですので、この記事の流れを妨げる様でしたらこのまま読み捨てて下さい。失礼致しました。
wagamiyoni 様
投稿  質問、お返事とも不完全な点が多く申し訳ございません。

低機能版−(B) 電源再投入ボタンを押す」で十分です。

 夜中便所に起きた時にちょうど予約録画が始まり真っ暗な居間からの声が聞こえた時にはびっくりしました。
 家内がテレビの電源を切る事を忘れなければ済む事なのですが...。
 よろしくお願いいたします。
接点復活 様
お返事 wagamiyoni様
 接点復活様も戻られて、話が進んでいますのでお気になさらずに。

接点復活様
 では、「低機能版−(B) 電源再投入ボタンを押す」で回路を設計します。
 今ほかの方もお待たせしていますので、申し訳ございませんが少しお時間を頂きます。
お返事 2009/6/1
お返事  たいへんお待たせ致しました。回路図です。
▼クリックすると拡大表示

● 人感センサー反応部
 人感センサーにはPanasonic電工の「NaPiOn MPモーションセンサー」を使用します。
 10円玉より小さな超小型で、かつ中には焦電センサーチップと感知回路・出力回路が入っているというスグレモノです。
 NaPiOn MPモーションセンサーにはいろいろなタイプがあり、今回の用途では「デジタル出力型」である事は必須です。
 感度や対応距離にもより種類がありますが、実験用にはTVの前でじっとしている人間のちょっとの動きでも反応させたいために「微動型 (2m)」を使用しています。手持ちのものでテストしていますので・・・。
 しかし2mでは広いリビング内では2m以上離れてTVを見ることもあるでしょうから、広い部屋でTVを見る場合は「標準検出型 (5m)」などが良いでしょう。(多少反応は悪くなります)

 NaPiOn MPモーションセンサー・デジタル出力型の出力信号は正論理でセンサーが反応した時にHになります。
 ところがちょっとクセがあり、Hになるといっても電流は最大100μAしか取れないというごく微弱な出力であるということ、そしてLの場合はオープンになるというP型のオープンドレイン出力だということです。
 ということで「プルダウン抵抗が必要」、「出力はトランジスタ等で電流増幅してやるか、電流が流れないC-MOS ICを使用する」という条件になります。
 プルダウン抵抗をつけるにしても、よくある5V系のTTLロジック用の4.7KΩなんて値だとH出力の時に1mA程度も流してしまうので、最大定格の100μAを軽く越えてしまうのでそのへんは注意して抵抗値を選択します。今回はC-MOS入力とするので50μAも流せばじゅうぶんでしょうから100KΩとします。

 LED1は人感センサーが人の「動きを感知」した期間だけピカピカと光ります。

 よく間違われるのですが、焦電型の人感センサーは「人が居るのを感知する」のではなく「人が動いた(変化した)ことを感知する」センサーです。
 ですから焦電型センサーの前でじっとしていてもセンサーは反応しません。
 センサーのエリア内にエリア外から人が入って来る。反応エリア内で動く。エリア内からエリア外に出てゆく。という変化に対して焦電型センサーは「何か変化があったよ!、何かが動いたらしいよ!」という信号を出すのです。

 その性質上「短いパルス状」の出力信号になるので、感知してから一定期間何かの機器を動作させるには、別途タイマー回路が必要になります。

 NaPiOn MPモーションセンサーの微弱な出力信号を補強する意味と、後にタイマー回路にトリガー信号を与えるためにC-MOSロジックICの74HC04で反転出力と正出力の2種類の出力信号に変換します。

 反転出力は「センサーが反応している期間のみH」という信号になり、この信号を後の「タイマーON中」という信号がある時のみ通すゲート回路を介して「延長信号」を作成します。
 「延長信号」はその名の通りセンサーが感知したらタイマーを延長するための信号です。
 なぜ「タイマーON中」の信号と掛け合わせているかというと、もし掛け合わせなければタイマーOFF中でも、センサーが反応したらTVの電源(主電源)が勝手にONになってしまうという動作になってしまい、依頼者様の「再起動は手でスイッチを押すのでいい」というご依頼に反してしまいます。

 この設計の場合、一度タイマーが切れたらTVの前で人が動いても電源は入りません。
 TVの電源(主電源)を入れなおすには本回路のSW1の「手動起動」ボタンを押す必要があります。

 もし、TVの電源はちゃんと手動で切られていても、本回路ではTVとの連動機能はありませんから人が居なくなったら必ず自動でTVの電源(主電源)は切れてしまいます。

 「もし手動で切り忘れたら・・・」といううっかりミスを犯した時には自動で切れてくれて、次の日には手動でボタンを押して再度主電源を入れなおすのもいいでしょう。
 しかしたいていの日には切り忘れることは無く、リモコンでTVのスイッチを切っているはずなので次にTVを見たいときにはいつも通りにTVのリモコンの電源ボタンを押せばTVがついてくれたほうが楽ですよね。
 そういう場合、SW2をONにしておけば「起動要因・人体感知」機能が働き、タイマーで自動でOFFになっているTVの主電源はTVの前に人が来ると自動的にONになります。
 その時に、前夜にちゃんとリモコンでTVを切っていれば(依頼者様のtvの動作確認では)TV自体は主電源が入るだけで視聴電源は入らないそうなので、昨夜の手動でリモコンでTVを切った状態に戻るだけで勝手にTVがついたりはしません。

 もし昨夜にTVをつけっぱなしにしていてタイマーで切れたのでしたら、人がTVの前に来たら主電源が入ると同時にTVは昨夜の状態に自動的に復帰するので視聴電源が入って昨夜見ていたチャンネルが映るでしょう。
 これが「わずらわしい」と感じるなら「起動要因・人体感知」機能はOFFで使用してください。

● 赤外線リモコン反応部 (おまけ)
 依頼者様のご指定ではありませんが、あると便利なので「おまけ」として回路図に掲載しています。
 不要と思われたならピンクの破線で囲っている回路は製作する必要はありません。

 赤外線リモコン受信モジュール(IRM3638NS)を利用して、「赤外線リモコンが使われたら反応する」回路です。

 この回路も出力は2系統用意していて、1つはリモコン反応があればHになる信号で、こちらは人感信号と同様にタイマーの延長に使います。
 TVの電源がONの間に赤外線リモコンが使われると、「リモコンを使った = 部屋に人が居る」と判断してタイマーを延長します。

 SW3をONにしていると「起動要因・リモコン感知」機能が働くようになり、タイマーが切れてTVの主電源がOFFになっている時、わざわざ本装置のところまで行って「手動起動」ボタンを押してTVの主電源を入れなくてもよいのです。
 タイマーが切れていても、いつものようにTVのリモコンの電源ボタンを押すだけで本機もONになり、自動で切れていたTVは回復してそのままリモコンの電源ボタン信号を受信してTVが映るでしょう。
 前夜に消し忘れて自動で切れていたら、TVのリモコンボタンを押して電源が再投入された時点で映り始め、そのままリモコンの電源信号を受けて一旦消えてしまうかもしれません。そのような場合は前夜切り忘れていた時だけなので、改めてリモコンの電源ボタンを押しなおせばいいだけです。

 但し、この赤外線リモコン受信部は特にTVのリモコンの電源ボタンだけを判別するマイコン制御ではなく、単純に部屋の中で何か赤外線リモコンが使われたらそれに反応しますので、朝起きてTVは見たくないけどエアコンの電源はリモコンで入れた…というような場合でもTVの主電源は入りますので、それだけでは前夜うっかり消し忘れて無い限りはTVは映りませんが、エアコンのリモコンで主電源が入るだけでも嫌だ!というような場合はこのスイッチを切っておくか、このおまけ回路自体を作らないほうがいいと思います。

 リモコン使用を感知しての自動延長機能はTVを見ている時にリモコンが手元にあれば、タイマー延長するために手を振ったり体を動かしたりと部屋の中でおかしな挙動(?)をしなくても手元にリモコンを持っていれば「音量」ボタンでもなんでもチョンと押すだけでいいので便利そうではあるのですが・・・・多分使用感は人によって様々ですのでこのおまけ回路が絶対に便利とは言いきれません。

● タイマー回路
 本機のタイマー回路は「2段階方式」にしています。

 一段階目の「タイマー1」は通常のTVの電源が入っている時間を決める目的のタイマーです。
 約9分〜25分の間でVR1で時間を設定できます。
 タイマー1動作中はLED2が緑色に光り、通常の「電源ON」をお知らせします。

 タイマー174HC123の「再トリガ可能」機能により、タイマー動作中に再度センサー反応があってトリガがかかればタイマー時間は設定した時間まで再度延長されます。
 ですからTVを見ている時に手を振る・体を動かす(または手動延長ボタンを押す)などして人が居ることを本機に伝えれば、その時点からタイマーは延長されます。
 赤外線リモコン反応回路を作っている場合は赤外線リモコンの使用でも延長されます。

 タイマー1の設定時間が来てタイマーが切れた場合、即座にTVがOFFになるのではなく二段階目の「タイマー2」が動作を開始します。時間はVR2で約10〜30秒に設定できます。

 タイマー2は「タイマー切れ警告用」で、タイマー時間が切れたことを人間に知らせる為のLED3を橙色に点滅させる期間の時間を作ります。ブザー回路を作っていればブザーも鳴ります。

 タイマー1タイマー2の出力はD4D6ORを取っているので、TVはどちらか片方のタイマーがONの期間は電源が入るようになっており、警告期間中も消えはしません。
 もしTVを見ていて警告ランプが橙色で点滅をはじめたら、警告期間内に手を振る・体を動かす(または手動延長ボタンを押す)、赤外線リモコン反応回路を作っていれば赤外線リモコンを操作するなどのいずれかの動作をすればタイマーは初期状態に戻りタイマー1の通常のタイマー期間になります。

● 警告ブザー回路
 一応「警告ブザー」回路も掲載していますが、TVを見ている時にじっとしていて長時間センサー無感知でタイマー切れになる時にはLEDの点滅と共に「ピピピピピ…」と鳴ってお知らせしてくれるのは便利なのですが、TVを見終わって夜寝る時にもTV連動では無い為にタイマーの時間が来たら勝手に「ピピピピピ…」と鳴ってせっかく安眠しはじめたのに起こされてしまうかもしれません。
 圧電ブザーの音は小さくてあまり遠くまでは聞こえませんが、本当に「一応」載せてみただけですので作ってみて「安眠妨害」されると思われた場合はSW4は切っておいたほうがいいかもしれません。

 回路図を仕上げてから今この文章を書いていて思いついたのですが、このブザー回路の部分に「明るさセンサー」を組み込んで、部屋を暗くして就寝している時にはブザーは鳴らさずに、明るい時だけ「人は起きているだろう」と判定してブザーを鳴らすというのもいいかもしれません。
 色々そういう改造・改良もできますから、作られる方の目的や環境にあわせて設計を変えてみられるのも面白いでしょう。

● ソリッドステートリレー
 AC100VをON/OFFするのに、今回は通常のリレー(電磁リレー)ではなくソリッドステートリレー(SSR)(半導体リレー)を使用します。
 機械式のリレーでは接点のON/OFFでノイズが出たり、接点が劣化すると電流を通しにくくなって故障の原因にもなりますが、SSRだと接点の劣化はありませんし「ゼロクロスタイプ」「スナバレスタイプ」などノイズを出さないような特殊な性能を有したものを使えばノイズレスで電子回路の誤作動の原因になることもあまりありません。

 SSRは電子部品メーカー、電工メーカーから各種販売されていますがお値段がそこそこしますので、今回は安価な「秋月電子のSSRキット (250円)」を使用します。
 数種類販売されていますので、お使いになられるTVのW数に応じて余裕のある電流値のものを購入してください。(必要なら放熱対策も忘れずに)

 もちろん、秋月のキットでなくてもメーカー製のしっかりしたSSR(DC側5V駆動タイプ)を使われても結構です。

◇     ◇     ◇

 拡張プランとしては、話題に出てきたパソコン用のモニターで使用する為に「距離センサー」(GP2Y0A21YK)を使って「人が??cm以内に居る時には電源ONを継続」というのも面白いと思います。

 このような赤外線距離センサーは、最近は電子部品ショップでは「ロボット用」として売られていますが(いや本来そうですが…)、皆さんの身近なところでは自動水洗トイレで使われています。
 男性用トイレならアサガオの前に立ったらセンサー部のLEDが赤く点灯し、立ち去ったらLEDが消えて水がジャーと流れるアレです。公衆トイレでは洋式便座でも横の壁にセンサー部があって、人が座っている(センサー前に物体がある?)ことを検知してLEDが赤く光り、やはり人が立ち去ると同時に水がジャーと流れますね。
 あの黒いプラスチックに覆われたセンサー部をよく見ると、中にこのような「発光部」「受光部」がセットになった距離センサーが仕込まれているのが見て取れます。

 GP2Y0A21YKの場合約80cm〜10cmまででアナログ電圧を出力しますので、その電圧を計ってモニター前60cm程度以内という反応があれば、タイマーを再トリガーし続ける回路(この場合、センサー出力の直流動作ではだめ、パルスを作る回路)を作れば簡単に実現できますね。
お返事 2009/9/3
投稿  大変お手数をお掛けしたようで申し訳ございません。
 私のスキルではかなりの大作になるようですが最後まで諦めずに作りあげたいと思います。
 ありがとうございました。
接点復活 様
お返事  いつも書いていますが、複雑そうに見える電子回路でもいくつかのブロックに別れていますので、それぞれのブロックがちゃんと動作しているか確認しつつ作業を進められれば必ず完成します。
 もし全部作ってちゃんと動かなくても、ブロックごとに動作確認や配線ミスのチェックをすればそれほど難しくはありません。

 急がず、ゆっくり確実に組み立ててみてください。
お返事 2009/9/4
 
車載用DVDの音が小さい!
 自動車に12V用中国製DVDを付けたのですが、毎回電源を入れるたび音量をあげないと 音が小さくて聞こえません。自動車へはトヨタ純正外部入力端子から音声、映像を入れています。
 中国製DVDに何か細工とか、間に何かを入れると電源を入れるたび音量調整しなくても良い方法などありますか?
 電子回路はまだ苦手なのですが、これいいよっていう回路がもしあれば教えてください。
悦箕按゛ 様
お返事  音量を可変できるという事は、「ヘッドフォン端子」から音声信号を取り出してカーオーディオに接続されてるのですか?

 普通は映像出力端子と並んでいる「音声出力(ライン出力)」という音量を変更できない端子から音声を取り、ライン端子では他のオーディオ機器と接続するのに適した信号電圧が出ているはずなので「音量が小さい」という事も無いはずです。

 もしもお使いの中国製DVDプレーヤーにライン出力端子が無いとか、なぜかライン出力端子がヘッドフォン出力端子になっていてヘッドフォンレベル(ラインベルより小さい)なので音量が小さいとかなら外部に別途プリアンプを繋いでやって音量を上げてください。

 電子回路はまだ苦手という事ですので、ここで回路図を提示してご自分で部品を集めて組み立てるのは難しいかもしれませんから、市販のキットで流用できそうな物をご紹介します。
 キットであれば組み立て方や接続の方法などは組み立て説明書に詳しく書かれていますから、私が説明する必要がありません(^^;

 共立電子の通販では「380アンプ (一個661円)」として売られている、アンプIC LM380を使用した音声アンプキットです。
 本来はラインレベル程度の入力でスピーカーを鳴らす為のパワーアンプキットですが、入力ボリュームの調節で入力をラインレベル程度で出力もラインレベル程度での使用もできます。
 電源電圧が8〜22Vですから、自動車の12Vでそのまま使えます。
 このキットはモノラル用ですから、ステレオで使用するには2個買って右・左のチャンネルにそれぞれとりつけます。

 アンプIC LM380や、LM386を使用したキットは各社から色々出ていますので、もしお近くの電子パーツショップで売られていればそれを使用されると良いでしょう。
 共立電子で通販もされているLM380を使用した品は661円と比較的安いのでお求め易いと思います。
 必要なパーツをご自分で買って組み立てれば約半額で作成できます。本ページのほかの記事中でLM386を使用したアンプ回路の回路図は掲載していますので参考にご自分で作られるのも面白いでしょう。
お返事 2009/5/17
 
ブザー断続回路図(LED点滅回路にも)
 はじめまして。

 圧電ブザー(自励式)を用いたブザー回路を作りたいのですが回路図を教えて頂けないでしょうか?

 「ピッピッピッピッ」や「ピーピーピーピー」などのようにブザーを鳴らす周期を任意に変更できるようにしたいです。
 自動車部品なので電圧は11V〜15Vです。

※購入部品など細かく教えて頂ければありがたいです。

 よろしくお願い致します。
くろえり 様
お返事  鳴らす対象が圧電ブザーのようですので、特に大電流のドライバ回路をつけない555発振回路で済みます。
 タイマーIC 555を使用した基礎的な発振回路です。電源は5〜15Vの範囲で動作します。
 555は各社からLM555やNE555などが発売されていますから、お店で「タイマーICの555下さい」と言えばそのお店で売っている品が出てきます。

 発振周波数はVR1で約0.6Hzから約12Hzの間で任意に調節できます。

 半固定抵抗を回して発振周期が変るのはブザーの音でわかりますが、一応動作確認の為にLED(赤色)もつけています。
 ブザーのかわりにLEDを数個〜十個まで程度であれば、必要な電流制限抵抗をつけて555の出力で直接点滅をさせることもできます。

 抵抗やコンデンサも、電子パーツ店に行って回路図をプリンターで印刷した物を店員さんに見せればどれを買えばいいのかを教えてくれます。
(パーツショップは基本的にセルフサービスです、自分で探せない場合のみ店員さんに尋ねてください)

 お店に行けないでネットショッピングなどでパーツを買う場合は、「気の迷い」の各製作記事ページ(部品写真つき)などを参考に部品を選ぶようにしてください。
 前にも書いていますが、「迷い箱」では回路図の提示はしますが細かな部品については説明せず、ご自分で購入して頂くというスタンスです。
お返事 2009/5/6
  この記事・お返事は役に立たなかった
投稿  いつもお世話になります。max0210でございます。

 LEDを長間隔で点滅させたくてこの回路のC4を220μにしたのですが、電源投入時だけ点灯時間が約25秒・消灯16秒になり2回目以降は点灯約16秒・消灯約16秒の繰返しとなりました。
 最初だけコンデンサーに溜めるのに余分な時間が必要と言う事なのでしょうか。
 最初から2回目以降と同じ秒数にする方法はありますでしょうか。

 また、ついでといってはなんなのですが555の2番をGNDに落としトリガとするタイマをよく使っているのですが、机上で不具合はないのに、車に搭載すると周りのノイズを拾うのか電源投入時タイマが勝手にスタートしてしまう事が時々あります。通電後は何度やっても正常にトリガでタイマとして機能します。
 複数個使用の内、全く異常を発生しない物もありますし、発生する物も電源投入時毎回ではなく、時々なので余計気になります。
 電源ライン100μ・0.1μ5番に0.01μ等は付けてはいるのですが。
 何か良い方法はないでしょうか。

 初歩的な質問ばかりで申し訳ないのですが宜しくお願いします。
max0210 様
お返事  最初だけ時間が長いのはタイマーIC555の仕様通りの動作ですので、故障や設計ミスではありません。

 タイマーIC 555のデータシートはご覧になられた事はあると思いますし、使用にあたってインターネット等で555の発振回路の設計方法や原理を紹介をしているページもご覧になられているのではないでしょうか。
 そこ(特にデータシートでは)で555の動作について説明されているので、あえてそういう動作をすると書かなくても良いかと思いこちらでは解説していませんが、555を使用する注意としてはとても基本的な内容ですので、もしご存知ないのでしたら覚えておいてください。

 555はコンデンサの充電・放電を1サイクルとして発振しますが、そのコントロールはトリガー(負論理・下限・SET)入力とスレッショルド入力(正論理・上限・RESET)の2つの電圧入力の閾値をコンデンサ電圧が越えるかどうかで中の制御用フリップフロップをセット・リセットします。
 トリガー端子とスレッショルド端子はIC内部でコンパレータのアナログ入力となっていて、各コンパレータは内部の分圧抵抗で1/3Vccと2/3Vccを基準電圧として与えられています。

 発振回路の回路図通りに部品を付けた場合、フリップフロップは1/3Vcc以下でセットされ、2/3Vcc以上でリセットされます。
 従って、電源ONをした最初の状態ではコンデンサは0Vですから1/3Vcc以下でフリップフロップはセットされ、放電トランジスタはOFFでコンデンサにはVccよりR1+R2(+VR1)を介して充電が開始されます。この電圧が2/3Vccまで上昇するまでの時間が初回の充電サイクルの時間です。
 コンデンサ電圧が2/3Vccまで上昇するとスレッショルド端子の判定電圧2/3Vccを越えるのでフリップフロップはリセットされ、中の放電トランジスタがONになりコンデンサはR2(+VR1)を経由して放電されます。この電圧が1/3Vccまで降下するまでの時間が放電サイクルの時間です。
 1/3Vccまで下がったらトリガー端子の閾値を越えますのでフリップフロップはセットされ放電は終了、R1+R2(+VR1)を通しての充電サイクルに切り替わります。2回目以降の充電サイクルの時間は1/3Vccから2/3Vccに上昇するまでの間で、初回の0Vから2/3Vccに上昇するまでの時間より短くなります。

 このように、555の動作では初回の充電のみ0Vから2/3Vccまで充電する為、2回目以降の1/3Vccから2/3Vccまで充電する時間よりは長くなります


 これを「初回から同じ時間にしたい」という要求は、普通は555を使った発振回路を作る人は考えません。「こういう動作のIC」なのですから。
 初回から同じ時間が欲しい場合は、初回から同じ時間のタイマー回路やそういうICを探して使うものです。(どんな回路やICが有るのかはここで触れません)

 もし「どうしても555で初回から時間を同じにしたい」というのであれば、555の使用方法としては邪道ですが次のような動作理論が考えられます。

 トリガーレベルは1/3Vccから変えられないので、コンデンサが1/3Vccではなく0V付近まで放電した時にトリガー端子には1/3Vccがかかるように555を騙す回路を追加してやる。
※5番ピンのコントロールボルテージの変更で基準電圧は変えられるが、スレッショルドも変るので5番ピンを変更する方法は取らない。

 さて、この方法で2番ピンへの電圧を抵抗を追加して誤魔化してやると、確かにコンデンサ電圧が0V付近まで放電したらトリガーがかかるようになりましたが、今度は別の問題が発生します。
 それは、2番ピンの電圧を誤魔化す為にVccとコンデンサ電圧を抵抗で分圧してやるのですが、そういう抵抗を追加する事で充電時にはその抵抗を経由してコンデンサにより多く充電電流が流れ、放電時にはVccからその抵抗とR2(+VR1)で分圧した電圧までしか電圧が下がらない(放電の速さも阻止される)ので、放電に時間がかかるようになったり、放電が完了しないようになります。放電が完了しないのは追加の抵抗値を調節すれば支障はなくなりますが、この抵抗を追加するという改造で元の発振回路では「555の特性の1つである充電時と放電時の抵抗経路が違う為、デューティ比を50%にする事が不可能である。」という弱点をより現れなくしている(充電時と放電時の抵抗値の差をごく小さくしている)という理想的な設計が崩れ、充電(ON)時間と放電(OFF)時間にかなりの差が現れることになります。

 「初回と2回目以降の時間を同じにしたい」という理想を叶えると、「デューティ比が50%から大きく崩れる」という改悪にもなるのですが、そういう回路がご希望でしょうか?

 タイマーIC 555を使用している限り、もっとトランジスタやIC等を追加しないと元々の設計のデューティ比50%に近い理想的な発振回路を残しつつ、最初から時間を全て同じにするというのはかなり難しいと思います。
 そんな事をするくらいなら、555を使わない別の回路か何かで目的の回路を作ったほうがストレートだと思いませんか? (ここでは回路は提示しませんが)

 ついでの件については、文章だけではなぜそういう症状が出るのかわかりませんので、簡単な追加回路としてパワーオンリセット回路をとりつけてみてはいかがでしょうか?
 回路図は過去に多数出ていますので参考にしてテスト・組み込みしてください。
お返事 2009/5/19
投稿
5/20
 いつもお世話になります。

 本当に初歩の質問でお手間を取らせすみませんでした。
 おっしゃる通り他に使えるICはいくらでもあるのだから555に拘る必要なんてどこにも無いですよね。
 今更ですが本当にアホな質問ですみませんでした。

 ついでの件早速C・R・ダイオードで回路を組みテストしてみます。
 御回答いただきどうもありがとうございました。
max0210 様
 
単4電池で動くデジタルオーディオを車の12Vで動かせるようにはどうすればいいですか?
 単4電池で動くデジタルオーディオを車の12Vで動かせるようにはどうすればいいですか?
シオ 様
お返事  特に電池本数が書かれていないということは1本とみなしてよろしいですね?

 「音楽プレーヤー用に1.5Vの電源は作れますか?」で回答しています。
 また「車で、1.5Vの機器を使う電源の製作」というご質問中でもキットを使用して同様のことができるかどうかについて掲載していますが、読まれていませんか?

 もし1.5Vで無くても、上記の投稿で掲載している電源は電圧可変ですからたとえ電池2本で3Vが必要でもそのまま使えます。

 質問をされる前には必ず同様の物が掲載されていないか確認をお願いします。
お返事 2009/5/5
 
車・バイクでポータブルカーナビ
 ポータブルカーナビをバイクに取り付けたいのですが車ですとシガレットから簡単に電源が取れますがバイクの場合は取れる所ありません。
 12Vから5Vに変圧できる回路が出来ますか。
たか 様
お返事  シガーソケットは無いですが、フロントパネルを空ければ中に各種配線のハーネスがありますから、そこの中から必要な線を選んで12Vは取り出せますよね。
 電気の基礎知識くらいがあればご自分でバイクを分解して12Vを取り出せるはずです。
 分解できないとか、分解してもどの配線か調べられないなど、電気改造・工作ができない方は無理をしてバイクを分解しようとしないでください。ナビもバッテリータイプを使用してください。

 12Vが取り出せる方は、「気の迷い」で何度も記事や話に出ているDC/DCコンバータ・製品や三端子レギュレータを使用した電源回路などを作ってとりつければ良いだけです。
 ポータブルナビの消費電流が400mA程度までであれば105〜315円で売られているシガーライター用のコンバータを流用すればよいですし、1A程度必要な製品なら1000mA対応の商品を自動車用品店などで購入して使えばいいのではないでしょうか。もちろん秋葉原などに直接行けるのでしたら電源基板などを部品店で探して買えれば自動車用品店のように電気関係商品はなんでも高い店で買うよりはずっと安くできますが、そういう所で品を探すのも技術・知識のうちですから、そうではない人は多少高くても一般人向けの店で必要な商品を買って使ったほうが失敗が少ないでしょうね。
お返事 2009/4/3
投稿  自分は実際に取り付けていますので参考まで。

 ホーンの端子から+の電源を取り、3端子レギュレーターで電圧を制御しています。
 マイナス側はそのままボディーアースです。
 これで不可無く運用していますョ。

 なお、使ってるナビはMio C323です。
Thief 様
投稿  初めて投稿しますホームページ”おもしろ台湾”の管理人です。
 いつも「気の迷い」を楽しみに拝見,参考にさせて戴いています。
 たか様からバイクでポータブルカーナビのご質問を見て、ご参考になればと思い投稿させて戴きます。
 私は台湾の台北に駐在していますが、DIY店が少なく、電子工作の趣味も手伝って、簡単な電子工作の改造をしています。
 私のHPでご参考になれば幸いです。
おもしろ台湾 様
お返事  「バイクのどの場所から電源を取れるか」などは「気の迷い」の趣旨・範疇ではありませんので、バイク・車の質問サイトやコミュニティで質問をされたほうがいいと思います。
 今までの車関係のご質問をされた方の投稿記事をご覧になられればわかると思いますが、親切に返答をしても何も結果を返さない人が多すぎますよね。
 正直言って、以後は車・バイク関係のご質問はご遠慮願いたいくらいです。(専門のコミュニティサイトとかもあるでしょうに・・・)

 もちろん中にはたいへん丁寧な方もいらっしゃいますから、車・バイク趣味の方全体が悪いというわけではないのは分かっています。
 しかし過去の例を見ているとあまりにも「人に質問しておいて・・・」という方が多すぎますね。
 今後も車・バイク関係でご質問される方があまりに「どこかの匿名で身勝手な掲示板と勘違いしている?(ネットとはそういう所と思っている)」「元から人に物を尋ねる礼儀を知らない人ばかり」だと思えるような投稿が来た場合には、以後車・バイク関係のご質問は一切受け付けないことにするかもしれません。

 さて、おもしろ台湾様。お仕事で台湾駐在中ですか、ご苦労様です。
 電子部品メーカーは有名どころで台湾の会社も多いですが、DIY店・パーツ店は比較的少ないのですか。(地域にもよると思いますが)
 入手できる部品も日本とは違い、中国系列の製品がほとんどなのでしょうね。逆に日本では手に入りにくいレア物が買えたりもするかもしれませんね。

 ところで、そのリンク先に書かれている「GPS側はリチウム電池が搭載されていますので、リチウム電池を  充電する時には安全のため、リチウム電池が充電出来る機能を持った電源が必要になる事が分かりました。」という内容は間違っています。

 使用されている機器はUSB端子から給電するそうですが、だとしたらパソコン等のUSB電源を繋いだ場合にはパソコンには「リチウムイオンバッテリーの充電機能」なんて付いていませんから、そのナビを破壊してしまうことになりますよね。
 現在の携帯電話をはじめリチウムイオン充電池を内蔵していて、外部から定電圧電源(USBもそう)で充電できる機器には機器の中にリチウムイオン充電制御回路が入っていますので、外部の電源は三端子レギュレータのように単純に5Vを供給する回路で良いのです。

 大昔のアナログ時代の携帯電話や、USB端子の形をしていても実は専用充電器しか繋いではいけない装置(見たこと無いですが…)なら接続する電源はその機器で使用している電池専用充電回路を搭載した「充電器」でなければいけませんが、汎用のACアダプターやUSB端子での給電をする機器は外部には充電回路は持ちません。

 もしお使いのナビが「USB端子の形をしているのに、専用の充電器しか繋いじゃダメ」な機器であれば、できれば「私のGPSは」ではなくメーカー・型番を明記しておいてください。
 でないとリチウムイオンバッテリー使用機器全体が「リチウムイオン対応の電源」を使わないといけないような大きな誤解を与えてしまいます。
お返事 2009/5/5
投稿  管理人様 早速のご指摘有り難うございます。
 「気の迷い」2008年2月1日のリチウムイオン充電池の保管方法?のご返事に、ご注意事項として詳細に記述されていましたので、ついついリチウム電池の充電は気をつける必要がありとの誤解をしてしまいました。なお、機種はMio(GPS)310と携帯電話(PG1900)の両方ににありますUSBコネクターに接続して充電しています。本体側には充電制御回路があるはずですから、ご指摘の通りですね。
 HPを訂正させて戴きます。
おもしろ台湾 様
投稿  ご回答有難うございます。
 御意見を参考に挑戦してみます。
たか 様
お返事  ポータブルナビで使用されているのがMIOシリーズが多いようですね。

 たか様はできればお近くにバイクいじりの上手いお友達か、そういう事を簡単に相談できる行き付けのバイクショップが有る(または時間をかけて作る)とよいですね。
お返事 2009/5/5
 
TVのコマーシャルの大音量を自動で下げる回路の実現方法
 最近のテレビはコマーシャル時に、急に大音量になるのを自動で制御してくれるそうですが、古いテレビ用に外付けアンプでそんな回路が実現出来ませんでしょうか?
マーブル 様
お返事  そういう機能のあるTVが売られているのですか?、知りませんでした。勉強不足ですみません。

 そういう機能のことをAGCと言います。Auro Gain Controlのことで日本語では「自動利得調整」と言います。
 小さかったり大きかったりする入力信号を、自動的に一定の最適なレベルに増幅する回路で、入力信号を自動で判断して増幅度を変えて出力を一定にします。

 ただ、スピーカーの音声の場合は「自動で小さな物を大きくする」処理をすると本当は小さな音のはずなのに勝手に大きな音にしてしまって、ちゃんとしたテレビやラジオの音声には聞こえなくなります。
 ですのでAGCの機能の中でも「大きな信号は小さくする」機能だけを使用する回路があり、それを「コンプレッサー」と言います。

 古くからアマチュア無線の世界では送信用マイクのレベルを一定以上に上げない「マイクコンプレッサー」という回路を自作する人が多く、「マイクコンプレッサー」で検索すれば沢山の人のレポートが見つかるでしょう。
 簡易な回路では音声レベルを自動判断するのではなく、単純に一定以上のレベルにならないように電圧をカットしているような場当たり的な物(但し部品数は少ない)から、自動でレベル検知をして増幅率を変えるようなしっかりした物まで様々です。
 よく使われるICで東芝TA2011Sは(探せば)今でも入手可能ですから、こういうICで回路を設計されてはいかがでしょうか?
(もちろん入力レベルはマイクレベルなので、適当にレベルダウンして入力してやる必要はあります)

 ネットで調べてみると、まさにマーブル様の必要とされている機能がスピーカー駆動回路まで全部入ったLSIが見つかりました。
 松下(Panasonic)のAN12945Nで、携帯電話やノートパソコンなどで音声出力を一定以上のレベルにはしないスピーカー保護用のAGC回路内蔵のアンプのようです。
 ただ、機器組み込み用のLSIで秋葉原などでも通常販売はされていないでしょうから、個人での入手は不可能ですね。
 最近の高機能な液晶TVなどではこういう制御機能つきのアンプやスピーカードライバー等を使用して、ほかにも本体CPUのプログラムや機能で「コマーシャルの音を小さくする」というような機能を搭載しているのでしょうか。

 多分ネットを巡ればどこかに回路図が出ていると思いますが、音声信号用のコンプレッサー回路はトランジスタやオペアンプを組み合わせて作ることももちろんできます。
 今回は「実現可能か?」というご質問ですので実現方法のご説明までとさせて頂きますが、バラバラの電子パーツを集めて作る個人的な方法から、メーカーの工場生産技術を駆使した専用チップまで、色々な方法で実現ができるという事がおわかりいただければと思います。
お返事 2009/5/2
投稿  昔、何かの雑誌でビデオデッキやTVの音声多重やステレオ放送を表示するLEDの信号を利用して、お望みの機能を実現する作例を見たような記憶があります。
 今はデジタル放送だったり、デッキやTVにもそんなLED自体が無くオンスクリーン表示になったりしているのであまり現実的ではないかも知れませんね。アナログ放送もあと1年ちょっとで終了してしまいますし。
 最近のデジタル対応TVも映画とかの番組に限った機能であれば、内部で音声多重信号を感知しているのかも知れません。純粋に音声レベルで判断していることもあるとは思いますが。
三河屋 様
お返事  「音声多重」放送が始まった頃によくあって、今ではもうほとんど使われていない方法ですね。
 少し前に買ったVHSビデオデッキにもまだ「CMカット」機能が付いていました。

 昔の音声多重が始まった当初のように「音楽番組だけステレオ放送」「海外映画は二ヶ国語放送」で『CMはモノラル放送』だった時代には音楽番組や映画はちゃんとCMカットできましたが、今のようにCMも普通の番組もほとんどステレオ放送では全くCMカットできません。
 唯一「海外映画の二ヶ国語放送」だけは「二ヶ国語放送だけ録画する」という機能がビデオデッキにあれば使えますね。(当然CMはステレオ放送されるのでモノラル検知機能だけでは無理)

 「CM放送中」「番組本編放送中」信号を流してくれ!とは良く言われたものです(^^;

 ご紹介したTA2011Sでスピーカー用コンプレッサー回路でできるでしょうが、スピーカー出力が「ステレオ」の場合は左右のアンプに別々にコンプレッサーをつけると圧縮率が左右で違ってしまうとバランスが悪くなりますね。
 「古いTV」ということでモノラル出力ならよいのですが、ステレオ出力でスピーカーもステレオで鳴らそうとしているのでしたら、やっぱり専用の回路を設計して左右どちらのレベルでも正しく検出して、左右両方のチャンネルを正しく圧縮できる回路が必要になります。
お返事 2009/5/8
投稿  やっとブレッドボードで組み立てました。
 回路はまんま↓です。
http://members.jcom.home.ne.jp/dvc/m-amp/tw141.jpg
 結果、大音量カットというよりも、小音量時に増幅しようとして、静かなシーンで「サーノイズ」が増えちゃいました。
 定数見直してみます。
 まだモノで組んだだけですが、ステレオ時の同期方法が思いつきません。
 アドバイスいただけるとありがたいです。
 よろしくお願い致します。
マーブル 様
お返事  5/8に書きましたように、TA2011Sはマイクコンプレッサ用に開発された単チャンネル音声回路ICですから、ステレオには対応していません。

 手元に現物が無いのと、データシートにも(ちょっと怪しい)ブロック図が載っているだけで詳しい内部回路図が無いので簡単にどこをどうすればステレオ連動化ができるのかとか、できないと断言してお伝えすることはできません。
 音量を検出してタイマー動作させる為の部品は外部にCRが出ていますので、そのあたりを並列化できないかどうかとかを調べてみられると良いのではないでしょうか。

 普通にステレオ回路で作るとオペアンプやらコンパレータやら何やらで作って、レベル調節も単一の反応LEDを見ながら調節するというあまりユーザーフレンドリーでは無い回路になりますが、別の物を使ってもっと調節も楽で動作の確認も容易な回路・装置というのもここ数日で考案しました。
 但し本当に実用になるのかどうかは現物で確かめてみないとわかりませんから今は掲載しませんが、それに使う部品を購入してテストができれば(そして実用になれば)回路図などを掲載したいと思います。
 ただ手元に無い物を使うため、ある部品一式を購入したりと予定外のお金もかかるので、すぐに購入してテストするかどうかは未定です。何かのはずみでそれを買う機会があればついでにテストをするという感じでしょうか。

 もちろん、実用にならなかった場合は掲載も何もしません。今はアイデアだけなのであまり期待しないでください。
お返事 2009/5/20
投稿 >静かなシーンで「サーノイズ」が増えちゃいました。

 TA2011Sの6Pの10μFを47μFに替えたら、立ち上がりがゆるくなってサーノイズから開放されました。
 基板にステレオで組んでPCスピーカーに詰め込みました。
 圧縮率が左右で違ってるでしょうが、そんなに気になりません(^^)

 画像UPしました|写真1|写真2|写真3|

アドバイスどうもありがとうございました。
今後もよろしくお願い致します。
マーブル 様
お返事  なんとかノイズから開放されてなによりです。

 こちらは新方式で回路を作れるかどうかの部品は購入しましたが、こんどはその先に使用するVCAがなかなか入手できずに頓挫しています。
 昔ならLM3080なんかがどこででも購入できたのですが既に廃品種で入手困難。探して見るとメーカー現行製品でいくつかはあるようですが、どれも大阪日本橋の部品店には置いていません。
 中には8ピンICで、IN-CONTROL-OUT×2CHと電源2pinという、シンプルかつ今回の目的などに最適な石もあるのですが、もしサンプルで入手できても普通に店頭で売っていなければそれで回路を作っても皆さんが作れないという意味の無い物になりますしね。
 部品数も増えてとても面倒になりますが、やはりオペアンプ等でステレオVCA回路を作らないといけないのでしょうか。

 マイコン等から制御する「デジタル電子ボリュームIC」は売られているので、PICマイコン等で音量を感知してコマーシャルになったらデジタル制御する、といった装置なら日本橋で普通に売られているパーツですぐにでも実現できそうです。
 ただ「迷い箱」ではPICマイコンのプログラム製作に関しては受付範囲外にしているので、ここでお返事の範疇で作るというわけにはゆきませんので今回はデジタル電子ボリュームICは購入しませんでした。

 マーブル様の左右独立の回路で特に「耳に感じる」ほどのステレオ感の損失などが無ければそれでいいのですが・・・。
お返事 2009/5/26
 
一定時間以上トリガー入力があった時リレー等をONにする回路
 はじめて投稿します。多少電子回路を勉強した程度のオヤジです。「気の迷い」様のページは非常にためになるし感心することばかりです。

 質問ですが、555タイマーICなどで一定時間(2秒〜5秒)以上トリガー入力があった時リレー等を、ONさせる回路が作りたいんです。555タイマーICにこだわっているわけではありません。どんな回路が適当かご教授いただけばありがたいです。よろしくお願いします。
shou1 様
お返事  よく「リレー等をONしたい」というご希望がありますが、今回などの場合は

(A) 条件により、リレーは0.01秒程度のONでも良い
のか、
(B) リレーはONして保持、別途リセットスイッチ等がありなのか

指定が無いので回路は作れません。

 文章通り単純に「一定時間以上トリガーが有った場合」を判断してリレーをONして、その一定以上のトリガーが無くなったらリレーをOFFにするような(A)のような回路の場合は、トリガー判定時間+0.01秒のトリガー信号の場合はリレーのON時間は0.01秒程となり、リレーとしてはほとんど無意味なONとなることは容易に考えられます。
 一定時間以上のトリガーを判定したいという事なので、実際にトリガー信号の時間は不定で、そのような0.01秒しか働かないようなことも有るという事ですよね。

 それに対して(b)のようにトリガー判定をしたらリレーがONになりっぱなしになるのであれば、トリガー時間の判定をするだけで済むのですが、こんどは人間がリレーをOFFにするスイッチ操作をするとか、お話には出ていない一定時間の後にリレーをOFFにする別のタイマー回路が必要とか、そういう指定も無いので何を作って良いのかわからないのでやはり回路は作れません。

 もう少し詳しく、何に使う物でどういう用法をする装置を作りたいのか、ご説明願えませんか?
お返事 2009/5/2
投稿
5/3
 ご返答ありがとうございます説明不足で申し訳ございませんでした。

 用途はレベルSWの警報回路でただブザーが鳴るだけですので、そのレベル付近でブザーがチャタリングみたく鳴るので考えてます。

1 レベルSWからの入力は約+3〜5Vです。
2 リレーは一定時間以上入力が有る時のみONとリセットSWでリセットする両方考えてます。
 宜しくお願いします。
shou1 様
お返事  リレーの動作方式が両方とか、欲張りな仕様ですね。
▼クリックすると拡大表示

● 入力カプラー
 入力が「3〜5V」と不安定または不定のようですので、フォトカプラ(TLP521-1)でカップリングします。

● タイマー回路
 トランジスタとCRでタイマー回路を作成します。

 待機中Tr1(2SC1815)が動作してC1は放電され続け電圧はほぼ0Vです。

 トリガー入力がONになるとTr1はOFFになり、VR1R4を通してC1は充電され、一定電圧まで電圧が上がるとTr2(2SC1815)がONします。
 トリガーが続いた時間を検知する調節はVR1で約1〜7秒の間で任意に設定できます。

 設定時間までにトリガーがOFFになれば、その瞬間にTr1によりC1は放電されますので、感知タイマーはリセットされまた次のトリガー信号の立ち上がりからタイマーカウントを開始します。

● 自己保持回路
 Tr3(2SA1015)の出力でTr4(2SC1815)を動作させることで、出力がONになったらTr3がONになりっぱなしにするフィードバックをかけて自己保持します。
 自己保持中はSW2を押すことで自己保持をリセットできます。

 尚、SW1で自己保持機能を使用するかしないかを切替できるようにしていますが、最初から自己保持機能が不要の場合は自己保持回路自体を作る必要はありません。

 タイマーIC 555は使用せずにトランジスタのみで設計しましたが、絶対に555でないとダメだ!という事が無い限り、この回路で作成することをお勧めします。
お返事 2009/5/5
投稿
5/17
 ご回答ありがとうございました。
 希望通りの内容で大変うれしく思います。

 早速試しましたら希望どうりでうまくいきました
 本当にありがとうございました。
shou1 様
 
DC/DCコンバータ回路のインダクタ一の選定
 初めまして、電子回路初心者な者でDC-DCコンバータ?について教えて下さい。
 今回プラレールのライトをLEDで点灯させたいのですが、1.5Vで点灯させるキット等がありますが自作でチャレンジしたいと思っています。
 色々と調べていくうちにインダクタ、IC、コンデンサ等が必要なのは解りましたが、インダクタ一つとっても電流値や容量等、種類がありすぎてちんぷんかんぷんなんです。
 素人で申し訳御座いませんがご教授お願い致します。
nikku 様
お返事  本ページの「DC/DCコンバータICHT7750で遊ぶ」は既にお読みになられていると思いますが、同じICでもコイルを変えたらどのような変化が起きるのかの一例は示しています。

 インダクタ(コイル)と言っても様々ですが、電子部品店で簡単に手に入って種類も多いのは写真のようなチョークコイルです。

 そしてHT7750のページでもテストに使用した緑色の物などは発振回路用でコイル巻き線も細く抵抗値が高い為に不適で、電源・電力用ではありません
 電源回路で使用するなら真ん中のトロイダルコアタイプの電力用コイル、または右の基板写真で使用されているような昇圧回路用に設計された小型のボビン巻き型の低抵抗コイルが必要です。

 HT7750のページでご紹介しているように、「あくまで白色LEDを1〜2個点灯させる回路」のように、電力変換効率やその他DC/DCコンバータとしての性能を突き詰めない使途であればこのようなコイルも使用することはできます。あくまで「個人で使用することができる」という実験程度でDC/DCコンバータの設計をされる方にお勧めできるものではありません。

 ちゃんと設計をするのであれば必ず電源・電力用のコイル(インダクタ)をご使用ください。

 HT7750で遊ぼうとした時にはまだあまり店頭では買えなかったものですが、今ではチップ型の昇圧回路用コイルがごくあたりまえのように入手できるようになりました。
  千石電商のネット通販でもチップパワーインダクタがこれくらいの種類手に入ります。(店頭で部品棚を眺めながら「これがあればアレやコレや、いやアレも作れるなぁ…」とヨダレを垂らしてしまいそうでした)

 尚、容量(H:ヘンリー)はご使用になるDC/DCコンバータICのデータシートで指定されているものをご使用ください。
 またデータシートの参考回路図に載っている容量と、実際に組み立てた場合の最適容量が異なる場合も多いので、そのへんはDC/DCコンバータの設計だけで一冊の本が書けるほどですのでここでは割愛させていただきます。(書店に行けば実際にDC/DCコンバータの設計の本が沢山出ています)
 同じ回路図でも変換効率を優先するか・昇圧性能を優先するか、また発振周波数を付属コンデンサで変更できるような回路では容量を変えなければならない度合いは顕著ですね。

 電流容量は出力電流の値ではなく、充電時の突入電流の値をじゅうぶんに許容する電流値のコイルを使用することが望ましいです。
 コイルの抵抗値やスイッチング素子(FETなど)のON抵抗、そして電源電圧やスイッチング周波数などから必要な値は計算されます。

 計算できない場合は出力電流の数倍の容量を持つコイルを使っておけば不具合は少ないでしょう。

 本職で仕事で設計をするのでなければ、あくまで大雑把で適当なコイルを使っていても回路は動作はすると思いますので、一応はデータシートに示されたサンプル回路と部品の定数を守って組み立てれば良いと思います。
お返事 2009/4/25
 
簡易ハイローコンバータの製作
■安い予算で自作して車でカセットを聴きたい!
 はじめまして、とっちんです。

 SP出力端子しかないカセット・デッキをLINE接続する方法を調べていてハイ/ロー コンバーターなるものを使用すればいいということがわかったのですが、ある製品の中身の写真では、部品数も少なく立派なケースを除けば安く自作できそうに見えます(回路図があればの話ですが)。

 特に困ったのが小さなトランス?です。とりあえず見た目が同じものを探してはみたもののみつからず、種類が多く規格もさまざまで知識のない私に選択できるものではありませんでした。製品のカタログ値は入力インピーダンス:4Ω〜8Ω、出力インピーダンス:10kΩ、最大入力:20W×2、入力電圧:0〜30V、出力電圧:0〜15V、入力感度:0dBとなっております。

 ある程度の試行錯誤は覚悟しております。どうかお力添えいただき回路図や部品の選定について教えてください。よろしくお願いいたします。
とっちん 様
お返事  まぁトランスは見た目で同じ物を見つけても、形・色・大きさが同じで中身が違う物が山ほど作られていますから奇跡的に偶然同じ物を入手出来ないとうまくゆかないでしょう。

 「ハイ/ローコンバータ」を作られたいという事ですが、ハイ/ローコンバータはスピーカー等の高い電圧の音声出力からラインレベルの低い電圧に(数ぶんの一に)落とす事と、スピーカー端子が超旧式のトランス式か最新のBTL接続のようにそのままグランド共通では信号を取り出しにくい場合、あとオーディオの世界で嫌われる「グランドループ」でのノイズを無くす為の「アイソレータ」(絶縁器)として使用される物です。

 しくみはカンタンで、絶縁はトランスで信号を絶縁しているだけです。
 レベル変換(高→低)もボリュームを一個入れるだけです。(ボリューム+固定抵抗の回路でもいいです)
 片チャンネルぶんの一回路(下図)で安く作れば部品代は500円くらいでできます。多分ケース等のほうが高くつくかも?
※ 最後に、超激安品情報を追加しました
 使用するトランスは「ライントランス」と呼ばれる信号伝達回路で使用されるもので、今回は最もポピュラーなサンスイST-71(600Ω:600Ω)を使用します。
 サンスイ自体は既に撤退していて、今では後を受け継いだ橋本電気のトランスや、「互換品」が各社から出ています。(300〜500円位)

 ST-71は出力側に「センタータップ」(中間点)が出ていますのでそこから出力を取り、まずこの段階で入力信号の半分の電圧にします。
 その後に10KΩのボリュームで出力を自由に調節できるようにします。

 さて、入力側についている「必要なら」と書かれた8Ωの抵抗ですが、普通にスピーカー端子から信号をもらうのであればこの8Ωは絶対に必要というものではありません。
 トランスの一次側、入力インピーダンスの600Ωの回路にじゅうぶんな電流は流れるので正しく音声信号は受け取れます。ほとんどのアンプはスピーカーのかわりに600Ω程度の負荷を繋いでも綺麗な音声信号を取り出せます。

 ただ、『音に拘る人』向けの製品では「スピーカーが接続されている状態と同じ状態を作り、アンプ出力がスピーカーを鳴らしている時と同じピュアな音声信号を出力できるようにし、より再現性を高めています。」などという理由でこのようにスピーカーの代わりになる抵抗を入れている物もあるようです。
 もし『音に拘る人』であれば、スピーカー出力のアンプのワット数×2倍のワット数の8Ωのセメント抵抗などを付けてください。ワット数が大きいとかなりサイズが大きくなりますし、元のボリュームを上げていると発熱もします。
(音源側のボリュームはあまり上げないで使うでしょうから、本当はワット数は小さくてもいいですが…)
※ 8Ω丁度の抵抗は売っていないので実際は8.2Ωです

 スピーカー出力を音源にする場合はこの回路で出力用ボリュームを右いっぱいに回しておくと、出力電圧は入力電圧の約半分程度になり元の音源のボリュームを少し〜半分回すくらいで正しいライン信号電圧くらいになるのでカーオーディオ側では適音で聞けるはずです。

 ポータブルmp3プレーヤーや携帯電話などの「イヤホン専用機器」のイヤホン・ヘッドフォン端子から信号を貰う場合は元からの電圧が低いので、ST-71の二次側はセンタータップではなく端の端子(5番)から出力しないとレベル不足になると思います。
 二次側を最初からセンタータップから取らずに端(5番)から取っておいても10KΩのボリュームで音量調節できますからそのように作られても結構です。
 ご希望の物が入力電圧と出力電圧の比が2:1のようでしたのでセンタータップを使う回路で示しています。
 出力を4番から取るか5番から取るかの切替スイッチをつけておくと「ハイレベル出力・ローレベル出力の切替対応!」みたいな宣伝文句が書ける、ちょっと他社製品より性能の良い高級機を演出できたりします(笑)

 何十〜何百Wというスピーカー出力に繋ぐようなことは無いと思いますが、大出力アンプに繋がれるような場合はトランスの一次側と直列に数百Ωの抵抗を入れてトランスを保護されたほうがいいかもしれません。
 そのあたりは使われる機器に応じてお好みの回路に仕上げてください。
お返事 2009/4/24
投稿  とっちんです。こんなに早くご回答いただき本当にありがとうございます。願っていた内容で感激です。
 この際、取り出したLINE出力でナショセミのLM3915を使ったLEDレベルメーターも作ってみようかなどとワクワクしています。本当にありがとうございました。
とっちん 様
お返事  LM3915のレベルメーターは面白いですね。
 自作ならではの便利で面白い装置が出来ると良いですね。
お返事 2009/4/25

[追加情報 2012/1/5]
 ** 通販商品情報削除 **
 2012年にご紹介していた海外通販商品は、現在終売となり購入できなくなっています。
2018年・夏現在は以下の商品などが販売されています。

[追加情報 2018/7/22]

 DX(中国の通販)で右の写真の「12V Universal RCA Line Car Stero Radio Converter Speaker High To Low Vehicle Amplifier Audio Impedance Converter Car DIY Multi」がたったUS$ 1.73(送料込み約195円)です。
※ 値段は2018/7/22の
表示価格と為替レート

 ステレオぶん2回路入っていて、トランスとか買い集めて自作するより安い・・・。

[追加情報 2018/7/22]

 DX(中国の通販)で右の写真の「Car Speaker To RCA Level Adaptor High To Low Sockets Auto Line Out Audio Converter Sound Subwoofer Amplifier Adjustable Dark Grey」がたったUS$ 2.59(送料込み約291円)です。
※ 値段は2018/7/22の
表示価格と為替レート

 ステレオぶん2回路入っていて、トランスとか買い集めて自作するより安い・・・。
 
マウスの機械式ホイールの改造
 恒常的な貴兄の知識啓蒙活動に敬意を感じつつ、その恩恵にあずかり参考にさせて戴いております一人です。
 不躾ですが私、ワイヤレスマウスを愛用しており、使い勝手もよく重宝しておりますが、唯一画面スクロールためのロータリーエンコダー部分が機械式接点で、よく磨耗し動作不良になり、何度か移植したりして延命してまいりましたが磨耗による劣化が早く困っております。
 この部分を汎用のICの矩形波発信機とリレーなどで置き換えることは出来ないでしょうか。勿論どんな回路でも結構なのですが初心者なので簡単な回路に越したことは無いと愚慮致しております。
 お忙しいところ恐縮ですがご教示戴ければ幸甚に存じます。追って、ご参考にはなら無いかも知れませんが、マウスはMPLという会社製らしくMPL-8040となっており、内部はPAN201,BSI-20,33H2500LCと書いたICが1ヶ乗っております。
奇・放底 様
お返事  ロータリーエンコーダ部分を「IC発振回路」などに置き換えたい、という内容ですが、コロコロと指で回すホイールを無くして、2つの押しボタンスイッチで「上」「下」みたいにそのボタンを押したら発振信号でスクロールをするような回路でよろしいのですか?

 マウスの中に組み込んでしまうとなると、汎用のロジックICを使用したような物でも超小型のフラットパッケージICを使用して工作しないと入らないと思います。
 マウスの中にそれらが入る余裕があればいいのですが。

 まずは上記の「押しボタン式」に改造されたいのか、それ以外の意図なのかをお教えください。
 そういう用途でロータリエンコーダ用の「位相差信号」を発生させるIC等はありませんので、汎用ロジックIC数個で回路を構成することになると思います。(なのでマウスの中に入るかは微妙…)

 もし奇・放底様がPICのプログラムを作成できる技術と設備をお持ちでしたら、8ピンのPIC一個で済む話なのですが・・・。

 秋葉原等で数百円で売られているマウス(尻尾付きでもなんでも)の中から光学式のエンコーダーを使ったホイールの物を探して、ホイールまわりを移植するとかって手はだめですか?
 多少はプラスチックの加工や成型技術は要りますが。
お返事 2009/4/22
投稿  前略、マウスの機械式ホイールの改造の件、さそっくのお返事ありがとうございます。
 早速ですが2つの押し釦SWの構成で結構です。
 次にPICに大変興味は持っているのですが現在プログラムの技術がありません。
 最後に光学式エンコダーのマウスは購入してみたのですが、手持ちのマウスの矢印の移動位地の検出(光学式)と機械式エンコダーのON,OFF信号の入力とそれらの無線出力を1ヶのICで受け持っていますので、エンコーダー入力部分がどの位のレベルの信号が許容範囲なのかよく解らず、もともと入力が機械式エンコーダーのON,OFF信号だったので、矩形波発信機とリレー等で置き換え云々と申し上げた次第です。ですから機械式エンコダーさえ無くせればホイルへのこだわりはありません。何れPICは避けて通れない門戸なので、もし可能ならPICの回路も併記していただければ大変あり難い限りです。まずは取り急ぎご返事まで、早々。

奇・放底 様
お返事  機械式の「リレー」は全く使うつもりはありませんから、必ずそのマウスの
● 電源電圧
● 機械式エンコーダーの繋がっている入力端子の入力レベル
● エンコーダーの出力形式(位相差?)
はお知らせ頂かなければなりません。
 たとえPICで作るにしても、そのICの入力に正しく接続できるか、また正しく動作させられるかはそれせの情報が無いと確定できません。

 リレーを使って、ボタンを押してスクロールさせている間じゅう、部屋の中に「ブー」とか「ガー」とかのリレーの発振動作音が響き渡ってもそれを許容され、マウスの中に入るほど小さなリレーを2個お持ちでたらそれを使うという方向で考えてもいいかもしれません。

 また、機械式エンコーダーはちゃんと位相差入力型で回転方向を検知しているのか、まさか正転と逆転でパルスを出す接点のようなものでは無いのかも調べてお教えください。
 「矩形波発振」と書かれているのが非常に気になります。
 通常のロータリエンコーダは2ビットの位相差信号で回転数と回転方向を検知します。ですから先に書いたように単純に発振回路から矩形波を入れれば反応するようなものではありません。
 まさか、本当にまさかですが、正転と逆転のそれぞれに入力が1ビットあり、正転の時には正転入力端子にパルスを入れると1パルス1回と数えてスクロールさせるような回路を使っているマウスなのですか?
 私が考えているのは普通に位相差入力の場合についてです。ですからここが違うと回路を設計しても全く使い物にならなくなります
 ここから先に進む前には必ずこの点についても調べてお教えください。

 それと、機械接点でON/OFFを入力しているので多分プルアップかプルダウン抵抗が付いていると思いますが、その抵抗はプルアップなのかプルダウンなのかも調べて下さい。もしプルアップまたはプルダウン抵抗が付いていないのでしたら、マウスICの内部でプルアップかプルダウンされていると思いますので、接点が開放されている時にはどちらのレベルになっているかも調べてください。もちろんその反対側の電位に接点が繋がっていると思いますが、それも確認してください。

 基本的には光学式位相差センサーが付いているホイールは、そのまま機械式の位相差接点のホイールと交換できます!
 機械接点と違ってフォトトランジスタに極性がありますから、どちらの端子をどう繋ぐのかをプルアップ/プルダウン状態やICの入力ポートの特性を調べなければなりません。
 追加回路的にはフォトインタラプタを動作させる為のLEDの電源を与える抵抗が必要になるくらいです。

 それと、基本的な事ですが確認しておきたいと思います。追加回路はマウスの中に全部入ってしまうサイズで作られるのですよね?
 ワイヤレスマウスなので外部に基板を置いてケーブルで繋がっているとか、ワイヤレスマウスの利便性を害してまで外部に回路を置くような使い方は考えられてはいませんよね?
お返事 2009/4/23
投稿  度々申し訳けありません、電源電圧はエネループ2本で2.4Vです。エンコーダーの繋がっている入力端子からは接点開放時約1.56Vが出ていました(入力10MΩとうたっていましたが、テスターでの計測です?)。勿論接点短絡時は0Vです。
 またエンコーダーの出力波形(位相差)は近似的に90°進相(遅相)のようです(接点のブラシ様金属の位置関係関係からの推測)。
 リレーは現在のエンコーダー接点と全く等価のON,OFFだからという単純な発想からですが、ご指摘の通りリレーは論外だと思います。
 エンコーダーは前述致しましたような理由で位相差型と思われます。
 矩形波云々と申し上げましたのは機械的接点であることから、単純に位相のずれた二つの矩形波と言う意味です(舌足らずで失礼しました)。
 ICも含めて回路を充分理解していませんが、単純に位相差で正転逆転を認識しているようです。
 プルアップ(ダウン)は、接点開放時電圧が出ますのでプルアップされているようです。しかしプルアップ抵抗はIC内部にも入っていないのではと思います。それは、あるホイルの回転位置(正転逆転の接点が共に開放状態になる位置?と思うのですが)でマウスポインターが微動して使い辛いので、エンコーダーの接点とグランド間に100KΩを入れると多少安定するからです。また、(テスターでですが)接点オープン時入力側が非常に高抵抗値です。
 内蔵、外付け?の件は、付加回路は内蔵を前提で考えております。

 色々お煩わせ致しました挙句に恐縮ですが、内容が私の能力を超えているように感じられますので、フォトインターラプタとホイルの回路構成で再度自力甦生してみようと思います。これでまた行き詰まったときには再度ご教示くださる様お願い致します。
 これまで多大な紙面をお割き下さり、ご丁寧なご対応ありがとうございました。知識不足で大変失礼致しました。
奇・放底 様
お返事  多分、光学式のホイール部品と交換できるのであればそれだけで解決すると思います。
 外部にプルアップ抵抗も無く、単に接点だけでGNDに落としているのであればそれを丸ごと光学式ホイールのフォトインタラプタと交換で済むでしょう。
 その「不安定になる」という症状の時、なぜGNDとの間に100Kを入れるのかわかりません。普通はプルアップしてやる為に電源+との間に数十〜100K程度を入れるものだと思います。もしフォトインタラプタに交換して不安定であれば必ず電源+との間に抵抗を入れて下さい。

 ロジックICで組むと多分ICが3〜4個程度になり、抵抗やコンデンサも含めるとフラットパッケージ版のICを使用したとしても極小基板で表面実装技術を駆使して作らないと多分マウスの中には入らないと思います。
 今回は多分製作と組み込みは無理という事で、回路図は提示しないままにしておきます。

 UP/DOWNボタン方式に改造するとして、PICを使えばこれだけの回路で済みます。
 スイッチのプルアップはもちろんPICのポート内にその機能がありますから外部に抵抗は必要ありません。
 この程度であればDIPパッケージの8ピンPICをマウスの中に入れるくらいの隙間はあるでしょう。
 PICも最低2Vから動作はしますので、電池が減るまで正常に動作するはずです。
 そのうちに、プログラムの開発技術が身についたらこういう改造にもチャレンジしてみると良いでしょう。ロジックICだとICを沢山使わなければならない回路がPICだとマイコンIC一個で済む場合が多いです。
お返事 2009/4/24
投稿
4/25
 前略、具体的なアドバイスありがとうございました、今回はフォトインターラプターとスリット付きホイルで実現しようと思います。
 ですが、非常に近い将来、一部普遍的目的のIC以外のデジタルICはPICになってしまうように思いますので、プログラムの開発技術には挑戦せずには済まされないと思います。大変お世話になりました、今後ともよろしくお願い致します。早々。
奇・放底 様
 
24V→12V(13.8V)のコンバータを入力9V〜12Vにできますか?
 友人からダンプ用の入力24V 出力12V(13.8V)10AのDC/DCスイッチング回路方式コンバータを譲り受けました。
 小生。外出時に使用するポータブル無線機の外部蓄電池電圧低下対策用にこれを入力9V〜12V 出力13.8V5A程度に改造したいのですができるでしょうか。
 このようなタイプの機器は昔は市販されていましたが今は作るしかないようです。一から作るより改造したほうが簡単に体裁よくなるのではと思っています。問題点、関連記事等お教えください
無銭家 様
お返事  無線家=無銭家と言って、昔から機器に無駄なお金をかけずにうまく(安く)目的を達成する達人と言われたものです。

 今回は「スイッチング方式」とわかっていますので、改造できる可能性のある物として話を進めます。
 「24V→12V(13.8V)コンバータが動きません」で出てきたようなシリーズレギュレータ回路による降圧電源ではこんな改造はできませんので念のため。

 さて、DC/DCコンバータは「直流の電圧から、直流の電圧に変換する物」ですが、「昇圧回路」と「降圧回路」では中身が全く違います
 「似て異なる物」と言ったほうが正しいのですが、考え方としては「違う物」としておいたほうが良いでしょう。

 そういう完成品の装置があって、それを「降圧→昇圧に改造」や「昇圧→降圧に改造」は中の基板を見て『部品が流用できること』がわかれば可能です。
 逆に言えば心臓部を構成する部品が流用できなければ、一部の部品を取り出して全く一から作る回路に流用できるかな・・・程度です。
 もちろん「無銭」と言っても完全に0円ではなく、ある程度は部品を買ってきて交換や追加する必要もあるとは思います。それでも新品電源装置を買うよりはずっと安く済みますね。

 簡単に「中にヒミツのスイッチがあって切り替えたら昇圧と降圧が切り替わる」とか「中の電圧設定用ボリュームを回したら、昇圧にも降圧にもどちらにもなる」というわけではありません。(ハナからこんな初心者的な理想は抱いていないと思いますが、ほかの読者の方の為に一応書いておきます)

 お値段はそれなりにしますが、探せば「昇降圧タイプ」という入力電圧が高くても低くても目的の電圧を取り出せる電源回路・装置はありますが、今回の物はそういう便利な物では無さそうですね。

 中の部品が流用できるかどうかですが、スイッチング式のDC/DCコンバータでは主な部品は
● DC/DCコンバータ制御用IC
● パワートランジスタ、またはパワーFET (ICに内蔵の場合もあり)
● コイル
● ショットキーバリアダイオード
● 電解コンデンサ
● 一定電圧にする為のフィードバック回路を作る抵抗
ですね。

 スイッチング方式の昇圧回路と降圧回路の基礎は次の通りです。
 使用されている部品はほぼ同じようなものですので、部品の定格さえ「使いまわしできる物」であれば改造はできます。

 最も重要なのは『制御用ICは昇圧/降圧両方の回路に使えるICか?』であり、これが使えないとそもそも「改造」というレベルではすみません。
 昇圧/降圧のどちらの回路も設計できるICなら、データシートを取り寄せて電源電圧範囲や周辺の回路の詳細を調べて目的の回路図を設計します。

 上の基礎回路図にはありませんが、IC毎に発振周波数を決める為のコンデンサや、ほかにも付随部品が必要な物ではそれらのパーツも昇圧と降圧の場合では違う物を使用する場合もあると思います。データシートをよく見て設計してください。

 パワートランジスタやパワーFET等も流用できれば良いのですが、昇圧回路の場合と降圧回路の場合でNPNとPNPが違うなどでそのまま流用できない場合もありますので、よくIC指定の参考回路図を見てチェックします。

 コイルやショットキーバリアダイオード等はほとんどそのまま流用できるでしょうが、電流容量などが対応しているのかは各製品の中に入っている物により違うでしょうから部品の定格を調べてから使うか、使ってみて「ああだめだ〜」となるか・・・

 本当に変換効率の良いDC/DCコンバータを製作するなら全ての部品を吟味して良い物を選ばなければなりませんが、既にある物を改造して流用するのであれば元から付いている部品の性能や改造後回路が必要とするスペックを満たしているかどうかで完成後の性能は大きく変るでしょう。
 あくまで「無銭」目的であれば、多少の性能の悪さは折込済みですよね(^^;

 DCコンバータの改造記事は『100円シガーライターソケット用DC-DCダウンコンバータをアップコンバータに改造しよう!』にありますのでご覧下さい。(いや、先に読まれていますよね…)
お返事 2009/4/20
 
電気回路の問題
 電気回路(再起動防止回路)の問題がわからなく教えていただけないでしょうか?
 お願いします。

 問題は ボタン「A」とボタン「B」を押したらリレー「CR1」がONする。*ただし、「A」または「B」が必ず両方OFFした確認が取れた場合のみ、「CR1」がONすること。
 です。かなり考えたのですがわかりません。場違いかもしれませんがよろしくお願いします。
初心者 様
お返事  学校の電気回路の課題だと思いますので、ズバリ回路図を提示するのではなく「考え方と論理」を説明します。

 その問題の場合、要点は2つに分けられます。

[要点1]
 両方のスイッチがONでリレーがONする。(すぐでは無く、条件あり)
[要点2]
 両方のスイッチがOFF(した事を確認)でリレーがONする。

 この場合、実は重要なのは[要点2]のほうなのです。

 [要点1]が成立した場合には「まだ」リレーはONにしないのですよね?
 なので「[要点2]が成立した時点で[要点1]の条件が先に成立しているか判断する」という論理回路が必要であり、それを作るのがこの問題の解答です。

 この解答部分を[要点3]とします。

 とすると
[要点1]は、スイッチ1 AND スイッチ2 = Q1 (但し自己保持回路)
[要点2]は、NOT(スイッチ1 OR スイッチ2) = Q2
[要点3]は、Q1 AND Q2 = Q3 (但し自己保持回路)

という論理式になり、これを回路図にすれば問題の解答となります。

[要点1]については問題では「A・B別々に押しても良い」とは書いていないので、「AとBは同時に押すと条件成立」と解釈します。

 [要点3]の出力は自己保持回路とすることで、一度全ての条件が成立すればその出力に接続されたリレー(CR1)はONしっぱなしとなり、再度いずれかのボタンが押されてもOFFになることはありません。

 問題では「リセット」の概念や「どうすればOFFにできるのか?」について全く触れられていませんので、各自己保持回路は電源投入時にリセットされているものとします。もしリセット回路やリセットボタンが必要であれば適宜回路図に付加すると良いでしょう。

 余談になりますが、今回の回路では[要点1]は「両方のスイッチがONになった」という状態を記憶しておく自己保持回路にしています。
 「スイッチが何も押されていない」「いずれか片方だけ押された」という状態ではOFFのまま何も変らず、「両方のスイッチが押された」という条件が成立した時に「成立したよ!」という状態(結果)を保管しておくメモリー回路として使用します。
 こういう状態の保管を「フラグ管理」と言い、そのメモリー内容や電気的な信号などを総称して「フラグ」と呼びます。
 「フラグ」とは英語のフラッグ=「」のことで、何か事象が成立した時に旗を立てて知らせる様子からこう呼びます。

 パソコン等のゲームで何か条件が成立して先に進めるようになった時に「フラグが立った」とか言う言い回しをするのもこれと同じです。
 どこかで宝箱をみつけて「鍵」を手に入れていないと、いくら扉の前に来ても扉を開く事ができないようなものです。

 今回は[要点2]は「スイッチが両方OFF」という、全く何も操作していない時と、両方のスイッチを押した後に両方離した時のどちらの状態でも起こりうる条件になっていますが、スイッチが両方OFFでもその前に「両方押した」というフラグが立っていればそれは「両方押した後に両方離した」という条件が成立するわけで、今回の問題はフラグ管理の概念が無いと解答できない問題です。
お返事 2009/4/20
投稿  説明不足と文章下手で本当に申し訳ありませんでした。

 A・Bボタンを同時に押すと(CR1)がONします。片方でも離すとOFFになります。両方のボタンを押さなければ(CR1)はONしません
 そして一度ON状態になった場合両方のボタンのOFFが確認されないと次に動作を起こしても(CR1)はONにならない です。

   片方のボタン1個では絶対に作動してはいけない
   片方のボタンが誤作動(入りっぱなし)を起こしても両方が一度OFFにならないと動作しないようにする

 押しボタンスイッチ2個とリレー3〜4個で制御盤を作りなさいと問題を出されたものです。
 断裁機等の機械にある制御と聞きました。
 説明が足らなく申し訳ありません。
初心者 様
お返事  「断裁機等の機械にある制御」という使途(もしくは出題意図)が分かっているのであれば、最初からそう書いてくださればあなたの文章の提示がおかしい事に気付き、詳しく聞き直すことで無駄に時間と労力を浪費することはなかったでしょう。

 「両手操作式安全装置」と言い、工場の裁断機やプレス機など、人が物をセットして大きな力で加工をする機器に付けられている安全装置で、工員が両手で左右にあるスイッチを同時に押さないと機械が動作しないようにするスイッチ機構です。

 「両手で同時に押す」のは機械の中に手を入れたまま裁断歯やプレスが下がらないように。また一度両方が完全にOFFにならないと次の動作をしないのは書かれている通りスイッチの故障でONになりっぱなしになっていて、安全装置として動作していない事を検知するためです。

 さて、今は既に他の方のご質問の解答作業をしている所で今夜あなた様の質問に使える時間は使ってしまっていますので、明日以降時間が出来た時に追加部分は解答させていただきます。
お返事 2009/4/20
お返事  昨晩から考えて完成したので回路図を掲載しようとしましたが、その前に「虫の知らせ」というか「神のお告げ」というか、気になる事(本件の解答に関してでは無く別の疑問)が出来たのでいくつかの検索ワードでちょっと検索してみると・・・
 「Yahoo!知恵袋」に2009/4/21 09:12:59の質問で「電気回路図(断裁機)の回路図問題を教えてください (rinopjpさん)」という質問が出されていて、良い解答が返されていますね。

 「両方ボタンが押されたらCR1がON。次には両方が離された事を確認しないと再度ONにはさせない。」という問題文に示された動作通りの手順をエレガントにシーケンス回路に置き換えています。

 あちらの解答ではまずボタンが両方押されたのを検知してGOを出すほうが優先されていますが(後で両方離されたことを検知している)、私が考えた物ではまず両方のボタンが押されていない状態で「故障していない事を先に検知する」方法でした。
 裁断機などの安全装置として使用するものですから、安全対策のほうが優先(故障している場合は動いてはいけない)かと思いましたが、まぁ最初の一度くらいは故障していても動作しちゃっていいのかな・・・
 リレー4個で構成するという事でも問題に合った解答ですね。(スイッチに何を使用するのか問題では触れられていませんが、その為私の解答では一接点スイッチを使用する事としてリレーが1個余分に必要です。)
 制御盤関係の教科書にはあの回路(または似た物)が載っているのかもしれません。

 問題文通りのシーケンス回路を書けという設問であればパーフェクトな正解ですね。

 出題された方が私が考える程に安全管理に気を使った回路を求めているのか、それともあちらで出されている解答のように手順を踏んでのシーケンス処理の設計(と説明)ができる人材かどうか(まぁ安全まで気が回らないのは入社したての新人なら仕方ないと猶予を与えてくれている)を判断する目的なのかで、あの回路を提出した時の評価が分かれるところだと思います。

 もしかしたら、会社で課題を出されて解答期限が21日中だったのかもしれません。
 期限が有るような場合は期限もお教え頂ければ、多少は他の方より優先して対処もできるでしようが、特に何の指定も無い場合は皆様からお送り頂くご質問などに順番に対応いたします。今回のように後付けで条件が変るような場合は、またそこから後に時間が出来た時に順次対応するので順番待ちになる事も多いです。

 Yahoo!では質問文の内容やその訂正内容までこちらで質問されている内容と全く同じですので、偶然違う方が質問をされているとは思えません。
 他に頼っているという事はもう私には期待されていないようですので、このご質問には解答しなくても良いのでしょうね。
 貴重な時間を削って頂いてありがとうございました。
お返事 2009/4/22
 
磁力測定器の製作
 前回はスロットカーのライトの件ありがとうございました。
 今回はスロットカーの磁石の強さを測りたいと思い、ヨコモのテスラメーターと言う物を買おうと思ったのですが、販売終了していました。出来れば作りたいのですが、回路図を教えてください。お願いします。
noris 様
お返事  テスラメーター(ガウスメーター)ならヨコモの製品でなくても普通に計測器メーカーから沢山売られています。
 ヨコモの物が定価いくらだったか知りませんが、お手ごろなハンディタイプで1万5000円から2万円程度で買う事ができます。
 ヨコモの物が販売終了していても入手は容易ですよ。

 そして、もしちゃんとした物を電子回路で作るとしたらOP-AMPを使ったり色々して結構面倒な回路を作らなければなりません。
 「リレーの足の接続がわからない」と仰っていたくらいの初心者の方に作れるかどうか・・・かなりお薦めできませんので、ここでは簡易的なものをご紹介します。

 磁力の強さを測るには「ホールセンサ」(ホール素子)という物を使います。

 電気が流れている物質に磁力線を当てると磁力の働きで横方向に電子の流れが起きる原理を利用して、半導体に電流を流しておいてそこの横方向の電圧を検知するセンサーです。

 今回使用するのは東芝のTHS123というGaAsホール素子で、写真のように非常に小さな素子ですので取り扱いにはじゅうぶん注意してください。
(ピン番号は左から1・2・3・4)
 定格電流10mAで駆動した場合、0.1テスラの磁力線が通ると240mVの起電圧が発生します。

 磁力線の強さ-起電力の関係はリニアで非常に良い特性の素子です。またバイアス電流-起電力の比もリニアですからバイアス値をしっかり決めれば出力電圧から磁力値の逆算も容易です。
 THS123では10mA駆動では最大0.1テスラ(240mV)まで正確に計れます。(実際には0.3〜0.4Tくらいまでは電圧が出ました。規格外なので精度は信頼できません)

 THS123はシリコンハウス共立の店頭で一個73円。(というか手持ちの品)
 但しメーカー廃品種ですのでほかでは入手困難かもしれません。他のホール素子を使用される場合はその素子のデータシートをご覧になってバイアス電流や出力電圧を調べて、必要であれば回路図を変更してください。
(千石電商のネット通販ではTHS119/THS130(一個50円)他は売られています。定格・数値が違います)
※ 記事掲載数日後に見たらシリコンハウス共立でも在庫はTHS130のみになっていました。

 今回の回路図です。
 本当はホール素子の出力はOP-AMPを使用してハイインピーダンスの差動アンプで増幅するのが定番ですが、今回はあくまで簡易版ということでアンプにより増幅回路は無し、高抵抗による分圧回路のみとします。

 バイアス電流は10mAで、定電流ダイオード(CRD)のE-103を使用してここも回路を簡略化します。
 そのぶん電源電圧は12V必要です。
 12V以上なら良いので、9Vの電池(006P)を2つ直列で18Vでも構いません。

 THS123の出力は240mV/0.1Tですから、出力電圧を100/240倍にしてやれば0.1Vで0.1Tとなり電圧計で直読可能な数値となります。
 抵抗で分圧して100/240にするのですが、市販の抵抗では560K:400Kが最も比率としては近くなりますのでこの抵抗値にします。但し400Kの抵抗はE-24系列には無いので200Kを2本直列で400Kとします。
 できれば抵抗は誤差1%品を使用してください。(だいたいの数値を読むだけなら誤差5%品でもいいです)

 測定する電圧計は「デジタルテスター」を使用します。
 皆さんお持ちだと思います。
 ここで注意が必要で、必ず「比較的高級なデジタルテスター(オートレンジの物)」を使用してください。
 ホール素子の出力は微弱なため、旧来の針メーター式のテスターや、デジタルテスターでも針メーター式と同じくレンジツマミを回してガチャガチャと中の抵抗を切り替えている物はだめです。
 必ずオートレンジで、テスター内のインピーダンスが数MΩ以上のものを使用してください。
 インピーダンスはテスターの説明書に書かれていますのでお確かめください。

 また、この回路図の電源12Vを利用してデジタル電圧計(一個用意する)を動かして、その電圧計で電圧を表示させるという方法もだめです
 同じ電源から繋がれた電圧計と繋ぐとホール素子のバイアスGNDと出力GNDがショートして正しい電圧を発生できなくなります。
 ですので同一電源回路で測定する場合は差動アンプ回路などを使ってホール素子の出力に影響を与えない回路を繋がないといけないので面倒なのです。

 今回はあくまで「モーターの磁力を測りたい」というくらいの用途で使用する簡易な測定器・測定アダプターの製作ということで、必ず回路図通りにデジタルテスターを接続してください。
お返事 2009/4/19
投稿  ありがとうございます。

 前回、のブレーキランプ作成に取り掛かる前に電気回路初心者の入門の本を2冊読みたぶん中級ぐらいの本を読み始めています。
 少しずつでも知識をつけてこれからもがんばります。まだまだお世話になるかと思いますが、これからもよろしくお願いします。
noris 様
お返事  頑張って作ってみてください。

 スロットカーのモーターの磁石がどの程度の強さか未知ですが、もしこの回路の感度のままで感度が良すぎてどこを測っても0.1V以上あるとかなら、バイアス電流を落とす為にCRDを10mAより小さな電流のものに変えてみてください。その時の磁力値はバイアス電流を減らした比率で計算します。
お返事 2009/4/19
 
24V→12V(13.8V)コンバータが動きません
 はじめまして、DC−DCコンバータについて教えてください。
 24vから13.8vに降圧するコンバーターを譲り受けたんですが、無線機を取り付けて電源を入れた所降圧せずに、無線機のコンデンサーをパンクさせてしまいました。原因は24vがそのまま出ていました。コンバーターの部品を調べると、トランジスターがSD8451個壊れていたので交換しテスターで測ったところ、11.9vしか出力しません。更に無線機をつないで電源を入れると4v位まで落ちます、どこの不具合が考えられるでしょうか?教えてください。宜しくお願いいたします。
すみ 様
お返事  ひと口に24V→12V(13.8V)のDC/DCコンバータと言っても、スイッチング回路方式なのかシリーズレギュレータ方式なのかで回路や故障個所は違ってくると思います。

 スイッチング方式であればトランジスタ/FETのほかに降圧後にコイルのエネルギーを放出する為のショットキーバリアダイオードがありますから、そのあたりも疑わしいですし、電源回路ですからどのような回路方式でも出力平滑用の大容量の電解コンデンサの容量抜けも疑われます。

 トランジスタが焼けていた原因が出力のショート等による過電流によるものなのか、部品の劣化によるものかで故障個所も違ってくると思いますが、普通はショートなどに対しては保護回路が付いていると思いますからそれでもトランジスタが焼けた場合は保護回路や定電圧回路の不具合も考慮に入れなければなりません。つまり電源回路全部の部品に疑いがかかるわけですね。

 そういう事で、原因点を推察しながら部品を1つずつテスターで当たるなり、分解して調べるなりして故障個所を特定してください。

 尚、よく似た質問が『迷い箱・投書/その他・一般の話題』の「No.2009_0415」に出ています。参考までにお読みください。
お返事 2009/4/18
投稿  24V=>12Vのコンバーター、車パーツの店で売られているものなら、トタンジスタのコレクタ・ベース間に入っている抵抗を交換すれば直ると思います。
 SD8451個・・とありますが、複数個の2SD845の内1個・・だと思います。
 同型番のトランジスタではなく、互換品種?に替えられたと思いますが如何でしょうか。
 この様な商品は、パワートランジスタが並列に複数個並べてあり、しかもB・C・Eまでもが直接配線されたものが殆どです。
 この様な回路構成は、弱いものから死んで行きますから修理ついでに改造した方が無難です。
 出力電流は10〜20Aだと思いますが、たとえば10Aとして、パワートランジスターが2個並列であれば、1個当たり5A。
 エミッターの配線を切り、個別に0.2オーム10wを入れます。
 2SD845はVBEが1.5Vですから、7.5Aぐらいで電流制限が掛かります。
 コレクター・ベースに入っている抵抗は、hfe100として(55〜160)24−15=9V(ツェナーダイオードは15Vで15−1.5Vで13.5V)IBは50mA以上流せばいいので(IC=5A)180Ω。
 2個だと90Ω、75か82Ωで良いかと思います。

 最初に見たとき、こんな回路で良いの??と・・・。
字八王子 様
お返事  字八王子様の仰ってるのはTrとZDの電圧均衡を利用した電源回路ですね。簡易な電源装置ではよく使われています。
 また、2SD845のような低周波増幅用(オーディオ用)トランジスタはアンプの電力増幅段などで5パラ程度で使うような事もあたりまえに行われています。

 質問者様の使われている電源装置が自動車用のそういう簡易な物か、無線機用のもっと複雑な電源回路の物かわかりませんので、私はこのまま何も言及しないでおきます。
お返事 2009/4/19
投稿  早速の御返答、ならびに字八王子様の御投稿ありがとうございます。字八王子様の仰るとおり車のパーツ店販売のものです。
 早速、修理してみます。ありがとうございました。
すみ 様
お返事  そのタイプだと、修理というよりパーツ全交換ですね・・・。
お返事 2009/4/20
 
12〜30Hzの信号をPWM(50〜10%)に変換する回路
 いつもお世話になります。ぜひお教えいただきたいのですが、なんと呼ぶのか判らないので欲しいのを記述いたします。
 現在光センサーで、約12〜30ヘルツ(可変)でパルスを出しております。このパルスを利用してデューテイ比(50%から10%程度まで)を調整できる既存の回路などがありますでしょうか?又はよい回路をお教えいただけませんでしょうか。
 どうぞ宜しく御願いします。
ネコ子のパパ 様
お返事  そういう既存の回路は無いと思います。

 回路図を作成するとしても未知の定数が多くあり作れません。

・電源は何Vなのか
・入力はデジタルパルスなのかアナログ信号なのか
・入力電圧振幅は何Vなのか
・明るさで12〜30Hzの間で変るのか
・12Hzの時に50%で、30Hzの時に10%とレベルが逆でいいのか?
・出力のPWM周波数は?
・出力はTTLレベル、オープンコレクタ、それとも何らかの電圧出力?

 少なくともこれらの条件が分からないと何も設計できませんのでお教えください。

 多分OP-AMPとその他の組み合わせで設計できると思いますが、F-V変換IC等を使ったほうが良いと判断した場合は適当なICを購入するまで設計できない事も考えられます。予めご了承ください。

 多分秘密にされている内容だとは思いますが、もし可能なら何に使う物なのかもお教え願えると、設計する上で適した物かどうかの判断もできると思います。
 質問をされる方で回路の用途や使用場所を秘密にされる方が多いですが、回路図を載せてから「それだは違います」とか言われても困るだけですので、質問をされる場合には何に使ってどのような目的の回路であるかを明確にしてください。でないとご希望に添わない別のものを提示することもあり、私にとっても質問者様にとっても無駄な時間と労力を遣うだけで何も良いことはありません。

[追記]
 今計算しましたが、PWMではなくPFMで周波数は入力に同期で良いなら、パルスの変換はシングルショットICだけで12Hz〜60Hzに対して64%〜10%(または36%〜90%)でデューティ比を対応させられます。
 入力・出力の電圧・種類などによる部分はそれぞれに対応が必要でしょうが、F-V変換をしてからPWM変調する回路のような複雑さはなく「デューティを変えたい(ここには周波数固定という要望は無い)」という目的は達成できます。
お返事 2009/4/17
投稿  早速のお返事をありがとうございます。お教えいただくのに半端な質問の仕方をしてしまいました。申し訳ありません。使用目的はLEDの照明に使います。現在はスリット巾を用いたフォトセンサーで5vのオープンコレクターパルスを14011Bで整形した後、FETで点滅用電源を(約9V)出力して利用しております。

 デューティ比を調整したいのは被写体の照明時間です。当然明暗がありますが、被写体の静止時間と見る人の動体視力の関係式?でしょうかブレて見えない程度で、出来るだけ明るく照明してゆき、最上の比を実験で求めたいのです。おっしゃられるように周波数の固定はありません、被写体とシンクロさせたセンサーがありますので相対的な同期となっております。
ネコ子のパパ 様
お返事  多分、私の考えていた物とはかなり違う物が欲しいのであろうという事だけは現時点でわかりました。

 「光センサーで検知した明るさを12〜30Hzの周波数信号で表しているデータを利用して、高周波でパルス変調した50〜10%の信号(何かの明るさを調節する)を作る」という明るさ調節回路では無いようですね。

 「被写体とシンクロさせたセンサー」というのが12〜30Hzの信号を出す光センサーで、その12〜30Hzのパルスに「同期」して50〜10%のパルスが必要という事ですか?
 その50〜10%というパルス幅はセンサーが捉えた明るさの度合いではなく、12〜30Hzで出力されているパルスを更にボリュームか何かで自在に変更できる50〜10%の割合で分割するという事ですか?

 いまのところ私には全く理解できていないようです。
 理解力が足りなくて申し訳ございません。

 もう少しわかるように別の角度からご説明願えませんでしょうか。
お返事 2009/4/18
投稿  どうも、ストロボ照明の様な物だと思います。
 単純にパルスのデューティーを変化させるなら555等を使ったワンショットマルチで対応できるではないでしょうか?。
字八王子 様
投稿  たびたび説明不足ですみません。
 円盤状に動きを分解した立体物(いわゆるアニメーション)を固定しておきます。これを適当な速さ、現在約60rpmほどで回転させます。立体物をいくつ置くかは任意ですが12から18程度、これに同期して照明するとオブジェはあたかもその場で停止して見え、オブジェの変形が楽しめるのです。
 これを立体ゾートロープと呼びます。
 問題はリニアーに動いているため視覚的に停止するのは照明時間だけですが、短くすると当然暗くなり、力任せに量を増やして明るすればフラッシュ効果で観察者に負担がかかりすぎの懸念があります。良いところを探し出すには回転スピード、分解オブジェの数、照明時間とその照度でしょうか。
ネコ子のパパ 様
お返事  ゾートロープ(スリットアニメーション)ですか。それならそうと最初に書いて頂ければ何も間違わなかったと思います。

 「光センサーで12〜30Hzの信号を出す」=「長距離用テレメータ伝送装置」
 「そのパルスを50〜10%のパルス」=「送られて来たデータ(アナログ値を周波数に置き換えられている)を最終的に元のアナログ電圧または電力値に変換する為のPWM装置」
という、長距離アナログ伝送装置を作られているのかと思いました。

 今回は「光センサーで」という事でしたが、光や超音波などのセンサーでダムや川の水位を測定して、アナログ電圧のままでは長距離の電線の抵抗で電圧が下がり正しく伝送できないので、それを周波数変換して何キロ〜何十キロも離れた測定センターまでアナログ線(昔の普通の電線)で伝えて、測定センターでは周波数から元のアナログ値に戻して針式のメーターを振らせるような、国土交通省の観測システムのような物かと。
 いや、省庁レベルでなくても離れた所のアナログ値を計測したり表示させる基本構造なのですが・・・。

 二度目の投稿で「照明」という単語が出てきましたのでそうでは無いとわかりましたが、それでも12〜30Hzの信号が果たして何かの「量」(「当然明暗がありますが」という言葉から、たとえば被写体の明るさを測定したLux値)を表すアナログ値を周波数変換したものであろうという表記にずっと戸惑っていました。

 ただの「同期ストロボ(みたいな物)」なら字八王子様の仰る通りワンショットで作れます。最初に書いたシングルショットだけで作る回路です。
 555を使ったワンショットで良いのであれば、共立電子なんかで売られている汎用の「555タイマー基板(150円位?)」(基板だけで部品は付きません)を買ってきて自分で部品を載せれば完成です。

 「5V信号を4011で整形」「FETで9VのON/OFF」にあわせた555のタイマー回路を書いてみますが、もし汎用のタイマー基板やキットを購入されて作られるのでしたらそれのほうが手っ取り早いかもしれません。
お返事 2009/4/18
投稿
4/19
 まさしく「同期ストロボ」です。「5V信号を4011で整形」「FETで9VのON/OFF」にあわせた555のタイマー回路を書いてみます・・・・ご面倒をおかけしますが、是非お願いします。デューテイ比については、回路を試して実験してみます。
ネココのパパ 様
お返事  回路図です。

▼クリックすると拡大表示

 単純なタイマーIC 555を使用したワンショットタイマーで、約1〜50msecのパルスを出力します。

 要求されているパルス幅の最長は12Hzの場合の50%で41.67msec、最短は30Hzの10%で3.33msecですから、約1〜50msecの範囲で可変できれば目的は達することができるはずです。

 元の回路では4011BのNAND回路一個でオープンコレクタ出力の光センサーの反応Loレベルを反転してHiレベルにしてFETを駆動しているのだと思いますが、555のトリガ入力はLoアクティブですから反転する為にもう一個NANDゲートをInverter(NOT)として使用します。
 また555のトリガ入力はエッジ動作ではありませんので、光センサーの出力がONの間はタイマー設定がそれより短くても出力がONになってしまうため、トリガーパルスを微分して入力します。

 製作に関しては特に難しい所は無いと思いますので、動かない!という事は無いはずです。
お返事 2009/4/21
  この記事・お返事は役に立たなかった
 
車の室内灯を前と後から操作する回路を作っても動きません
 はじめまして、けんちゅこと吉澤と申します。
 ミニバンの室内灯のスイッチを前と後からON-OFFをしたくて探していたら、下記ののHPにたどりつきました。
http://www.xxxxxxxxx.xx.xx/xxxxxxxxx (注: URLは非掲載とさせて頂きます)

 早速部品を調達して作ってみたのですが、正しく動作しません。
 よくよく読んでみるとノイズが原因で不安定と書いてありました。当方、回路図は何とか読める程度の初心者ですので、どのようにして動作させることが出来るのか、全くわかりません。
 どうかお力添えのほど宜しくお願い致します。
けんちゅ 様
お返事  その製作記事が載っているサイトを読ませて頂きましたが、「本か何かのどこかからのコピーでうろ覚え」「自分は電気の知識はあまり無い」という回路図で、それをそのまま作っても正常に動作するのは奇跡だと思います。
 ノイズや不安定要素の全然無い机の上でなら一応は動くかもしれませんが、車に積んだりしての正常動作はまず見込めません。

 通常であれば、『誰か様のHPで公開されている回路についてであれば、その人に質問してください。ここは誰か様のサポートセンターではありません。』とお断りするような内容ですが、その誰か様に聞いても多分正しい答えは返ってこないでしょうから今回だけは誰か様の設計された回路についてもお答えしたいと思います。

 電源回路についてですが、基本的な三端子レギュレータ7805を使用した回路図ですが、必要な物が抜けています。

 三端子レギュレータは出力の電圧を一定に保つ働きはありますが、電源側(この場合は12V側)から出力が要求する電流量に応じて「水道の蛇口を回す」ような感じで「水道の下に置いたバケツの水量・水位(これが電圧)を一定にする為に水を流す量を調節する働き」をします。
 水を沢山使ってバケツから水が沢山流れ出ていたら沢山の水を供給して、水がほとんど使われていなければバケツに水を入れる必要が無いので蛇口を絞ります。

 バケツが大きければ少しくらい急激に大量の水を取っても水位は下がりませんが、バケツが小さかったりコップくらいの大きさであれば、コップ一杯ぶんの水を一回取るだけで水は無くなってしまい、次に蛇口を開けて水を満たすまでに時間がかかってその間はじゅうぶんな水量を供給することができなくなります。

 これが電気の場合は電源の電圧が下がって回路が正常に動作しなくなる原因となります。

 ですから蛇口である三端子レギュレータの後には必ずバケツに相当する大きな電解コンデンサを付けておかないと全然安定化電源として役に立たないわけで、7805等の場合は数十〜数千μFの電解コンデンサをつけます。容量は負荷の必要電流や変動量によって決めますが、今回のIC一個程度の回路では数十〜100μF程度で十分です。

 「IC一個なら消費電流はほぼ0に近いし、0.1μFが付いてるので十分じゃないか!」と言われるかもしれませんが、0.1μFのコンデンサは「三端子レギュレータの発振など誤作動防止用」であり、出力電圧の安定化用ではありません。
 確かにIC一個程度であれば消費電流の変化もほとんど無くて、電解コンデンサをつけなくても「見た目」は正しく5Vが供給されますが、それだけでは回路動作が不安定になった時にそれを収拾するだけの「余裕」が無いのでだめです。

 スイッチ用回路本体についてですが、ツッコミ所満載でどこから説明して良いのか悩むくらいです(^^;

▼クリックすると拡大表示

 まずは「スイッチと入力回路」ですが、全くのデタラメです。

 デジタルICの入力端子には「Hi」「Lo」の二種類のレベル(電圧)のうちいずれかを入力してやらなければなりません。
 ICの中側ではどちらのレベルにもなっていませんので、外部からそのいずれかの電圧を与えてやらなければなりません
 それなのに、スイッチを押していない間(ふだんの状態)では入力端子(1CK)は330Ωの抵抗は繋がっているものの、その先は何の電源にもGNDにも繋がっておらずオープンになっています。
 これでは入力端子は不安定でノイズや誘導などによる外来電圧の影響に弱いC-MOS ICでは特に誤作動の原因になります。誤作動というか正常に動作するように作られていないのです。

 正しく動作させるには、ちゃんとスイッチのON/OFFでHi/Loの電圧に切り替わる回路を付けてやらなければならず、今回の場合は「スイッチONでLoになる」ようにふだんはHiレベルになるように「プルアップ回路(抵抗一個)」が必要です。

 また「入力はシュミット入力になっているから、チャタリング防止回路は不要」とか言われていますがこれも間違い。
(データシートで調べたら、74HC76の入力回路はシュミット入力ではありません。正しい回路例ではシュミットNOTゲートの74HC14を追加してシュミット入力にします。)

 一般的なシュミット入力回路について説明します。

 チャタリングというのは、スイッチを一回パチッとONにしたつもりでも、実際には接点の働きや電気の伝わり方の性質のおかげでごく短時間の間にONとOFFが何度も繰り返されたような電気信号になってしまう現象です。
 ですからチャタリングを防止しておかないと、スイッチを一回しか押していないつもりでもICには何度もスイッチを押したような状態になり、その「何度も」という回数はマチマチなので結果はどうなるかわかりません
 今回のスイッチ回路では「スイッチを一回押しただけなのに、ICには2回押した事として伝わって全然スイッチが入らない!」なんて事(誤作動)はあたりまえに起きるのです。

 シュミット回路ではレベル判定に差を設けてなるべく入力の不安定さに対処できるようにはしていますが、スイッチの接点のようにシュミット入力の判定レベル幅を超えてしまうチャタリングノイズがある場合は必ずチャタリング防止回路(コンデンサなど)をとりつける必要があり、そのコンデンサによってゆるやかな電圧変化になる入力電圧はデジタル値では無くなるのでシュミット入力回路で正しく、また誤作動無くHi/Loを判定させるのです。ですからこういう場合のシュミット回路というのはチャタリング防止回路とペアを組んではじめて有効なわけで、「シュミット入力回路だからチャタリングは防止できる」なんてことは無いのです。

 さて次に「74HC76の使っていない回路」についてです。
 74HC76にはJK-FFが2回路入っています。そのうち今回は1回路のみを使用していてもう片方は使用していません。
 「もう1回路余っているので、もう1回路作れます」などと言われていますが、もう1回路作れるのには間違いはありませんが、「使っていないなら正しく未使用処理を行う」という考えがバッサリと抜け落ちています。

 C-MOS ICの入力端子は非常に敏感で、先に書きましたように内部ではHi/Loのどちらにも接続されていない状態で外来ノイズなどを受けると敏感に反応します。
 「なにも繋いでいない入力端子の近くに手を近づけただけでビリビリと反応する」くらいの不安定さですから、未使用の端子を元の回路図のように何もつながずにおくと、基板のまわりの物の状態や静電気などの大気中の電気的要素の影響をモロに受けて、ICの中ではたいへんなノイズ・パルス・過激な動作を起こしてしまいます。
 外来電位やノイズだけではなく、IC内部の動作で発生する内部の電気的な変化にも過敏に反応して内部回路が誤作動を起こすこともあり、この誤作動は正しく配線しているはずの1回路目の動作にも影響を与えて1回路目も正常に動作しないという事もよくあります。回路図上は2つの別々の回路が入っているように書かれていても、実際は1つのICの中身が全部誤作動すると思ってください。

 ですからC-MOS ICでは特に「使っていないなら正しく未使用処理を行う」ことが必要で、未使用回路は「勝手に動作しない」ようなピン接続にしてやります。
 元の回路図のままでは「誤作動し放題!」な回路を作れと指示しているようなものです。

 あとICの電源端子のすぐ近くには「バイパスコンデンサ」をつけます。
 0.1μFの積層セラミックコンデンサが一般的ですが、これはICに電源から来るノイズを防止するのと、IC自身のデジタル動作でICの電源が不安定になって誤作動するのを防止する働きがあります。

 電源の三端子レギュレータにつける発振防止用の0.1μFや、こういうICの電源につけるパイパスコンデンサは誤作動防止という意味では非常に有効で、私は「おまじないコンデンサ」と呼んでいますが回路を誤作動させない為に「ちゃんと動きますように」とお祈りしながら入れると誤作動を防いでくれるありがたーいコンデンサです。

 最後に「リレードライブ回路」です。
 まぁ誰か様も「抵抗値などは適当です」と言われていますが、本当に適当ですね。
 ベース抵抗が10Kではかなり小型のリレーで、コイル電流が小電流な物でないと動かないでしようね。
 幸いそういう小型リレーを使っていて誰か様のお手元では動作しているのでしょう。

 2SC1815を使用するならコレクタ電流は常用で75〜100mA程度まで流せますから、ベース抵抗を1KΩ程度にしておけば十分にコレクタ電流は飽和させることができ、2SC1815でドライブできる範囲の負荷であれば最大限までは作動させられます。
 もしリレーを5Vタイプ等にしてコイル電流が150mAとか必要な電流が多い場合は、2SC1815ではなく2SC2120等より大きな電流が流せるトランジスタに変更し、ベース抵抗も510Ω程度とか少し大きな電流を流す設定に変更します。

 また、リレーのコイル等のような「誘導負荷」をトランジスタでON/OFFする場合は「OFF時の電磁誘導によるスパイク高電圧」でトランジスタに逆方向の超高電圧がかかって破壊されないようにダイオードを一個入れて逆起電力を殺してやる必要があります。
 ダイオードを入れなくても一見すると正常に動作はしますが、「使っているうちにいつ壊れてもいいよ」という回路になります。

 三端子レギュレータ一個、C-MOS IC一個とたいへん単純な回路ですが、元の回路図には「誰が作っても正常に動作する」ような要素は非常に少なく、誰か様が机の上で作られてなんとか動作していただけのものだと思えます。
 しかし、簡単に基本形だけ考えても今回書いたような「正常動作のための決まりごと」があり、それぞれを疎かにすると作った回路が正常に動作せずに悩むことになります。
 ・・・いや、適当に作っても問題が起きずに動作しちゃうラッキーな場合もありますけどね。

 「こんなの作りました!」と公開するのは個人の自由です。
 自作の電子回路を披露するHPやブログは沢山ありますが、そこに載っている物をそのまま作って同じ物が正常に動作するかどうかは・・・
 やはり「作る側」の腕前や知識も必要です。
お返事 2009/4/8

[追加]
 ついでに、C-MOSロジックICの4000番シリーズを使った場合の回路図です。

 「ワンプッシュでON/OFFできるスイッチ(リレー)」「電子オルタネートスイッチ(リレー)」を作りたいという方もこの回路図を参考にしてみてください。
▼クリックすると拡大表示
 4000番シリーズは電源電圧が最大18Vですから、車の12Vでそのまま使え三端子レギュレータで5V電源を作る必要がありません。
 また4000番シリーズの入力はシュミット回路ではありませんが、C-MOSロジック特有の入力特性のためチャタリング防止回路を繋げばじゅうぶんにチャタリングを抑えて誤作動が防げます。(74HC76のようなおかしな動作はしません)

 74HC76とはピン配置が全く違いますので回路図は異なりますが、こちらのほうが三端子レギュレータやICを2個使う74HCシリーズ使用の回路よりは安上がりです。(5V電源が無いのでリレーはDC12V用が必要です)
投稿  早速のお返事ありがとう御座います。
 まずは他のHPのサポートのようになってしまい、大変失礼なことをしでかしまして、本当に申し訳ありませんでした。
 私みたいな初心者でも理解し易いように、噛み砕いてご説明頂きありがとう御座います。各部品に込められた意味が少し理解できたみたいです。
 一からまたチャレンジさせていただきます。
 またこれを期に基本から電気を勉強してみたいと思います。
 本当にありがとう御座いました。
けんちゅ 様
お返事  まずは今回作られたものがちゃんと動くように改良(?)してみてください。

 その後は、電子工作をまた何かの機会にされるようでしたらちょっと勉強したほうが良いと思いますが、滅多にしないのであればそれほど勉強せずとも、その時々で必要な情報を得ればいいのではないでしょうか。
 また何か作る時に、ちゃんとした製作記事・回路図を載せているところを参考に作れば今回のような大きなハズレはあまり引かないと思いますが・・・

 今回の事で部品や回路について興味が強くなられたのでしたら、少しずつで結構ですから何か回路を組み立てながら遊んで頂けると幸いです。
お返事 2009/4/8
投稿
4/16
 いつも楽しく拝見させていただいています。
 この記事で思う所がありましたので投稿しました。
 ここに出ている「7805の使い方」「ロジックICの使い方」「パスコン」は私も同様の失敗(勘違い?)をして非常に不安定な回路を作った事があります。
 電子工作を始めた頃にだれか様と同様、聞きかじりの知識で作り始めたキッチンタイマーがそれでした。

 今でこそ笑い話に出来ますが、当時は何度もロジックの配線を確認して「間違ってないのに動かない」「ICが壊れてるんじゃないか?」なんて思ったりもしたものです。

 管理人さんの非常に丁寧な説明に頷きながらけんちゅさんの前向きな姿勢にちょっと嬉しくなった記事でした。

 僭越ながら最近の車は室内灯などをマイコンから制御する事が多いので、うっかり変なところをショートさせるとそのマイコンが死ぬ事があります。車両配線中は十分に気をつけてくださいますようお願いします。
Mojo 様
投稿  74HC14を追加したタイプ、4000番での回路全て作ることが出来ました。コンデンサの働きやトランジスタのことも勉強しなんとなくですが理解できたように思います。
 4000番のICの回路が一番安定していますので、それを実車に取り付けようと思っております。
 一つだけ気になることがあるのです。
 電源を落としてから次に電源を入れた時にリレーがONになったりOFFになったりします。出来れば始めはOFFの方が嬉しいのですが、そんなことは可能でしょうか?もし方法があるのでしたら、お時間の空いた時で結構ですので、ご伝授宜しくお願い致します 。
 ご丁寧なご説明、改造等本当にありがとう御座いました。
けんちゅ 様
お返事  無事回路が動作してなによりです。

 「次に電源を入れた時にリレーがONになったりOFFになったりします」ということですが、これはあたりまえです。
 ロジックICの出力(特に今回使用したFFのように、何かの情報を保持するような回路)は『電源投入時には不定です(どうなるかわからない)』。これもロジックICを使用する上での基礎と言えるものです。

 普通はここの記事でもよく書いている「パワーオンリセット回路」という回路を使って、電源が入った時には必ず回路をリセットするようにして、出力が不定ではなくちゃんと初期状態で起動する回路にします。

 しかし今回は意図的にパワーオンリセット回路を入れていません

 今回の回路の目的が「自動車の室内灯のスイッチ」だからです。

 ここでピンと来ない人は、多分実車に回路を搭載する時にも間違った配線をしてしまうでしょう。

 自動車の室内灯の配線を理解している人なら、この回路の電源も「室内灯ヒューズ」から取るでしょう。
 決して間違ってACC電源(アクセサリー電源)などからは取らないと思います。

 「室内灯ヒューズ」はバッテリーから常に電気が供給されていて、供給が途絶えることはありません
 電源が切れないのですからご質問の「電源を落としてから次に電源を入れた時」という事態は発生しないわけで、そんな心配はどこにも無いのです。
 せいぜい、万が一バッテリーを上げてしまった時か、バッテリー交換をする時くらいでしょうか。

 車の室内灯はキーを挿してなくても点灯できますよね。
 人が車の中で室内灯を必要とするシーンは車を止めていて、エンジンもかけていない時でも起こりうるわけで、キーを挿していなくても室内灯はいつでもつけられるように室内灯ヒューズはキースイッチ位置に関係なくバッテリーに繋がっています。
 その室内灯を「前からでも後ろからでも操作するスイッチ」なのですから、当然キーを挿している状態には関係なく操作できなければなりません
 だから、この点灯回路の電源も室内灯のランプを点灯させる為の電源(ヒューズ)から取るのが当然なわけで、そこは切れることの無い電源ですからパワーオンリセット回路は不要なわけです。

 まさか、この回路の電源をACC電源などから取って「キーを回している時しか操作できないスイッチ」なんていうナンセンスな物を作ろうとされているのなら話は別ですが・・・
 それとも、「チャイルドロック」(とは少し違いますが)のように前で運転者がキーをONにしている間しか室内灯をボタン操作できないようにしたいとか、そういう特殊な用途で使用されるのでしたらパワーオンリセット回路が必要ですね。

● 何か特殊な用途で使用したい時
● 毎日バッテリーが上がる場合
● ガレージに入れている間に何かのトラブルでこの回路の電源が切断されて、再度電源が入って室内灯がつきっぱなしになってバッテリー上がりにならないか気になって夜も眠れずに10分おきにガレージに行ってしまう場合

 それらに該当する時には電源は切れるような所から取り、パワーオンリセット回路を付けておいたほうが良いでしょう。

 この回路の消費電流はC-MOS ICを使っているおかげで待機中は数十マイクロアンペア程度で、ほぼ電気を消費しないので室内灯ヒューズから電源を取ってもこの回路の消費でバッテリーが上がるような事はありません。
お返事 2009/4/23
投稿  思い通りの回路が完成しました。
 管理人様のおっしゃる通り、室内灯を子供が勝手に操作するのです。2度バッテリーが上がりました。この回路を組み込み、電源はACCから取ろうと思っております。エンジンを切った状態で室内灯を点けないようにしていますので、その方が良いのです。その為の電源投入時はOFFが良かったのです。
 本当に目から鱗、感謝しております。ありがとう御座いました。
けんちゅ 様
お返事  車で色々な部分に「チャイルドロックのような物」を付けたいというご希望はよく来ます。
 基本的には「メーカーが対応しておけばいいものを・・・」というような改造ばかりなので車や車載機器の設計のそういう所には閉口しています。

 「カーオーディオを幼児が勝手に触るので、スイッチ類を全部禁止にする隠しスイッチが欲しい」とか。
 「蓋でも付けておいてください。」としかお返事できませんでした。
お返事 2009/4/24
 
車・オートバイのウインカーにポジションの機能
 オートバイのウインカーにポジションの機能を持たせたいのですが、どのような回路が考えられますか、お願い致します。

 現在の配線は12Vよりウインカーリレーを介して左右のスイッチより、各ウインカーに繋がっています。ここにポジションの機能を持たせたいと思っています。
みつはし 様
お返事  ウインカーランプを常時点灯させてポジション灯にする、というものは実は初めて知りました。
 調べて見ると、ちゃんと作れば違法では無いようですね。

・使用されているウインカーリレーは「2線式
・ポジション時には「減光」させたい
・ウインカー点滅から復帰する際に「ゆっくり点灯」させたい
・ウインカー球は10W

というご要望ですので、それらで回路図を書いてみます。

▼クリックすると拡大表示

 ・・・・結構あっさりした回路図になりました。

 基本は「PWM制御による調光回路」です。

 OPアンプIC LM324を使用した三角波発振回路と、入力電圧によってスレッショルド(しきい値)電圧を決めて三角波と比較することで出力を0〜100%の間でPWMコントロールする電力制御回路です。
 基礎は「車のエアコンもどき、DC12ファンの風量調節回路」と同じです。

● ウインカーが点滅していない時 (平常時)
 左右独立のPWMコントロール回路によって、ウインカー球は減光(調光)状態で点灯します。
 PWM制御ですから、使用バルブは従来のフィラメント電球でもLED球でもどちらでも調光できます。(LED球を使用してハイフラになる場合はハイフラ対策はしてください)

 明るさはVR1VR3で調節します。

 明るさ調節が左右独立で別々に調節しなければならないのはちょっと面倒ですが、1つの半固定抵抗で左右両方の回路に調節用の電圧を与えて、後の点滅動作時の制御にそれぞれの反対側の回路が影響を受けないようにするにはもう少し部品数が増えて回路が複雑になるので、今回は左右の回路を個別に作って調節用の半固定抵抗も別々になっています。
 安く簡単に作れるぶん、最初に調節する時にはほんの少しだけ手間が増えます。

 この調光回路には「ゆっくり点灯」機能が付いていますので、バイクのキーを回して電源を入れた時にも消灯からじわ〜っとゆっくり点灯しはじめます。

 またその機能のために「明るさ」を調節する半固定抵抗を回しても、実際の電球の明るさが変るのにほんの少しタイムラグがあります。
 明るさを調節する時には「遅延」の半固定抵抗は最低に回しておいたほうが調節がしやすいです。(最低でも少し遅れます)

● ウインカー点滅時
 ウインカースイッチがONになり、ウインカーリレーを通してこの回路の入力に電流が流れると、それを検知してトランジスタ(2SC1815)が働き、PWMの制御電圧になっている電解コンデンサ(10μF)を放電させます。
 制御電圧0VになるのでPWM出力は0%となり、調光回路からウインカー球を点灯させる機能は停止し消灯します。(車検対応)

 ウインカー点滅中はこの放電回路の働きで減光状態では点灯せず、ウインカーリレー経由で供給される点滅状態のウインカー点灯電流をショットキーバリアダイオードを通して直接ウインカー球に供給することでリレーの点滅周期でウインカーを点滅させます。
(万が一PWM点灯回路が故障しても、ウインカーは通常通り点滅します)

● ウインカーが消えると
 ウインカーの点滅が終了すると、放電停止回路は働かなくなりますので電解コンデンサは「遅延」半固定抵抗VR2VR4R8R14を経由して「ゆっくりと」制御電圧まで充電されます。
 この「ゆっくり充電」回路の働きでウインカーOFFから少し経ってからじわ〜っと元の減光状態に戻ります。

 但し、設定があまり暗いと「じわ〜」っとは見えずに「スッ」と点灯してしまうように見えるでしょう。

● 調節
 調節個所は「明るさ」と「遅延」の半固定抵抗だけですので直感的に調節していただけると思います。
 お好みの明るさと、じわ〜っと点灯する遅延時間を調節してください。

 12Vのバイク/車用の「ウインカーリレー」は持っていないので、まずはウインカーリレーを作って(笑)それから本回路の動作テストを行いましたが、特に大きな問題は無いと思います。
 ウインカーリレーの内部調節をなんとか動作するギリギリ程度にしておくと、電球を直接繋いだ時には「カチカチ」と正常に動作しましたが、ダイオードを一個挟んで電球に繋ぐと電流不足になり動作しなくなりました。
 普通は市販のウインカーリレーはそんなタイトな設定にはなっていないと思いますが、ダイオードを通した本回路を繋いだ場合にウインカーリレーが動作しなくなった場合には、よくある「ハイフラ対策」と同じように適当な抵抗をウインカースイッチの後につけてください。

 尚、回路的には法的に問題が無い使用方法ができるように設計していますが、運用にあたっては違法にならないようにじゅうぶんに注意してご使用ください。
お返事 2009/4/1
投稿  お忙しい中ありがとうございます。

 最初はポジションの機能を持たせるだけだったら、リレーを使って作ろうと思っていたのですが、たまたまこの機能を持ったバイクを見かけてしまったのです、そこで自分も作ろうといろいろ調べ考えたのです、同じ考えを持っている方はたくさんいるようで、HP上で回路を見たのですが皆さん凝っていて、リレーから作っている方が多くなかなか製作するまでは行かなかったのです。
 IC一個で製作出来るので、早速製作しようと思います。
みつはし 様
お返事  ウインカー連動コーナーランプ・リレーの原理でリレーで「ポジション中」「ウインカー中」を切り替えれば簡単に作る事もできますね。但しその場合でも「調光」の回路は何か考えなければならないわけです。

 何か電子部品やPICマイコンなんかを使ってスイッチ操作で調光/点滅を切替できるウインカーリレー自体を設計してしまうという方法もありますね。

 今回はバイクのウインカーリレーやスイッチまわりには改造はせず、単にウインカー球に行っている配線の間に挟むだけで作動するという、改造時に楽な方法で考えています。
 使用部品はIC一個とトランジスタ・FETなど、かなり少ない部品で目的を達成できましたので、ぜひ製作してみてください。

 あと、今回の回路は左右独立で、ウインカー時には「点滅していない側」はポジション灯のままです。(USA式と言うらしいです)
 ウインカー時に両方の調光を消してしまいたい場合はちょっと回路を変えて連動式にもできますが、どこかで「ウインカー時に反対側に影響を与えるのは車検に通らなくなる」という記述を見たのでこうしています。市販の改造用ユニットでは連動式(独立式にスイッチで切替も可)のものもあるようですね。
お返事 2009/4/2
投稿 はじめまして。
ネットを徘徊しておりましたら、こちらのサイトを偶然見つけそれ以来参考にさせていただいております。

今回ご質問させていただく内容なのですが、以前ほかの方がご質問されていた内容の「オートバイのウインカーにポジションの機能」についてなのですが、この回路図を元に製作させていただきました。
そこで機能の追加についての質問になるのですが、
ゆっくり点灯機能のゆっくり具合を調整したい・・・という事になります。
当方のウインカーはLEDになっておりまして、明るさ、遅延の双方を色々調整してみましたがどうもゆっくり最大輝度までではなく、すぱっと最大輝度になってしまいます。
電球に替えて試してみるといい感じ(個人的な感想で申し訳ありませんが)でしたのでLEDでいい感じにならないかと思いましてご質問させていただいております。

お忙しいところ申し訳ございませんが、なにとぞ一つよろしくお願いいたします。
kuro 様
お返事  「オートバイのウインカーにポジションの機能」の回路では、明るさの制御はPWMで行っているのでLEDでも電球でもほとんど同じようにぼわ〜っと明るくなります。実験済みです。
 ですので元からLED対応の回路です

 LEDではすぱっと点灯してしまうのは、PWMではなく電流制御方式の回路ではよくある話ですが、この回路ではそのような事は起こらないはずなのですが。

 あちらで書いたように
>但し、設定があまり暗いと「じわ〜」っとは見えずに「スッ」と点灯してしまうように見えるでしょう。
というような症状ではありませんか?

 電球では明るさ調節やぼわ〜っとゆっくり点灯しているのでしたら回路の製作には間違いは無いとは思いますが、以下の点を確認・変更してください。

(1) PWM回路の製作不具合
 「遅延」VRを0オームの位置にして、「明るさ」VRをぐるぐる回したら、そのぐるぐる位置に応じてLEDの明るさは変りますか?

 回す位置に瞬時に応答して変れば、PWMによる明るさ調節回路は正しく製作されているので(2)に進みます。
 だめなら製作ミスです。

(2) 遅延時間の確認と変更
 「遅延」VRを適当な位置に回して、10μFの電解コンデンサの両端電圧をテスターで計って、ウインカー点滅中はほぼ0V(少しだけ点滅にあわせて揺らぎます)、点滅が終わったらじわ〜っと「明るさ」VRで設定した電圧までゆっくり時間をかけて上がっているかどうか。
 これがゆっくりではなくて一瞬で上がるようなら「遅延」VRまわりの製作ミスです。

 ゆっくり電圧が上がるのにLEDがすぱっと点灯するなら、「遅延」VRを200KΩから1MΩの品に変更して遅延時間を延長し、それでもぼわ〜っとならないか確認してください。
 ならない場合、本回路以外にウインカーリレーが通常品でないとか、他に原因がある可能性があります。

 それで一応はぼわ〜っとなるが、それでもまだゆっくり時間が短くて早く点灯してしまうなら、更に1MΩの抵抗を「遅延」VRと直列に入れるなどしてください。ここまですると電球などではとても遅くて大変使いづらい回路になります。
お返事 2010/5/10
投稿 早速の回答、誠にありがとうございます。

>「遅延」VRを0オームの位置にして、「明るさ」VRをぐるぐる回したら、そのぐるぐる位置に応じてLEDの明るさは変りますか?

なのですが、問題なく明るさは調節できました。
調整範囲の3/5あたりでLEDは明るさMAX、電球なら4/5ぐらいで明るさMAX・・・といった感じです。

>遅延」VRを適当な位置に回して、10μFの電解コンデンサの両端電圧をテスターで計って

ゆっくりと電圧はあがっています。約3.5Vぐらいから点灯し始め3.8ぐらいでとまる感じです。

>「遅延」VRを200KΩから1MΩの品に変更して遅延時間を延長し

手元に1MΩのVRがありましたので交換してみました。
遅延時間はかなり長くなりましたが、点灯し始めたかな?と思うとすぐ設定の明るさになってしまいます。(LED)
電球の場合は「ぼーーーわーーーっ」という感じでさらにいい感じだったのですが・・・

ニュアンスなのでお伝えしにくいのですが、希望はこの「ぼーーーわーーーっ」というような感じなのです。

まだ遅延VRに1MΩの抵抗はまだかましておりませんので試してみます。
kuro 様
お返事  えーと、1つ誤解されているようなので。
 この回路での「遅延」時間は、「(ウインカーOFFから)ランプが点灯しはじめるまでの時間」ではなく、「(ウインカーOFFから)しばらく消灯する時間と、ランプが点灯しはじた後(じわ〜と点灯する過程)も含む、ランプが設定の明るさになるまで全ての時間」です。

 そして・・・製作記事中にも書いていますように
>但し、設定があまり暗いと「じわ〜」っとは見えずに「スッ」と点灯してしまうように見えるでしょう。
という動作になるのですが、3.8Vなんていう低い電圧(=暗い)場合はまさにそれにあたり、点灯開始電圧(約3.6V)から設定電圧(3.8V)までの間なんてたった0.2Vしか無いような使い方では、ほぼ一瞬で点灯するように見えてあたりまえです。

 PWMの基準信号である三角波は約3.6〜10V(電源12V時)の間でスイングしています。
 それに対してゆっくり点灯用のコンデンサの電圧は0〜設定電圧の間で充電されますから、0〜3.6Vの間は全く点灯しません
 この電圧は一見ムダに見えますが、ウインカーの指示をウインカー球への給電でしか知ることができないため、その給電はウインカーの点滅周期で断続するために断続中の期間はたとえ電気が切れてもそれはスイッチが切られたのか、点滅の“滅”の期間かは電気的にはわかりませんから、電気的にはどちらの場合もコンデンサには充電がはじまりますがそれで即ランプの点灯を開始するとウインカー点滅中にもぼんやり点灯してしまい、道交法で定められた点滅中には完全に消灯するという規定に沿わなくなります。

 そこで「三角波の最低電圧3.6Vに達するまでは光らない」という原理を利用して、ウインカー点滅の“点”で放電したコンデンサ電圧が“滅”で充電されて上昇しても、一回の“滅”期間では全然3.6Vに達しないようにすることで点滅中に誤って点灯しないような保護機能になっています。

 そしてもし設定電圧を3.8Vなんていう低い電圧にしてしまった場合、遅延時間中のはじめからほぼ最後近くの0〜3.6Vの期間は消灯で、3.6〜3.8Vというごくわずかの間でぼや〜と明るくなるので、時間比で考えれば当然あっという間に明るくなってしまうように見えることはご理解いただけるかと思います。

 いくつか12VのLED球をつないで明るさなどを目で見て確かめて、まさかそんな低電圧に設定して使うことは無いと思っていたのですが・・・。

 コンデンサの充電曲線などから考えて、充電期間のうち上記の誤点灯防止時間は短く、しかし点灯開始から完了までの時間は延ばすというややこしいご希望を叶えるには・・・右図のようにトランジスタのエミッタとGNDの間に4.3Vのツェナーダイオードを入れて放電時の最低電圧をGNDレベルから上げてください。
 RD4.3Eを使用した場合には約3.5V前後になります。

 これで放電時には3.5Vに放電し、充電時には3.5→3.8Vまでの変化になるので、遅延時間中の点灯変化時間の幅が全体の時間の中で占める割合が大きくなって、ゆっくり点灯しているように見えます。

 基本の回路で特に問題が無い場合(設定電圧を全体の中位で使う場合)はこのような改造はしないでください。
 ウインカー点滅中に点灯開始してしまって、違法なウインカーになって問題となる場合があります。
お返事 2010/5/25
投稿 ご説明、ご回答ありがとうございます。

早速、手元にある3.2Vのツェナーダイオードを試しに入れてみたところ、まさしく理想通りの作動をしてくれました!!

次の休みにでも日本橋に行ってちゃんと4.3Vのツェナーを買ってこようかと思っております。

数年ぶりに半田ごてを握り、いろんな方の回路を試して見ましたが、なかなか理想通りには行かずがっかりしておりましたが理想がかなって大満足です。

色々調べているうちにPICというマイコンでもPWM制御を出来ると知り早速ライターを購入し、ただいま解説書を片手にプログラムの勉強中です。ですが、というかやはり製作できるレベルになるまで時間がかかりそうです・・・

電子工作、楽しいですね。素人ながらに将来は「あれも作って、これも作って・・・」と妄想しております。

とても勉強になりました。ありがとうございました。
kuro 様
お返事  お手元に3.2Vのツェナーがあって、すぐテストできてよかったですね。

 日本橋に部品を調達に行った時に、4.3V以外に3.6V等も買って、どれが一番お好みに合った動作をするか比較してみるのもいいと思います。

 それでは、ツェナーを買って、最終的にご希望の物が無事完成することをお祈りしています。
お返事 2010/5/28
 
光電管フライング判定つきスタートシグナルの製作
 はじめまして。
 今回、スタートシグナルの製作を考えているのですが、なかなか上手く作動させる事が出来ず、こちらのお力を拝借できたらと思い投稿させていただきました。

 まず、動作は4つのLEDパネル(LEDを一パネル30個程度)を順番に点灯、消灯させて行くシステムで、点灯にあわせて、ピィ・ピィ・ピィ・ポーンとブザーを鳴らせます。
 スタートボタンを押した時に2秒ほどブ、ブ、ブとスタート合図のようにブサー音が鳴るといいのですが。

 この回路だと一覧の、ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作、F-1風スタートシグナルの製作、LEDが6つ順番に消灯する「1分タイマー」(10秒前予告ブザーつき)などを参考にして作れそうでしたが、LapRecorder 2000を使用して光電管システムによる計測をスタートシグナル回路と共に作動させたいのです。

 大体の動作順序は
 スタートボタンを押す→スタートシグナルが作動→赤、赤、黄、緑と点灯、緑が点灯と同時に計測スタート。また、スタート時に緑点灯前にスタートの光電管を切ると、フライングとしてブ、ブ、ブ、とブザーと緑のLEDを点滅で知らせたいのです。

 現在はLapRecorder 2000を使用して光電管システムで計測をしているのですが、シグナルを使用して作動させるフローチャートまでは出来たのですが、肝心の回路が出来ずにいます。

 説明が下手でご理解していただけるか不安ですが、宜しくお願いいたします。
ぷれさん 様
お返事  「LapRecorder 2000」というソフトは初めて知りましたが、Helpファイルを読んでも外部の装置と連動させたり、外部からコントロールするようには出来ていませんね。

 という事は、お作りになられたいシグナル装置とパソコンは連動できませんから、お作りになる「スタートスイッチ」はシグナルを動作させることはできても、「LapRecorder 2000」のスタートをすることはできないという事で宜しいのですね。

 「スタートスイッチ」を押す前に「LapRecorder 2000」の開始ボタンをマウスでクリックしておかなければなりません。

 その上で「ジムカーナモード」で計測をするという手順でよろしいのでしょうか?

 お教えください。

 次に「スタートボタンを押した時に2秒ほどブ、ブ、ブと」という事ですが、スタートボタンを押したら普通はシグナルが点灯するものですが、シグナルが点灯してピ・ピ・ピ、ボーンとカウントダウンする音とそのブ、ブ、ブ音が重なって発音してしまってもよろしいのでしょうか?
 それともブ、ブ、ブと鳴る場所とピ・ピ・ピ、ボーンと鳴る場所は離れていて音は聞こえないのでしょうか?

 フライング検出について。

 フライングを検出した場合音と共に「緑の点滅」ということですが、緑が点灯(点滅ですが)するという事は人間工学的に「スタートシグナルの点灯」と誤認しませんか?
 普通は「赤または黄色部分の全ランプの点滅」などで異常を知らせるのですが、緑を点滅させる手法というのは、もしかして私の知らない何かラリー・レース独自のルールでそういう方法が存在するのでしょうか?
 何かの公式レースでそういう緑点滅が使われているのならそれにあわせるのが良いのでしょうが、残念ながら私はそういうレースを見たことが無いので、参考までにどこかで使われているのでしたらお教えください。

 あとこれは回路図の設計などには関係ありませんが、気になるので質問させていただきます。
 「LapRecorder 2000」にはドラッグレースモードでシグナルを点灯させる機能が追加されていますが、それ用の回路を利用すればぷれさん様のご希望のシグナル(4点)点灯、そしてソフト上でのフライング検出・シグナル表示などは全て「LapRecorder 2000」で実現可能です。IC回路で複雑な回路を作るよりずっとシンプルです。
 「LapRecorder 2000」の作者の方に相談するという方法はお取りになりましたか?(断られたから「気の迷い」に来た?)

 ぷれさん様の入力されましたメールアドレスではエラーになりご連絡や質問事項がお届けできませんでしたので、失礼ですが質問は公開でさせて頂きました。
お返事 2009/3/23
投稿  早速のご回答、検証誠に有難うございます。
 まず、言葉足りずで申し訳ございません。
 また、メールアドレスも記入ミスの様でご迷惑をお掛けいたしました。

 まず、LapRecorder 2000のソフト上での処理等は考えていませんでした。
 外部装置にてスタートシグナルを作動させたかった為です。
 その為ドラックモードのシグナルの使用などは検討していませんでした。

> 「スタートスイッチ」を押す前に「LapRecorder 2000」の開始ボタンをマウスでクリックしておかなければなりません。その上で「ジムカーナモード」で計測をするという手順でよろしいのでしょうか?

 その通りです。
 また、ジムカーナの計測で使用していますが、車では無く、オートバイのジムカーナで使用します。

 スタートボタン後のブ、ブ、ブと言う部分に付いてはスタートの合図のつもりでした。なので無くても良いのですが。

> フライング検出について。
 フライングを検出した場合音と共に「緑の点滅」ということですが、緑が点灯(点滅ですが)するという事は人間工学的に「スタートシグナルの点灯」と誤認しませんか?
 普通は「赤または黄色部分の全ランプの点滅」などで異常を知らせるのです


 全く持って仰るとおりですね。私も言われて気が付きました。
 お恥ずかしい限りです。

 まとめますと、シグナル自体は計測器とは独立していて、緑の信号(点灯)で、LapRecorder 2000のスタートの信号を出せればOKなのです。
 フライング状態でも緑の信号はLapRecorder 2000に送られなければならないのです。
 レースの計測自体は行う為です。

 また、上手く纏められていませんが、ご理解していただけますでしょうか?
ぷれさん 様
お返事 >緑の信号(点灯)で、LapRecorder 2000のスタートの信号を出せればOKなのです。
 という動作は不要ですよね。(それとも後述するような特殊な計測を行うのですか?)

(1) 「スタートの信号」というものがLapRecorder 2000の測定開始(ソフトの動作を開始する)を意味するのであれば、それはできないから手動で動作開始操作(マウスでクリック)をしてからシグナルは別途操作するという形になると書きました。

(2) 「スタート」位置の光電管の信号をLapRecorder 2000に「緑ランプが点くまで伝達しない」という意味で「スタート信号を出せれば」を受け取ると、それ以降の「フライングでも測定はする」というご説明と相反してしまいます。
 緑ランプが点灯する前でも、光電管の反応信号をLapRecorder 2000に伝える必要がある(フライングでもタイム測定)のであれば、シグナルの状態には全く関係なく光電管とLapRecorder 2000はつながりっぱなし(特に切断改造はしない)という事でよいわけですよね。

 それとも、これは普通のジムカーナでのタイム測定とは違い、まるでサーキットモードのように「緑ランプで車(バイク)がスタートしたとみなして、緑ランプが点灯と同時にLapRecorder 2000にはスタート光電管の信号を擬似的に送る。そしてそれ以降は実際に車(バイク)がスタート位置を通過しても光電管の信号はカットしておいて本当の車(バイク)のスタートタイムは無視する。」「更にその後はタイマーか何かで擬似ゼロタイムスタート信号回路は解除して、車(バイク)が1LAP周回してスタート地点を通過した時には光電管の信号はそのままLapRecorder 2000に伝えてタイム計測を行う」・・・というような不思議な計測システムを製作されたいのでしょうか?

 「緑の信号(点灯)で、LapRecorder 2000のスタートの信号を出せればOKなのです。」というご希望がどのような意味なのか、ちょっとわかりかねます。

 「擬似サーキットモード」みたいな複雑な処理をさせたいのではなく、普通にジムカーナモードでタイム計測をして、『単純にシグナルツリーを点灯させたい。フライングは検出してエラー点灯をさせたい。』という回路をご希望ではないのでしょうか?
 このへんがわからないと設計できませんので、お教えください。

 メールがお届けできない件ですが、今年に入ってからあたり、そちらでご利用のプロバイダODNのメールサーバの設定が変ったようで、こちらで使用しているようなWebメールシステムで、送信元サーバ上で送り主の名前等の情報を設定して(書き換えて)お送りしてしいるメールは「スパムメールであろう」と判断しているのか、受け取り拒否という反応さえ示さずにODNに受信されないようになっているようです。(Time Outで受け取られない)
 たいへん申し訳ございませんが、プロバイダにODNをご利用の方にはメールでのご連絡ができなくなったようですので、もし苦情等がありましたらODNのサポート窓口にご連絡ください。(何も対処はされないでしょうけど)
お返事 2009/3/25
投稿  早速のご回答、検証誠に有難うございます。
 またまた、言葉足りずで申し訳ございません。

 今現在LapRecorder 2000を使用しての測定では、光電管を2つ使用しています。スタート側光電管を通過した時点とゴール側光電管を通過した時点でLapRecorder 2000に信号を送ってます。
 今回のご相談はスタート側の光電管信号を「、緑ランプで車(バイク)がスタートしたとみなして、緑ランプが点灯と同時にLapRecorder 2000にはスタート光電管の信号を擬似的に送る。だけで、良いのです。

 スタートシグナルで行いたいのは、
 スタートボタンでスタートシグナルが作動し緑ランプ点灯よりも早く光電管を通過した際はフライングの処理を行いたいのです。
 また、緑ランプ点灯でLapRecorder 2000側には擬似的にスタートの信号を送れればよいわけです。

 単純に、緑の信号(点灯)で、LapRecorder 2000のスタートの信号を出せればOKなのです。と申した事で新たな疑問を投げかけてしまい、申し訳ありません。

 また、メールに関してもご迷惑をお掛けいたしました。
 今回は別のメールアドレスをご案内いたします。
ぷれさん 様
お返事  待機中はシグナル消灯[●●●●●]。

 「スタートボタン」ONで
    3秒前[●●●]‥‥プッ♪
    2秒前[●●●●]‥‥プッ♪
    1秒前[●●]‥‥プッ♪
    0秒…[●●●]‥‥ポー♪
 0秒と同時にLapRecorder 2000に擬似「スタート光電管」信号を送る。
 0秒から後には実際の光電管信号(車が通った信号)は無視。

 またスタート前にスタート光電管から信号が来た場合はLapRecorder 2000にそのまま「スタート光電管」信号を送る(フライングでも計測)と共にシグナルは停止して、フライング状態の[●●]⇔[●●●●●]点滅と「プップップップッ…」ブザーを鳴らす。

 という動作でよろしいのですね?

 あと、正常に緑シグナルになった後と、フライング検出をした後には手動で「シグナルOFF」ボタンを押してランプを消すのか、それとも一定時間(数秒)後に自動的に消える(但し手動スイッチも併用で任意にも消せる)のか、どちらがよろしいですか?
 手動ボタンのみにすると、フライングした時にはかなり“うるさい”状態がスイッチを切るまでずっと続きます。
お返事 2009/3/26
投稿  お忙しい中、ご親身に対応して頂き、誠に有難うございます。

 まさしく、お返事の通りでございます。
 シグナルOFFに関しては手動スイッチ併用で自動的に消える動作が希望です。

 こちらの説明不足で、とてもご迷惑をお掛けいたしている事と思います。
 この場をお借りしてお詫びいたします。
ぷれさん 様
お返事  それでは、この仕様で設計を進めたいと思います。

 現在、皆様の目に見えていいなところでメールでこのような問い合わせ→返事→問い合わせ→返事→問い合わせ→返事と話を進めている物などを含めまして数件はペンディングですので、少しお時間を頂きます。
お返事 2009/3/26
お返事  それでは回路図です。
▼クリックすると拡大表示
※ HC00,HC08等のゲートのピン番号は便宜上振っています。
基板実装時には配線しやすいようご自由に選んでください。

● 動作制御
 74HC00のNAND回路を使った「RSフリップフロップ」で「動作中」か「停止中」かのスイッチングを行います。
 「停止中」側には手動の「リセットスイッチ」以外に、電源ON時にリセットする(しないと各ICの状態は不定)パワーオンリセット回路と、シグナル回路から「開始後8秒後に自動リセットする」信号を使用するかどうかの「自動リセット(可/不可)スイッチ」も取り付けています。自動リセット機能を使用しない場合はスイッチをOFF側に選択しておいてください。

● クロック発振/クロック分周
 タイマーIC 555で10Hzのクロック信号を発振させ、それを10進カウンタの74HC390で1/10分周して1Hzのクロック信号を作り、シグナルを1秒おきに点灯させてゆきます。
 クロック信号の発振周波数はVR1で微調整してください。

 今回の分周回路では74HC390に入っている2組目の10進カウンタの一部も利用して、フライング判定時にシグナルを早く点滅させる為の2.5Hz(10Hz/4分周)の信号も作ります。

● シグナルの進行回路
 8ビットシフトレジスタの74HC164を使用してシグナルを順に点灯させます。

 スタンバイ(リセット)中は全ての出力はLです。
 「動作モード(RUN)」になると、クロック入力が一回入るごとにQA,QB,QCと順にHになってゆきますので、それぞれに「赤1」「赤2」「黄」「緑」のランプを点灯させる回路を繋げば赤から順に点灯してゆくシグナルはできます。
(クロック分周回路の都合で、スイッチONから最初の赤点灯まで1秒の待ち時間があります)

 しかし
    3秒前[●●●]
    2秒前[●●●●]
    1秒前[●●]
    0秒…[●●●]
と、「緑」が点灯すると「赤1」「赤2」「黄」は消灯するようにしなければなりませんのでそのままLEDドライバ回路に繋ぐのではなく、74HC0074HC08で緑点灯で赤黄を消すロジック回路を作成しておきます。

 まだ、それだけでは今回の「フライング時に点滅させる」という機能は全くありませんので、それを実現する為に「データセレクタ」74HC157で正常時のシグナル進行とは別に「フライング時にはシグナル進行とは関係無く赤黄を点滅、緑は消灯」という回路に切り替えます。

 ・・・・とっても面倒ですね。

 シフトレジスタの8段目の出力QHは「自動リセット」用の信号として利用しています。
 「緑」が点灯してから3秒後に自動的にシステムがリセットされます。(スイッチでこの機能はOFFにすることができます)

● ランプドライバ
 今回は4系統の出力ですから、トランジスタアレイは使わずに普通のトランジスタによるスイッチング回路です。

 いや別に4素子のトランジスタアレイを使ってもいいのですが・・・7〜8系統必要なら配線が面倒なのでトランジスタアレイ、それ未満なら個別にトランジスタで作成とルールを決めています。

● フライング判定回路と、光電管信号の出力回路
 フライング判定は「シグナルが緑になるまでの間」に行います。
 スタートスイッチを押していない間(スタンバイ中)はフライング判定を行いませんので、センサーを遮ってもPCには信号は伝達されません。

 シグナル進行回路中で「緑」が点灯するまでの間(緑の反転信号がH)の期間に光電管センサーが働いたら「フライング」と判定します。
 フライング判定はRSフリップフロップをセットして保持されます。一度フライング検出をしたら回路がリセットされるまでフライング状態を保持します。

 フライング判定RSフリップフロップの出力で出力のワンショットタイマー74HC221を起動して、PCに「フライングが起きた」というスタート信号を伝達します。

 もし、フライングが無く正常に緑シグナルまでシグナルが進行した場合、緑信号で出力のワンショットタイマーを起動してPCに「緑が点灯した」というスタート信号を伝達します。
 緑が点灯するとフライング判定は行われなくなりますから、実際に光電管の前を車が通った時にセンサーが反応した信号は無視されます。

 この「フライング判定」「緑になった」という元の信号は一度L(Lアクティブです)になったら回路がリセットされるまでLのままですから、どちらか片方が先に出た後、もう一度別の理由でPCに出力信号が出ることはありません。

 PCへの出力パルス幅はVR2で0〜1秒程度の間で可変できます。
 PCと正しく繋がっているかどうかのテスト用スイッチもありますので、接続のテスト等にご使用ください。

● サウンド回路
 赤または黄色のシグナルで鳴る「プッ」という短い音は、各LED点灯用信号から抵抗とコンデンサによる微分回路で短いパルスを作成して、シュミット型のNANDゲートIC 74HC132で作成した低周波発振回路を作動させブザー音を出します。

 緑シグナルのほうは74HC221の2回路入っている片側の回路でワンショットタイマー回路を作り、それにより0〜2秒程度の間で任意の時間74HC132のブザー音を鳴らす回路を動作させます。
 緑シグナル時のブザー音が鳴る時間はVR3で調節します。

 「プッ」音や「ポー」音の音程はそれぞれVR4VR5でお好きな音程に調節してください。(約240Hz〜4.3KHz可変)

 フライング時には赤黄LEDが2.5Hzで点滅しますので、その点滅にあわせて「プップップップップッ」とフライング判定音が鳴ります。

 音声出力はアンプICの LM386Nでスピーカーを鳴らせるようにします。
 今回の回路ではLM386には12V電源を与えていますのでより大きなパワーでスピーカーを駆動できますが、それでも広いサーキットでは音量不足でしょうから、必要に応じて別のアンプやスピーカー等に繋いでください。

● LEDパネル
 赤・黄・緑のLEDにも色々ありますし、どのLEDを使われるかわかりませんので一応対応表のような物を載せておきます。


 12V電源で使用する場合、Vfが2.0〜2.6Vの品(主に赤や黄や緑)であればLEDを4本直列、Vfが2.8〜3.6Vの品(主に青や白)であればLEDを3本直列、にして電流制限抵抗を一本、それを1ユニットとして必要なユニット数を並列に繋いで1つのパネルを作成してください。(パネルにLEDをどう並べるか(円形?四角?)はご自由に)
 この一覧表はLEDのIf=20mAの品で計算しています。
お返事 2009/3/29
投稿  とてもご多忙の中回路図の設計をして頂き、誠に有難うございます。

 とても分かりやすいご説明に感謝、感謝です。
 やはり、これだけ複雑な回路になると私の技量ではとても無理でした。
 早速部品調達後、製作にかかりたいと思います。

 この度は、至らない質問に最後までお付き合いしていただき、誠に有難うございました。
ぷれさん 様
お返事  ロジック回路側でICが9個と結構製作もたいへんだと思います。
 いつも書いていますように、回路の各機能の部分部分で動作テストを行えば確実に完成に至りますので、あわてずにゆっくり製作してみてください。

 「スタートボタンを押したらププププと合図音が出る」というご希望も、この回路のスタートボタンを押してから赤が点灯するまでの1秒のブランクを判別して、クロック部の5Hz信号とあわせてサウンド回路をONにするというロジック回路を追加すればご希望通りに実現できます。
 今回の回路ではそれを実装すると更にIC数が増えてややこしくなるので盛り込みませんでしたが、完成後にそういう追加改造を行われるのも面白いでしょう。
お返事 2009/4/1
 
USB連動AC電源リレー、OFF遅延付き
 始めまして。いつも楽しく拝見させて頂いております。
 圧倒的な情報量で読み応えがあり、素人でも分かる様、工夫された解説に頭が下がります。
 今回、お知恵をお借りしたく投稿させて頂きました。

 PCのディスプレイの待機電力をカットしたく(実は、ヤワな電源スイッチを労わる為ですが)、PCの電源とディスプレイの電源を連動させる物を作りたいと考えました。
 単純に、USBから電源を取りリレーを駆動させれば良いと思うのですが、一つ問題がありまして、二台のPCを切り替え機を使用して一台のディスプレイで使っております。
 単純に、二台のPCのUSB電源を並列…なんて事をしてしまうと、PCが壊れる可能性があると素人ながら考えておりますが、上手く回避する方法は御座いますでしょうか。また、リレーのOFFを5〜10秒ほど遅らせたいと考えております。
(ディスプレイがスタンバイになった後に電源を切断したいのです。)

 リレーを二個使い出力を直列にすれば良いのだとは思うのですが、電子回路側でのスマートな回避方法が御座いませんでしょうか。
(電子回路及びリレーの電源は、先に電源を投入したPCから取って頂きたいのですが、難しいでしょうか。)
 どうぞ、宜しくお願い致します。
levitron 様
お返事  リレーを2個使って出力を「直列」にすると、PCを2台とも電源を入れないとモニタの電源が入りませんね、正解は「並列」ですね。

 とまあ‥‥細かな事はおいといて、「USBでPCから電源を取る」としたらPCの電源が切れたらもう電源はおしまいで、それ以後リレーを働かせる為の電源は無くなりますよね。
 モニタを動かす為のAC100Vは来ているとは思いますが、そこからは電源を取らないというご注文ではちょっとたいへんかも。

 普通の5V小型リレー(USBは5Vだから)を使ったとしても、100〜200mAのコイル電流を10秒ほど保持するのには2F程度の巨大な電解コンデンサが必要です。今では電気二重層コンデンサが売られていますのでそれで対処してしまえばそれまでですが、今回はリレーの側を工夫して、電源の保持には普通の電解コンデンサを使う物を考えます。

 普通「リレー」と言うと電磁コイルが入っていて、中の鉄で出来た可動部品をガチャガチャと磁力で引っ張ってスイッチを切り替える部品の事を指しますが、世の中にはその機械部分を無くして電子部品で代用した「ソリッドステートリレー(半導体リレー/SSR)」という物があります。
 ソリッドステートリレーの制御用入力はフォトカプラの中のLEDを点灯させるだけなので、この入力なら電源が切れても電解コンデンサを使ってしばらく動作を続けられるようにするのは簡単です。

 各メーカーから完成品のソリッドステートリレーが売られていますが結構高いので、今回は秋月電子の「ソリッド・ステート・リレー(SSR)キット 25A(20A)タイプ K-00203」(250円)を使用します。

 ・・・いや、何かに使えると思って買っておいて、使わずに部品箱にしまっていたので(^^;

 この秋月のK-00203なら「ゼロクロス式かつスナバ回路内蔵トライアック使用」なのでスイッチ切替時のノイズが非常に出にくくなっています。電磁式の普通のリレーだと接点のON/OFFの時にノイズ(中では火花とか)が出てあまり嬉しくありません。その点半導体で構成されていてノイズ対策も電子的にされるソリッドステートリレーはAC電源をON/OFFさせるには理想的なリレーです。(しかも安い)
 AC側の容量によって数種類売られていますので、必要な物を購入してください。もちろん秋月キットではなく市販のソリッドステートリレーでも構いません。(時間の設定は多少変ります)
▼クリックすると拡大表示
 回路は非常に簡単で、2つのPCからのUSBから供給されるDC 5Vは「どちらのPCの電源が入っても」整流用ダイオードを通してソリッドステートリレーを働かせます。ダイオードの働きで2つのUSB(2台のPC)はショートや干渉はしません。
 いずれか片方、または両方のPCの電源が入っている状態ではリレーはONです。

 両方のPCの電源が切れれば電源電圧は無くなりますが、電解コンデンサに蓄えられた電気でソリッドステートリレーはしばらくは動作しつづけます。
 秋月キットK-00203を使用した場合、4700μF一個で約3秒程度は保持しましたから、10秒ほど遅延させたいのであれば3個つけてください。(15000μFのコンデンサが入手できればそれ一個でもいいですが)

 PCを2台使わなくても、PC一台で他の周辺機器の電源をまとめてON/OFFする電源タップを作ったり、他の物にも応用できます。
お返事 2009/3/23
投稿  お忙しい最中のご回答、有難う御座います。

 SSRを用いることで簡単に済ませる事ができるのですね。なるほどです。
 処で、一つ質問なのですがUSB1のみONになった場合に、USB1→ダイオード→SSR→USB2 と電流が流れる様な事は無いのでしょうか?
(LEDを点灯させる程度の電流でしたら、問題は無さそうですが、気になってしまいました。)

 どうぞ、宜しくお願い致します。
levitron 様
お返事  えーと、どうやったらそのルートで電流が流れるのか、地球上の物理法則に反しない限りはありえません。

 乾電池と豆電球で考えてください。
 電流が流れるのは電池のプラスとマイナスに豆電球の2つの端子を繋いだときに「電気が流れるループ(輪)が完成する」からその輪をぐるぐると電流が流れて豆電球が光るわけですよね。

 levitron様のお考えの「USB2に電流が流れる」という理論は、上の乾電池と豆電球を繋いで光っている時に新たに「乾電池2」(USB2のかわり)を用意して、乾電池2のマイナス極に一本だけリード線をつないで元の乾電池1のマイナス極と繋いだら、あら不思議、プラス極に何も繋いでいないはずの乾電池2にも電流が流れて乾電池2は消耗していってしまう!(または充電されてしまう!?)というとても信じられない現象が起こることになります。

 もしかしたらlevitron様が電気工作をした場合、繋ぎ間違いやその他の不具合(電気的に間違った考えや誤った知識での致命的なミス)でパソコンやモニターを壊してしまう可能性が高いと推察できますので、今回の製作はあきらめられたほうが良いかもしれませんね。
お返事 2009/3/25
投稿
3/27
 ご回答感謝致します。

 見当違いな質問をしてしまい、申し訳ございませんでした。
(製作した物は、USB出力のアタプタで動作チェックしてからPCに繋ぐ様に致します。)
 有難う御座いました。
levitron 様
 
改造したキャン・ドゥのデジタルアラームクロックの不良動作
 はじめまして。トラブル解決のお知恵をお貸し下さい。
 目覚ましアラームの有効/無効をトグルタイプの押しボタンスイッチ(2回路)で制御する回路を作製しています。
 時計は100円ショップ(CanDo)の「デジタルアラームクロック」で、圧電ブザー(?)への線(2本)の1本を切って2回路の一方に入れます。
 アラーム鳴動時スイッチを押下して切断すると共に、アラームが無効状態であることをLED Flasher(LM3909)を使用してLEDを点滅させます(スイッチ押下時2回路のもう一方を使用してLM3909に電源を供給します)。
 電池はアルカリ単2型1本です(コンデンサは接続してません)。
 LM3909に接続している容量は100uFで約1秒周期でLEDを弱く点滅させます(スイッチのストロークが短いので遠くからでも有効/無効状態が判るようにLEDを入れました)。

 トラブルは時〜どき、スイッチ押下時に時計が初期状態にリセットされたり狂ったり、アラームが以降鳴動しなくなることです。
 アラーム鳴動中のスイッチ押下により高電圧が発生してLSIが誤動作(破壊)したのか、LM3909への電源供給で瞬間的に電圧が下がって誤動作したのか、ブザーからの引出し線(+側−側)が悪いのかなどと思いあぐねています。
 よろしくお願い致します。
maru 様
お返事  キャン・ドゥのアラームクロックのうちのどれでしょうね?
 正方形の物、横長で半透明カバーがスライドする物、写真立てになっている物、など見た限りは数種類あります。

 で、手元にあるキャン・ドゥのデジタルアラームクロックでは2台中一台は「勝手にモードが変る」「勝手にリセットされる」という物があります。寝る前には普通でも、朝見たらモード設定中になって点滅していたり、(夜中にリセットされたような)全然違う時間になっていたり。まるで幽霊が出て時計を触っているようです。

 スイッチの内部プルアップかプルダウンが弱すぎるのか、そもそも動作が不安定なのか・・・。

 基板上に電源の平滑コンデンサなどは見られませんので、何か繋ぐ場合は電解コンデンサでもつけてあげたほうが良いと思います。

 また、ブザーには音量を大きくする為に並列にコイルが繋がっていますから、外に出ているブザーの配線だけ切ると昇圧コイルだけが働いている状態ですから、嫌な波形のスパイクノイズが出まくりですね。基板のパターンカットをしてスイッチを繋ぐ場所を作るか、コイルの足も延ばしてちゃんとコイルとブザーの両方が一緒に切れるように配線したほうがいいでしょうね。

 私の手元にある一台がたまたま不良品で夜中に勝手に動いてしまうのか、全部の製品が弱くて誤作動をしやすいのかは分かりませんが、電源まわりなどに不安が残る設計ではあるようですから、そのへんから攻めてみてはいかがでしょうか。

 余談ですが、「トグルタイプ」というのはスイッチから棒が出ていてパチパチと棒の向きを変えて切り替えるスイッチの事を指します。「押しボタン」式のプッシュスイッチの事ではありません。
 多分IT用語やパソコンの機能での「トグル(切替)」という意味で使われているのでしょうが、電子部品のスイッチでは「トグルスイッチ」という形では棒が突き出たスイッチの形・種類を表します。

 仰りたい意味は「オルタネート式のプッシュスイッチ」と書くのが正解です。
 「オルタネート」タイプは一回押すとONになり保持、もう一回押すとOFFになり保持。という感じでワンプッシュする度にONとOFFが切り替わる動作をするものを表します。
 逆によくある押している間だけON(離すとOFF)というスイッチは「モーメンタリー式のプッシュスイッチ」と書きます。英語のモーメント(moment)の意味がわかればそのままですよね。
お返事 2009/3/13
投稿
3/14
 早速のご回答ありがとうございます。
 クロックは「横長で半透明カバーがスライドする物」です。
 教えて頂いた事をいろいろ試してまたご報告します。
 「余談」はご指摘の通りの意味で使ってしまいました(^_^;
maru 様
投稿  電源まわりの補強と言うことで、ICの電源直近におまじないの0.1uF、電源に68uFをつけてみました。
 30回(1ヶ月分)のアラームONと、アラーム途中でのOFF/ONを計100回以上繰り返しても異常は発生しませんでした。デジタル回路のロジック修正とはいきませんが、従来はもっと頻度高く発生していましたのでこれで解決できた可能性が大です。
 ご助言ありがとうございました。
maru 様
お返事  症状が出なくなってよかったですね。
 コンデンサで電源まわりの変動に対する補償をされて症状が出なくなったのでしたら、やはりこのクロックのICは電源ノイズなどに弱いタイプの設計になっているようで・・・

 うちで夜中にお化けがスイッチを押すクロックは、その「横長で半透明カバーがスライドする物」です。
お返事 2009/3/16
 
スロットカー用LEDライトユニット
スロットカー用★ヘッドランプ&ストップランプ製作★
 http://www.gysra.com/special/setting3.htmlのページを参考に作ったのですがリレーで躓きました・・・これを全てLEDを使い尚且つ軽量でLED自体ヘッドライト*2ブレーキランプ*2で作りたいのです。こんな稚拙な質問ばかりしてすいません。急に電気の世界に興味が出てきていろいろ変な質問してすいません。
のり 様
お返事  回路の原理自体はそちらで紹介されている方法をとるとして、ランプの部分を全てLEDに代えて、LEDは極性のある部品ですから万が一マシンが回転して集電子がプラスマイナス逆に繋がってしまって逆電圧がかかっても壊れないように保護用のダイオードなどを入れるとこのような回路になります。

 どうせならテールランプは実車に似せた「複合バルブ(ダブル球)」形式に見立て、走行中はポジションランプとして暗く赤色LEDが光って、ブレーキ時に数倍の明るさでパッと光るようにしましょう。
 スロットカーでこういうブレーキランプ(ダブル球風)を実装しているライトユニットが販売されているかは知りませんが、あまり見かけないのであればコースで目立つでしょう。(みんなが持っていたらすみません)
 ポジションランプが必要無い場合は6.1Kの抵抗は付けなくても構いません。

 「リレーで躓きました」という事ですが、どう躓いたのかわかりませんので回路図はそのままリレーを使用しています。

 スロットカーと言っても車のサイズ(スケール)が数種類ありますから、いちばん小さな物ではリレーなんて組み込むには車体が小さすぎてだめだと思います。

 この写真のような小信号用のリレー(OMRON G5V-1 12V)ならかなり小さいので1/32等には組み込みやすいと思います。(10円玉と見比べて小ささがわかる)
 G5V-1の端子配置はリンク先のメーカーページに出ています。

 ブレーキランプを点灯させる為の電解コンデンサは1000μFくらいの容量の物を使わないとほとんど点灯しません。
 100μF程度ではリレーがOFFになった瞬間に「パッ」と点灯して、そのまま暗くなり0.5秒くらいで終わり・・・程度です。

 実際の走行中にはチョンチョンと指を緩めて一瞬しかスロットルを開放はしないと思いますので、100μF程度でほんの一瞬ブレーキが点灯するのでもいいのかもしれませんが、1000μF位にしておくと2〜3秒は点灯しますから、周回を終えてマシンを停車させる時などに減速してから完全に停止するまでの間ブレーキランプが点灯して「より実車らしく」振舞います。
 但し1000μFくらいになると、コンデンサの大きさが大きくなりますからマシンに載らないことも考えられますので、そこはご自分のマシンのボディサイズなどと考え合わせて適宜コンデンサの容量を決めてください。
 無理をして大きな物を積むと重心が高くなって走行が不安定になったりカーブで飛んで行ってしまいますから程ほどに。
お返事 2009/3/11
投稿  躓いたのはリレーの足が6本あるのに回路図だと5本しか使わないのでどうするのかなーと思ってました。いまだ足をどのようにつなぐか、わかりません。後、できれば、部品のリストも教えてください。1N4001とはなんですか?
 よろしくお願いします。
のり 様
投稿  1N4001判りました。整流用ダイオード ですね。
 でも1N4001はなかったです。代わりに1N4007が有るんですがこれでも大丈夫ですか?
のり 様
投稿  たびたびすいません。
 大体部品のことは置いている部品屋は見つかりました。
 最後に6.1kとは6.1kΩの抵抗を買えばよくて430や300は430Ωと言うことっですよね?それとも4.3kΩでも良いのか?
 すいません、宜しくお願いします。
のり 様
お返事  とりあえず、リレーの件。

 のり様が購入されたリレーがこの写真のように内部配線図がプリントされているような物だったらよかったですね。
(見たままですから…)

 リレーのような部品はメーカー・シリーズ・型番によって端子配列は全然違います。
 ですから一般的な「×Vのリレー」として設計するものでは回路図でも特に実物のどの足に配線するかの説明を入れません。
購入者自身が自分で調べて使うのがあたりまえ
です。
 冷たいと思われるかもしれませんが、電子部品ってそういう物が多いのです。

 たとえば今回私が例に出したOMRON G5V-1 12Vなら、メーカーが公開している情報に右のような図がありますから、「リレーの回路図は5本しかないのに、リレー本体には6本足がある」という場合でもどこにつなげばよいかは容易に知ることができます。(BOTTOM VIEWは裏側から見た図です)

 たとえばG5V-1がこの配線だったからといって、似た形の他社の6本足のリレーも同じ配線とは限らず、誤ってつなぐとショートしたり動かなかったりという事が多々ありますから、ちゃんとご使用になるリレーの仕様を調べて使ってください。

 このようなリレーの場合はたいていは部品店で売られている時に部品陳列棚に型番・値段と一緒に内部配線図が横に書かれていると思いますから、買う時にメモを取ることを忘れないようにしてください。
 売り場に配線図が無い場合はレジで買う時に店員さんに言って配線図を教えてもらってください。店員さんが言われる内容をメモすることを忘れずに。

 今はネットが発達しているので大手メーカーの製品であればネット検索でデータシートが入手できますが、電子部品店で売られている部品の情報が全てネットで手に入るわけではありませんから、自力で調べられない方は購入時に必ずお店で確認をしてから部品を買うようにしましょう。
 特に「特価品」などと安く売られている物は、大手以外の会社製でネットには情報も何も無い物が多いので安いからと手を出すと後で痛い目をみます。
(初心者の方はネット通販は使わないで、必ず部品店に行って店員さんに確認して買ってください)

 他の部品については色々と調べられて着々と知識を得られているようですのでその調子で頑張ってください!
(「K」は「キロ」です。×1000ですからKが付いているのと付いていないのでは全然違いますよね)

 電子回路について興味を持たれて今出発点に立たれた状態ですから、できれば(いや絶対に)電子工作の入門書を1〜2冊買って回路図の読み方や部品の種類などを学習してください。(学習という程の難しいものではありません)
 何もかもネットに頼っていては欲しい情報が入手できなかったり、断片的な情報で後で失敗する元になります。
 入門者の方を対象にした内容で作られている「書籍」であれば、まずは必要な情報や知識はひとまとめにして得られるはずです。

 『気の迷い』ではこの「迷い箱」コーナーでは[こちら]に書いていますように、「回路図の読み方は?」などの初歩的なご質問には御答えしない事にしています。
 回路図などの提示を行った後は「自己責任」で組み立ててください、というスタンスです。本当に入門地点に立たれた方には厳しいかもしれませんが、そこまで対応しているとキリが無いので・・・
お返事 2009/3/12
投稿  ありがとうございます。

 入門書と部品を注文しました。本当は秋葉原に行きたかったのですが、仕事の関係でまとまった時間がとれず、NETで買いました。

 質問ですが

 コントローラーをON−OFFするとヘッドライトがちかちかするのを改善するにはヘットライト側にも電解コンデンサーの小さめのものを入れれば大丈夫ですよね?
 とにかく色々試して見ます。最終的な目標は小型軽量なので頑張ります。後私のやっているスロットカーは32/1ですちかじか24/1にも手を出す予定です
のり 様
お返事  まだ始められたばかりで「ヘッドライト側にも電解コンデンサーをつける」という発想ができるのはたいしたものです。

 そのとおりで、この回路ではヘッドライト側には電源の電圧がそのままかかりますから、コントローラーを緩めて電圧が下がるとライトは暗くなります。

 整流用ダイオードを通った後に適当な電解コンデンサを抱かせればヘッドライトは電源電圧が下がっても少しの間であれば少し暗くなる程度で光りつづけます。

 コンデンサの容量は数百μFでいいのか、数千μF程無いと全然維持してくれないのか、などをぜひ実験して確かめてみてください。
 その結果ご自身の目的を達成できる部品がどれか分かれば、ご自身の手で設計された電子回路の完成ですから達成感もありこれからの電子部品の取り扱いにも絶対に自信がつきますよ!
お返事 2009/3/16
 
車の電圧を15Vに昇圧したい?
 突然すいません、以前のDC-DC昇圧コンバーターをみてもう少しV上げたいと思いました出来れば可変可能で15Vぐらいにしたいのですがどうすれば良いですか?出来れば部品も教えてください。
 後、これを車につける場合普通にバッテリーにつなぐだけで、車の電圧を変える事が出来るのですか?他に、この回路をつけると良いよ見たいな物ありますか、燃費が悪いガソリン高いので、ちなみにホットイナ○マでは効果を感じませんでした確かに瞬間的に電圧は上がるみたいですがそれまででした。 駄文ですが宜しくお願いします。
のり 様
お返事  「以前のDC-DC昇圧コンバーター」ってどれですか?
 車の電圧を上げるDC/DCコンバータの記事は書いた事が無いのでどれのことを指しているのか全くわかりません。どの記事か明確にお示しください。

 たとえばホッ○イナズマのようにバッテリーに配線を繋ぐだけでという追加で「車の電圧が上がる」というような装置はこの世界には存在しません。(もちろんホットイナ○マも電圧を上げる為の装置ではありません)

 車のバッテリーから別のバッテリー(サブバッテリー)を充電する為のセパレータに昇圧機能が付いている物などは探せばあると思います。キャンピングカー等で使うサブバッテリーを安定して充電するような目的の装置ですね。車の電圧を上げたり燃費を良くするような装置では無いです。

 車のバッテリーや車自体の電圧を15Vに上げるような装置は存在しません。
 もし点火系も含めて車の電装系を全て15Vにしたいのであれば、ライトなどの大電流を消費する装置にまで充分な電流を供給しようとしたらそれこそ物凄く大掛かりな装置が必要になり、とてもここで質問を出されるくらいの電気・電子技術の方が自作して車を改造できるとは思えません。電気自動車を自作できるくらいの人でないと作れませんよ。

 「燃費」などの単語が出て来るという事はそういう使い方をされたいのでしょうが・・・

 ちなみに、ホットイナ○マは昨年2月に公正取引委員会が「機能に合理的な根拠が無い」として排除命令を出していますよね(^^;
お返事 2009/3/9
投稿  すいませんでした。他のHPと混同していたみたいです。

 後、電圧を車全体を昇圧したいのではなく、プラグのスパークを強く出来ないかな〜っと思いまして、確か、プラグのスパークはバッテリーからの電圧も関係してたと思ったのでバッテリーに昇圧DC−DCコンバーターをつければスパークが強くならないかなと思いました。(もしくはイグナイターの間に)稲妻何とかは電解コンデンサーでしたよね。4〜5種類の確か・・・
 とにかく失礼な文章で申し訳ございませんでした。
のり 様
投稿  燃費が上がるのか分かりませんが、大容量オルタネーターに変更されると何かしら効果があるかも?
 たとえばですが、車の発電機80Ampを130Ampに仕様変更された物です。
 電気には詳しくないので何の根拠も御座いませんが、、、、。
 高いので燃料代にした方がいいですね・・・。
けー 様
お返事  どこのHPと混同されていたのか・・・はまぁいいとして、「気の迷い」では車の走行に関する部分の改造など、故障した場合に命に関わるような物の改造にはご協力していませんのでご了承ください。
 CDIに電源を供給しているラインを切り離してDC/DCコンバータ等で電圧をあけて「もしも」スパークが強くなるのでしたら燃費向上に役立つかもしれませんが、時々私が書いている「ここで質問をされるくらいの知識の方が回路を工作された場合」という条件で、工作の稚拙さやイモハンダなどで走行中の振動や劣化で使用中に突然その装置が壊れたら?
 車が高速で走行中に突然エンジンが止まってしまって制御不能になった場合にプロのレーサーのようにハンドル裁きで事故を回避して安全に停止することができるでしょうか?

 質問者の方がプロのライセンスをお持ちのレーサーの方で、公道以外でのレースや試験走行だけで使うという限定された用途であれば何かしらの改造策を一緒に考えることもあるかもしれませんが、一般道を走る普通の自動車の動力電装系の改造(特に壊れたらエンジンが止まるタイプ)は「気の迷い」では絶対にお勧め致しません。
 レーサーの方ならご自分のチームのメカニックの方のほうが、よりご使用中のマシンについてよくご存知でしょうしね(^^;

 無理な電子回路をとりつけるより、最も基本的な「プラグのメンテナンス」「オイル交換」などをこまめにするとか、けー様のご助言のように車の電源系そのものをディーラーに交換してもらって強力な物にするなど、自動車工場やディーラーでやってもらえる改良や、家でできる基本メンテナンスに力を入れれば、燃費はそれなりの値を維持できると思います。
 実際、数年も走っている車だとプラグを全くメンテせずに走っているのと、ちゃんとメンテしているのではエンジン音やパワーが乗っている人間の肌で感じられるほど変ってきますが・・・。

 そういう自動車の基本メンテナンスを行っていて、なおかつ「更に何か改良したい」というご希望でしたら申し訳ございません。
 うちでは対処できませんのでどこか車の改造を行っている方のサイト・ブログなどでご相談ください。
お返事 2009/3/10
投稿  エンジンの燃費向上とのことですが、正直素人改造ごときでは逆に悪くしてしまうのでやめた方がいいです。
 場所柄、エンジン設計者とお話しする機会が非常に多いので(お仕事も貰ってますが・・)色々と情報が入ってくるのですが、単純に電圧を上げたぐらいでは燃焼効率に変化は出ません。
 ピストンの上限少し手前から放電が始まり、一定時間後に停止する。
 これが基本動作ですが、放電電圧が低いと開始点が遅れ、また終了も早くなります。
 これが何を意味するかと言えば、トルク(馬力・・・少し意味が違うのですが。)に影響します。
 つまり、規定電圧さえ掛かっていれば定刻に?放電が始まる・・と言うことです。
 言いたい事は分かってもらえたと思うのですが、その程度では改良ならぬ改悪になってしまうと言うことです。
 オルタネーターの交換等話題に上がっている見たいですが、エンジン側からすれば余計なロスが増えるだけなのです。
 燃費云々であれば運転方法を変えるだけで数割改善されます。
 エンジン計測においては、計測器にスパークノイズが入らないように抵抗入りプラグとかノイズレスケーブル?とかで対処しますが、いずれも直列に抵抗が入り電圧を下げる方向に行くはずですが、計測上トルクには殆ど影響は出ません。
 ここいらは専門家が対処するので、ちゃんと動くのかも知れませんが。
 いずれにせよ、今時のエンジン(電子制御タイプ)は、下手にいじればどこかに変調を来たしますよ・・・と言うことです。
 エンジンごとにデーターを取ってメモリに入れますから。
字八王子 様
お返事  文中で「もしも」と括弧つきで書いている意味を理解されている方なら無駄な改造はされないでしょう。

 そしてこれも書いた通り、通常できる限りのメンテナンスや運転走法の改善などの「できる限りの事はやっている、それ以上に追求したい」というような極論を求めている方なら、電圧変更やそれこそCDIをいじって点火タイミングを変更するなどの改造も「自己責任」で行われるのは良いと思いますよ。一度や二度(いやもっとかな…)エンジンをオシャカにしてしまううちに学習して何か良い方法にたどり着けるかもしれません。(しかしそれまでに払う代償はかなりの物になるでしょうけど…)

 しかし、クルマ(あえてここはカタカナ)の世界ではとても科学技術や物理・工学では信じられないようなチューニングを良しとしたり、そういう改造を薦める方やそんな非地球科学的な根拠で売られているトンデモ商品がまかり通っているのも事実ですからね。

 それにしても、車の制御ユニットのROM解析してパラメータを変えたりしたのは懐かしい昔の思い出(笑)
 まだ世界ではじめてコンピュータ制御の点火タイミング制御なんて物が出た頃は基板に乗ってる部品もレトロなCPUと周辺部品で分解も解析も楽でしたね・・・
お返事 2009/3/11
投稿
3/12
 皆さんありがとうございます。
のり 様
 
ラジコンサーボのリバース回路
 ラジコンのプロポにリバーススイッチがありません。そこで、受信機とサーボの間に接続してプロポのスチック方向と逆方向にサーボを動作させる回路を教えていただきたいと思います。できれば2SC1815とか入手しやすい部品だと助かります。
kaze 様
お返事  2SC1815を使うとなると、2SC1815(や他のトランジスタ)を沢山と他の抵抗やコンデンサも沢山でかなりとんでもない規模の回路を作らないといけませんね。
 そんな大掛かりな回路をラジコン側に積み込むのも大変でしょうから、もっと楽に作れる回路で代用したいと思います。

 サーボパルス幅は通常は1.5msecを中心に左右の回転は最大±0.5msec推移させる事で操作しますから、「1〜2msec」と言われています。
 それをリバースさせると1.5msecの時は変らず1.5msec、2msecの時には1msec、1msecの時は2msecと時間軸で1.5msecを中心に反転させなければなりませんから時間を演算する回路が必要となり、その時の計算式は
Trev = 3msec − Tnor
(Trev: リバース時、Tnor: ノーマル時、但し 3msec > Tnor > 0msec)
で表す事ができます。

 この時間の反転を電子回路を行えばよいので、タイマーと論理回路を用いて実現します。
▼クリックすると拡大表示
 タイマー回路はもうお馴染みの74HC221を使ったワンショット回路です。
 ここで元のノーマルパルスに同期した3msecの基準パルスを作成します。

 そして74HC00のNAND回路を使って基準パルスから元のノーマルパルスのぶんを差し引いた期間だけ出力パルスを出すことで時間の反転を行います。

 基準パルス幅はVR1で微調整します。
 プロポ側で位置を中立にしておき、サーボが中立になるようにVR1を調節します。
 74HC221が安定して動作する最低時間の1msecに近いタイマー時間のため、抵抗とコンデンサで求められるタイマー時間の計算式と実際のタイマー時間にズレが生じますから、抵抗値などを固定して決めうちしないで半固定抵抗を回して調節が必要です。手持ちの74HC221ではこの数値で半固定抵抗が中心あたりでちょうど3msecになりましたが、ICのメーカーの違いなどで半固定抵抗の回転角で収まりきらない場合は適宜抵抗値・コンデンサの値を調節してください。

 各テスト表示LEDは受信機からの制御信号が来ないと点灯しません。
 点灯しても制御パルスを表示しているために「うっすらと点灯」するだけで目に見えて点滅するわけではないので注意が必要です。
 LED2はサーボの回転角に応じて微妙に明るさが変りますから時間を反転して動作しているかどうかは確認できると思います。

 さいごに、こういう回路を受信機側に組み込むのも良いですが、送信機(プロポ)に2回路2接点のトグルスイッチ(またはスライドスイッチ)を1個つけて、スティックの中のボリュームの極性を反転させる「リバーススイッチ」をつけたほうが安くて簡単でいいと思うのですが・・・
お返事 2009/3/8
投稿  さっそくサーボパルスの仕組みも説明いただきありがとうございます。ご指摘のとおりまず、プロポ側での「リバーススイッチ」をつけてみたいとお思います。裏蓋をあけてみたらGNDと思われる4つのボリュームにつながっている黒い線と他2本の3本が各々のボリュームに接続されてますがどのように変更したらいいのでしょうか?
kaze 様
お返事  いやまさか、そういう質問が出るとは・・・(それとも何か新手の嫌がらせ?)
 「リバース」ってどういう意味ですか?
 ボリュームを右に回したら左に回したように、左に回したら右に回したようにするだけじゃないですか?
 だとしたら、ボリュームの左右の端子を逆に繋がるようにすればいいだけですよね。既に「ボリュームの極性を反転させるリバーススイッチ」と具体的に書いてあるのに・・・
お返事 2009/3/9
投稿  誤解を生じさせてしまいましたが、嫌がらせとかまったくありません。ボリュームの極性を反転とのことで左右の端子を逆にしてみましたがサーボが一方の方向に回転しブーンという音を発して止まってしまいました。そこで、フタバのプロポは極性が他社と逆(詳細不明ですが...)と聞いたことがあったので間違った理解かと思い質問しました。試してみたことを記載すればよかったのですがすいません。(今はあまり見かけないAM 40MHzのプロポですので何か特殊なことをしているのか....)
kaze 様
お返事  嫌がらせ・・・というのは冗談ですが、普通のプロポのジョイスティックであれば2本の線を入れ替えるだけで極性反転はできて、リバース操作になるはずです。

 市販の「ジョイスティック部品」はどちらにスティックを倒しても公平に抵抗値が変るように作られていないと使い物になりませんし、今まで見てきたラジコンプロポの中のジョイスティックもこれに準じて中立位置で抵抗値が半分、片方に回せば0オーム、反対方向に回せばそのボリュームの最大値というのが一般的です。

 ジョイスティックのスティック自体は90度以下しか動かないのが普通ですがボリュームは約300度前後は回転しますので、スティックの下にある可動パーツがギヤになっていて、ボリューム軸に付けられたギヤと噛みあってスティックの少ない可動角でボリューム軸は全体の範囲まで回すようなメカになっている物が多いですね。
 そういうメカを省いた物ではボリュームは全体に回らずに中点あたりだけ使用するようになっているので、スティックを端まで倒しても抵抗値は0オームにはならない物もありますが、スティックが中立でボリュームが中点になっている以上、極性を反転させても可変できる抵抗値の範囲は同じなのでリバース化は可能なわけです。

 お使いのフタバのプロポでボリュームの極性を反転させたらサーボが端に回ったままになるのでしたら、それは「手抜きスティック」(別にそういう製品があるわけではありません)が使われている可能性があります。
 ギヤによるボリューム全体の抵抗を使用するようなメカを組み込む手間や製造費をケチって、ボリューム軸に直接スティック軸を接続していて、どちらか片方の極から90度くらいしか使っていないような凄く手抜きなジョイスティックです。
 そういう構造だと仮定すれば、極性を反転されるととても大きな抵抗値のボリュームになって、元の動作範囲とは全然違ってしまいますからリバース動作ではなくなりますよね。

 別に汎用部品を使うわけでもなく、そのプロポの中だけで動けばいいや、という専用設計であればそういうジョイスティックを製造して組み込んでいても不思議ではありません。
 そのスティックの抵抗値を計ればすぐにわかるでしょう。

 そういうボリュームの全域を使っていないような専用設計の物でしたら配線を変えるだけのリバース化は無理ですので、もっと特殊な回路を設計してプロポを改造するか(これはそのプロポの専用設計になるので「気の迷い」の質問コーナーでは対処しません)、上記のリバース装置を受信機側に付けるしかないですね。

 少なくとも、私が今まで見てきたプロポではそんな手抜きスティックは使われていませんでしたが・・・。世界は広いのでコストダウンの為にそういう物が使われていても不思議ではありません。
お返事 2009/3/10
投稿
5/8
 ご報告が遅れてすいません。ようやく、おしえていただいた回路図に従い製作し完成しました。調整も順調でした。すばらしい回路をおしえていただき本当にありがとうございました。
kaze 様
 
リモコンの電池を外さず充電できる回路?
 カーセキュリティのリモコンの電池を外さず充電できる回路について何方かご教示お願いします。単四電池1本で作動するリモコンですが、電池が一ヶ月しか持たないため、エネループを使用した充電式に改造したいと考えておりますが、初心者のため回路がわかりません。具体的にはリモコンを改造してDCジャックを差せるようにし、充電用電源を導入したときに充電が行われ、充電中もリモコン機能が失われないようにしたいと考えております。充電電源はエネループ充電器から引いてくることを考えております。
 よって充電完了をエネループ充電器が正常に判定できる状況であれば最高なんですが・・・。無理であれば、充電中リモコン機能が失われても仕方が無いと考えております。リモコンはクリフォード50.5X用です。よろしくお願いします。
ペンギン 様
お返事  市販の単三/単四用の充電器から配線を伸ばして電池を充電する場合の不具合については電池・バッテリー・充電器「2007年」の過去ログページの「BQ-390で単一電池(min2800mAh)を充電できますか?」に詳しく書いていますのでご覧下さい。

 また、リモコンに直接配線をつけてリモコンの中に入れた充電池に充電をする場合は、充電器から本来の電池の電圧より高い充電電圧がかかることになり、高電圧でリモコンの回路が壊れてしまう可能性も考えられます。
 そのリモコンの電子回路がどの程度の電圧まで耐えられるのかがわからない場合は、そのような改造は行わないほうがよいでしょう。

 新品アルカリ乾電池の1.6〜1.7V程度では壊れなくて、充電器から送り出される電圧が最大1.7Vを越えない事を確認できるとか、万が一充電している時に電池が外れて充電負荷が無くなった時にご使用中の充電器から1.7V以上が絶対に出力されないとか、そういう事をじっくりと研究された上で安全性が確認されれば充電器との直結も不可能ではないと思いますよ。
 もちろん、そのリモコンの電池端子に5Vくらいをかけても全然壊れないのでしたらもっと安心なのですが。(そんなリモコンは無いでしょうね)
お返事 2009/3/4
投稿
3/5
 早急なご回答本当にありがとうございます。
 なかなか難しいようですね。
 ご教示いただいたように、リモコン・充電器の性能をそれぞれ調べた上で再検討したいと考えております。
 ありがとうございました。
ペンギン 様
 
5V入力で0.5秒から1秒リレーをONにする回路
 はじめまして。
 いつも楽しく拝見させて頂いています。
 今回、お知恵をお借りしたく投稿させて頂きました。

 内容は、5V入力時リレーを一定時間動作させるというものです。
 入力は常に監視しており、リレーの出力は0.5秒から1秒以内にしたいのです。

 PICを用いて制御しようとしたのですが、プログラムが悪いのか回路が悪いのか、リレーON状態が続いてしまいます。
 次にPIC(16F84A)の制御はあきらめて2SC1815、2石で(1石は入力監視用、もう1石はリレー駆動用)回路を組もうとしましたがどうも思いどうりには動作しません。
 少しパニック状態です。
 可能であれば回路を教えて下さい。
 よろしくお願いします。
たけちゃん 様
お返事  その目的を果たすのであればトランジスタでも回路は作れますが、ここでは誰が作っても正確に動作するワンショット回路のICで設計します。

 使用するICは今まで何度か出てきている74HC221です。
 ワンショットタイマー回路が2回路入っています。(今回は1回路しか使いません)

 「タイマーIC 555でいいんじゃないの?」と思われるかもしれませんが、555のトリガ端子は「負相(ネガティブ)入力」なので、今回のご要望の「5Vになったら」という「正相(ポジティブ)入力」で動作させるにはトランジスタかICで入力レベルを反転させてやらなければならず、部品が余分に必要になります。
 その点74HC221には正相入力(B)と負相入力(^A)がありますから、入力端子は正相入力(B)に接続するだけでタイマーを動作させられるので余分な部品は必要ありません。

 回路図です。
 74HC221の基本回路図通りなので特に説明の必要は無いと思います。

 動作時間はVR1で約0〜2秒の間で調節できます。
 もし半固定抵抗の回転幅全部で0〜1秒の間で調節したいのであれば100Kの半固定抵抗にすれば可能ですが、どうしても抵抗やコンデンサの誤差で最大1秒にならない事も考えられますので、余裕をもって最大約2秒の値にしています。このあたりの値はお好きなようにどうぞ。

 74HC221は「リトリガ」機能はありませんから、タイマー動作中に入力が途切れて再度5V入力があってもタイマー延長はありません
 一度タイマー時間が過ぎてリレーがOFFになり、その後にまた入力が0V→5Vと変化した時に次のタイマーがスタートします。

 もしトランジスタ2石で作ると「リトリガ可能」になります。(可能になるというよりは、タイマー中に再度トリガがかかるのを防止する回路は2石では難しい)
 タイマー中に再度トリガ信号が発生した時にタイマー延長をしたいのであれば、リトリガ機能あり74HC123を使用してください。回路図は全く同じです。
お返事 2009/2/27
投稿  早速のお返事ありがとうございます。
 74HC221ですか…ρ(。。)メモメモ。
 早速ネットで注文し回路を組んでみようと思います。
 本当にありがとうございました。
 私の知識では難しく、1ヶ月くらい悩んでました。。。
たけちゃん 様
お返事  目的にあった部品を探すのも電子回路設計の極意(?)ですから、今ならネットで色々と検索できる良い時代ですので、似た物を設計していたり公開している方を探すのも手ですね。
 最近はいくつか電子回路・工作の雑誌なども刊行(というか一時期途絶えていた物が再興している…)されていますので、そういう本を続けて読んで勉強をしてみるのも面白いですよ。

 ついでに、ICで工作ができたらPICで制御する方法も一度考え直してみてください。

(0) 出力ポートはLにしておく(初期化)
(1) 入力がHになるまで待つ
    ↓ Hなら抜けて次へ
(2) 出力ポートをHにする
(3) 一定時間(希望の時間)ループする
(4) 出力ポートをLにする
(5) 入力がLになるまで待つ
    → Lなら抜けて(1)にもどる

 メインのプログラムはたったこれだけです。
 「気の迷い」ではプログラムのコード自体については御答えしないことにしていますので、コードはご自分で書かれた物を眺めながら考えてください。
 各ステップをちゃんとコーディングしたら特にトラブルが起きそうな原因が無いくらい短いプログラムですよね。

 よく忘れられるのが(5)の「入力がLになるまで待つ」で、これが無いとタイマー終了時点ですぐに(1)に戻るとその時点でまだ入力がHならすぐ続けてまた出力をHにしてしまいます。入力がHの間ずっとそれの繰り返しでリレーがONになりっぱなしとなりますよね。

 (5)を(0)と(1)の間に入れてしまうと電源投入時に最初から入力がHになっていた時にはタイマーは動作しないで次のLからHへの立ち上がりを待つことになりますが、この順番通りだと電源投入時に入力がHだとすぐにタイマーが動作します。このあたりの設計は入力に何が繋がっているのかとか、どういう動作を期待するのかによって違ってきます。

 こういう理屈を積み重ねて目的にあった動作をさせるのが「プログラミング」ですから、ちゃんと順を追って考えて、各段階ごとに正常に動作するコードを書けばうまく作れるようになりますよ。
お返事 2009/2/28
 
車・24V車でバッテリーの電圧低下アラーム
 24V車でバッテリーの電圧低下アラームを作成したいのですが、教えてください。
xyz 様
お返事  基本的には『電池の電圧が8V位から6Vまで下がったらLEDを光らせる回路』と同じで、抵抗値を変えただけですので詳しい説明はそちらをご覧ください。

 この回路ではバッテリー警告電圧は約17〜22Vの間で調節できます。

 鉛バッテリーであれば20〜21V以下で警告くらいに調節しておけばよいのではないでしょうか。
お返事 2009/2/23
  この記事・お返事は役に立たなかった
 
FMトランスミッターをUSBで?
 はじめまして。

 先日、あるFMトランスミッターを買いました。
 BELKINから出ているF8V3080jaという製品です。
 これは 単4電池x2 と シガーソケット(12V) の2系統の電源の入力を持っています。
 そしてこれを、USBポートからの電源で動作させるべく改造したいと思っています。

 KA78L05AZ という石が使われていたので、内部は 5Vなのかな?と乱暴に考え、簡単にパターンを追いかけた後、安直にその出力端子に 5V を印加してみたところ、起動し液晶画面は出てきましたが同時に電池交換のマークが出てきました。
 そこで今度は、電池ボックスに 5V を印加 (*1) してみると、一見正常に動作しました。

 電気回路は専門学校でかじった程度の知識しかなく、こういう乱暴な改造しか私にはできません。
 そこでお尋ねしたいのですが、

1. 電池(3V)から5Vへの昇圧回路があると考えても良いのでしょうか?
 ちなみにコイルがひとつ電源回路付近にあります。
2. 昇圧回路があって5Vが生成されていたとするならば、
 前述の行為(*1)は安全ですか?
 つまり、昇圧回路の入力に昇圧後の電圧(もしくはそれ以上)を加えると、一般的に何が起きるのですか?
3. 逆に上記が危ないのであれば、どういう回路を作れば安全/簡単ですか?
 特にこの場合、5V->3V と 5V->12V はどちらがより簡単で効率がいいですか?

 もしよろしければ、ご教示ください。
 よろしくお願いします。
ちひろ 様
お返事  そのトランスミッターの電源回路がどのような構成になっているのかは、私は分解していないのでわかりません。
 そのメーカーの設計者ではありませんので、あらゆる種類の中からどのような回路にしているのかは、実物を見たことが無い人には誰にもわからないでしょう。

 78L05が入っていたという事ですが、中の回路が本当に5V系なのか、乾電池2本で動く3V系で78L05は12Vから5Vに落とすことはしても、その後に3V系への降圧部品が付いていないとは限りません。
 またご想像のように、電池の3Vを昇圧回路を使用していて、中は5V系で動いているという確証もありません。

 残念ながら、それだけの情報からは基板内部にアクセスして直接どこに何Vを与えれば機械を壊さずに動作させられるかはアドバイスのしようがありません。

 たとえば、昇圧回路の入力に出力電圧より高い電圧を与えた場合は、スイッチング動作がおかしくなってチョッパ動作をさせているトランジスタをONしっぱなしにして強烈にショートし、トランジスタやコイルを焼いてしまうDCコンバータICを見たことがありますし、そうでなくて単にスイッチングが止まってコイルから出力に入力電圧がダダ漏れになるDCコンバータICもあります。

 78x05等の三端子レギュレータICは、入力に電圧をかけずに出力側から電圧をかけると壊れます
 そういう使い方は普通はしませんが、電源回路で出力側の平滑コンデンサが大きな場合には、電源を切ったときなどに逆流して三端子レギュレータを壊しますから、逆流を入力側に迂回させるダイオードを入れる事を指定されています。(詳しくはデータシートをご覧下さい)

 そういう部品をどのように基板上で接続していて、電池と外部電源の切替か共存かをどのような回路にしているのか(単にダイオードだけ?)などは、本当にその基板を見てみないとわかりませんから、どこになにを接続して良いかはご自分で電源まわりの回路図を全て書き起こして、その中から安全な場所(?)を探さなければなりません。
 想像だけで回路のどこかに電圧をかけていると、少しの間は動くかもしれませんが、三端子レギュレータなどが逆流に耐えかねた時に壊れたり、他のどこかの部品が過電圧などで壊れてしまってもしかたありませんね。

 充分に回路を解析して、安全な改造ができない場合は決して回路をいじったりおかしな電圧をかけたりはしないでください。
(まぁ、別にその機器が壊れてもいいという事であればご自由に・・・という感じですが)

 USBの5Vで動かしたいのであれば、12Vに昇圧するのは変換効率の面では悪いので、素直に3Vに降圧したほうが良いのではないでしょうか。
 低ドロップタイプの三端子レギュレータで簡単に5Vから3V(3.3V)は作れますから、工作も簡単で誰でもほぼ間違いの無い降圧電源のほうが成功率も高いですね。
お返事 2009/2/23
投稿  お返事ありがとうございました。
 電気回路って本当に繊細なのですね。
 プロの意見が聞けて本当にうれしく思います。
 これからも、もっとがんばって勉強したいと思います。

 トランスミッターは、おとなしく3.3Vに降圧して使います。
 改めて、ありがとうございました。
ちひろ 様
お返事  規格が決まっている物や互換品という感じで気軽に部品を選んで回路を作れたりする反面、回路図や方式が同じでも使う部品の型番・メーカーによって性能や絶対(最大)定格が違う場合があるなど、かなり気難しい世界ですよ(^^;
お返事 2009/2/25
 
車・カーナビのバック信号を遅延させる回路
 はじめまして
 2年ほど前より車内のルームランプをLEDで自作をしていましたが、今年に入りましてワンタッチハザードを555タイマーで作ってから電子工作にハマっています。

 今度ナビに入るバック信号を0.5秒程遅らせその後7秒位信号が無くなっても延長できる回路を作りたいのですが、なかなかうまい具合には行きません。
 何とかトランジスタで作りたいのですが、ICを使わないと出来ないものでしょうか。

 よろしくお願い致します。
みつはし 様
お返事  ICを使ったほうが良い回路が作れますが、「トランジスタで」という事で多少の不安定な面もありますがトランジスタで作った場合の回路図を示します。
▼クリックすると拡大表示
 回路は「ON遅延回路」と「OFF遅延回路」の2つのタイマー回路で構成されています。

● ON遅延回路
 バック信号が入ると、C1が充電されます。C1の充電電流はVR1R1で制限していますからゆっくり充電され、C1の電圧がTr1を動作させられる電圧まで上がるとTr1Tr2が動作します。
 時間はVR1で約0〜2秒程度の間で調節できます。

● OFF遅延回路
 Tr2が動作すると、C2が一瞬で充電されTr3Tr4が動作し、Tr4の出力がこの回路の「バック遅延信号」として外部に出力されます。

 バック入力が切れるとC1が放電を始めて約1〜2秒でTr1Tr2が停止し、C2が放電を始めます。
 C2の電圧がTr3の動作電圧を下回ればTr3Tr4が停止しますので「バック遅延信号」はそれまで遅延します。
 OFFになるまでの時間はVR2で約5〜10秒の間で調節できます。

 OFF遅延回路が動作している間にバック信号がまた入ればON時間は延長されます。

 「バック遅延信号」の出力はTr4でなるべく早く切り替わるようにはしていますが、元がTr3を切る為に数秒間もダラダラと下がり続けるコンデンサの電圧ですから、ICでON/OFFするようなきっちりした信号ではありません。約1秒程度かけて12Vから0Vまで下がります。今回の目的の「カーナビに入力する」という接続であれば何の問題も無いはずですが、ICの出力のように瞬間的に0Vに落としたい場合は更にトランジスタや他部品を数個足してヒステリシス回路などを組み込まなければなりません。
お返事 2009/2/17
投稿  回答ありがとうございます
 私が作った回路と違うところはTr2が無い事VR2をR8の前に入れた事Tr4ではなくてTr3でリレーを付けた事です。
 そのためON延長の後OFF延長はするのですが、OFF延長中にバック信号が入るとON延長をしてしまい信号が途切れてしまいました。
 ICを使ったほうが良いのはわかるのですが、自分が作った物はどこが違うのかが知りたくて、トランジスタでお願いしてしまいました。
 早速作りたいと思います。ありがとうございました。
みつはし 様
お返事  信号が途切れてしまう症状は、何か根本的なところが間違っていると思います。
 リレーを動かすならトランジスタ2石(2段目はNPNで)でも作成は可能ですが、切れてから再度バック信号が入るタイミングが早いとON遅延が短時間になってしまう等の弊害も出ます。
 コンデンサの積分回路・トランジスタをON/OFFする方法などは単純なしくみですが、目的にあわせて正しく動作するようにするにはどのようにすれば良いのかなど、色々研究してみると面白いと思いますよ。
お返事 2009/2/19
 
車・ウインカー連動コーナーランプ・リレー
 自動車のウインカーが点滅している間だけリレーをONさせる回路(コーナーランプをつけたいので)を作りたいのですがアドバイスお願いします。

 過去の投稿から「555ワンショットタイマーを再延長可能」を利用して出来るのを確認しましたが、もっと少ない部品点数で作成できませんか
クマ 様
お返事  それだけに限定した用途であれば、部品はもっと少なくて済みます。

 単純に、電解コンデンサに電気を溜めて、その電気でリレーを働かせるだけです。

 電解コンデンサはウインカーの点滅用電圧で充電されます。
 単純に電解コンデンサをウインカー配線に繋いだだけでは、電解コンデンサに溜めた電気はウインカーが点滅の際に消灯したとたんにウインカー電球にも流れて消費されてしまいますから、ダイオードで逆流はしないようにします。

 電解コンデンサに蓄えられた電気でリレーを働かせれば、電解コンデンサが放電してリレーが動作しなくなるまでの時間はリレーが働きつづけますので、点滅するウインカーから供給される電気でもリレーは働きつづけ、本当にウインカーのスイッチを切って電源が供給されなくなって0.5〜1秒程度の後に切れます。(時間はコンデンサの容量とリレーコイルの消費電流によって変わります)

 リレーに自動車用品店で売られているエーモンの20A4極リレー程度の、比較的大きなコイル電流が流れる品を使っても、4700μF位でウインカーの点滅周期ではリレーが途切れないと思います。
 こちらではエーモンリレーなどではテストはしていませんので、使うリレーにあわせてコンデンサの容量は増減させてみてください。
お返事 2009/2/16
  この記事・お返事は役に立たなかった
 
「前/後」「左/右」だけのラジコンカーの改造は可能?
 ラジコンの車の改造についておたずね致します。

 今いくつかのラジコンで動く車を持っているのですが,前進,後退,右,左の操作は出来るのですが,速さをコントロールすることが出来ません。そこで,質問なのですが,車が走るスピードをコントロール出来るように改造することが出来ないでしょうか?

 もし,可能であればどのように改造すればよいか教えて頂けないでしょうか。よろしくお願い致します。
赤坂 様
お返事  コントローラに「前/後」「左/右」のボタンが付いているだけのラジコンカーという事ですね。
 そういう製品はスピードコントロールするようには作られていませんので、基本的には簡単に部品を付け替えたり追加したり程度ではスピード調節ができるようにはなりません。

 スピードコントロール用の電子回路を追加するとして、車(製品)によっては比較的簡単にできますし、車(製品)によってはほぼ改造不可能な物もあります。

 改造できるのは、受信機の受信回路とモータードライブ回路が別の回路・IC等になっている場合。
 モータードライバの制御信号を取り出して、スピードコントロール用の回路を追加してやることで、ある程度はスピードを可変できるようになります。
 もちろん、送信機側もスピードコントロールができるように改造する必要があります。
 そして、車に搭載するスピード調節機構はPICマイコン等で作ることになりますので、改造される方はPICマイコンのプログラム技術も必要になります。
(じっくり考えればデジタルICやアナログ回路の組み合わせでも作れるでしょうが、そんな部品数も多く大きな回路が乗るラジコンカーとは思えませんし)

 改造できないタイプの物は、受信回路とモーターのコントロール回路が一体になったモジュールが詰まれている車で、この場合は受信回路ごと全部何か別のものに積み替えないと全く改造はできません。
 元の車を改造できない場合、マイクロシリーズ等のラジコン用超小型プロポ一式を買ってきて積み替えるなどの改造が主流ですね。もちろん、そういうプロポ・サーボなどが使用できる大きさの車である必要はありますが・・・
 何もラジコンではコントロールできないタミヤ・ミニ四駆のボディにマイクロ系のサーボ等を積み込んでラジコンカーに改造されている方もいらっしゃいますので、その程度の大きさの車からならサーボ一式の購入と積み込みで改造もできるということです。

 お手持ちの車種・メーカー製品名などをお教えくださいませんでしたので、この程度の一般的なお話ししかアドバイスできません事をお許しください。

 そして、この種類のご質問の場合、車種が分かっても自分では持っていませんので「ここに、この部品を付けて、こんな回路図で」と具体的にはお教えできませんのでお許しください。
お返事 2009/2/16
 
電動自転車のモーターコントローラー?
 電動自転車の製作をしております。

 ここのサイトのモーターとコントローラーを使って
http://www.zdpshop.com/motor_01.htm
 電動自転車を作ろうと考えています。

 その際、直流コントローラの指令方式が「DC 0V〜5V、 入力インピーダンス 25KΩ」なのですが、ここのDC 0V〜5Vを自転車のダイナモなどで操ることが可能でしょうか??

 ダイナモは交流だそうなので、パルスに変換がよくわかりません。

 それと
 他にもっと良い方法がありますでしょうか??
池田 様
お返事  まず先に制御方法について。
 「DC 0〜5V」という事ですので、パルスなどでは無く、ただの電圧制御です。
 制御端子に0Vをかけた時にはモーターは停止2.5Vならトルク50%5.0Vならトルク100%といった感じですね。

 図にある「ボリュームによる制御」では、多分その装置内の5V0Vにボリューム両端を繋いで、スライダーの可変電圧を制御端子に戻しているだけでしょう。

 さて、このモーターコントローラーを「ダイナモで」コントロールする意図がよくわかりません。
 ダイナモは自転車の車輪の回転速度に応じて発電量が変わる発電機ですが、この電動機を積んだ自転車で自分のダイナモの発電量でモーターをコントロールしても何かがうまくゆくとは考え難いのです。
 ダイナモの発電する交流を直流に整流・平滑して、それなりの負荷をかけてやればスピードに応じた直流電圧が得られますが、自転車のダイナモではそれはスピードに直線的に比例するとは思えません。(もし、直線比例するダイナモが売られているのならそれを購入してお使い頂けば良いだけですが…)

 あるスピードの時にはその時のダイナモ電圧を与えた制御電圧で出力されるモータートルクでは現在スピードと均衡が取れずパワーが過多の場合は「何もしなくてもどんどんスピードが上がってしまう危険な自転車」になる可能性や、逆にパワー不足側に傾いて「足でこがないとどんどん減速するだけの、全然モーターでは走らない自転車」になってしまったり、こういう状態がスピード域によって変わったりする事も容易に想像がつきます。

 うまくダイナモの発電曲線がスピードコントロール直線と時速××Km(任意にする)あたりで交差するように設計できれば、時速××Kmまではモーターで加速して、なるべく××Km/hを保ち、それ以上のスピードには人間が足でこぐとか、面白い自転車は作れるかもしれません。

 製作される自転車のチェーンを外して、ペダルをこぐ回転はペダル軸に接続したダイナモを回すだけという特異な構造に改造し、ペダルをこぐ回転スピードでモーターのトルクを変えてやろう!という使い方ならダイナモの発電性能を細かく気にしなくてもそれなりの物は作れますね。
 たとえば身体障害者の方用の、ご自分の脚力では自転車はこげないが、電動自転車でスピードは「ニセペダル」の回転で操作したい、とかいうご希望であれば可能ですね。
(但し公道を人の力以外で走る自転車は道路交通法で規制されています)

 単に自転車のスピードをダイナモで検出して、モーターのトルクを変えよう(簡単に電動アシスト自転車が出来る!)みたいな発想では無いと思いますので、もし宜しければダイナモはどこに付けて何の回転を検知するのかなどをお教え願えればと思います。

 そのモーターとコントローラーは、何らかの電気装置からの電圧制御で動かすというよりは、図にも出ていますように制御端子に「ボリューム」をつけて、そのボリュームをハンドルに固定するなどして「ツマミ」を回せばモーターのトルクを変化させられる、といった使い方をする物ですね。
 「ツマミ」では人間の指で制御しにくいので、金属加工などをして「アクセルレバー」みたいな形にするものなのでしょう。

 もちろん、適切な「何らかの装置」を繋げば自動運転やトルク制御など難しい事も可能だと思いますが、それはお作りになる自転車に合わせての調節や開発が必要になりますので、ここで説明したり簡単に回路図を提示したりできるものではありません。
 何か高度な制御をされたいのであれば、その装置のパワー特性やコントロール方法と、製作される自転車の機械的な構造・センサー技術などとの組み合わせを研究されて、ご自分で設計・自作するしか方法はありません。
お返事 2009/2/13
投稿  横レス失礼します。
 興味があるのでリンク先のページ見てみました。
 元の質問は「電圧制御用の5Vをダイナモから得たい」という事なのかとも取れましたが、コントローラの指令方式として「電圧制御」と「可変抵抗器制御」が併記されている事から、単に速度の調節だけなら可変抵抗を接続するだけで良く、別電源は無くても良いように思いました。
(リンク先のコントローラ下の「配線の接続方法」というイラストがそうですよね。)

>公道を人の力以外で走る自転車は道路交通法で規制
 上海に行った際に、日本ではまず見られない「電動自転車」が当たり前のように街を走っているのを見て、少々うらやましく思いました。(最近は日本でも市販車が出てきたようですが。)
 リンク先のページのパーツは競技会や教材としての斡旋販売との事のようではありますが、「原動機付自転車」として、ナンバーを所得という道もあるのではないかと思います。(それなりの書類やら手続きが必要でしょうけど)
 実際に自作の電動自転車にナンバーを取って乗られている方もおられるようです。
 電動自転車、日本国内でも普及して欲しいものですね。
jr7cwk 様
お返事  私も抵抗で良いと思いましたが(そう文中に書きました)、「ダイナモなどで操る」というお話では、ストレートに受け取ればダイナモの回転電圧でモーター回転を操るという意味に見えます。
 ですので色々と説明はしましたが、最後に「もし宜しければダイナモはどこに付けて何の回転を検知するのかなどをお教え願えればと思います。」と質問者様に逆に質問を投げかけていますので、そのお答えが無い限り本当に何がしたかったのかは私たちにはわかりません。

 「こがなくても100%電気の力で走る」電動自転車は、中国に行かなくても日本の大阪の心斎橋あたりに行けば沢山見れますよ(笑)
 もちろん、違法電動自転車です。

 電動アシスト自転車・電動車椅子のように法定の動力制限とスピード制限機能を載せた物なら「自転車」で無免許でも良いのですが、自転車にモーターを載せただけの物は当然違法で、ライトやブレーキランプなどの保安装置を付けた上で車検を受けてナンバーを取得すれば原動機つき自転車と同等の資格で公道を走れます。
 ・・・という事は当然知っています。

 心斎橋などでは個人営業の自転車店や、アクセサリー等を中心とした「若者向け輸入雑貨店」で輸入電動自転車が販売されていて、買う人はそれが違法だと知らずに買って堂々と街中を乗り回しています。
 店側も当然違法性は知っていますから、「売る時に説明はした、お客さんが勝手に道路で乗っているだけ」と法の目をかいくぐっています。

 今回使われる予定のモーター・コントローラーのページを見る限り、質問者様は公道で堂々と乗り回すような目的ではなく、競技会に参加するか、山の中などの「私有地」で遊ばれる物とは思っていますので、本文の中でも「電動アシスト自転車を作りたいという目的では無いでしょうし」と私の考えを書いています。
 その上で、目的やどのような電動自転車にしたいのかを質問者様が明かしてくだされば、もう少しくらいは細かなアドバイスができますが、それがわからない以上「ダイナモ」を使ってその電力でスピードコントロールをするのか、単に電源を取りたいだけなのか、のいずれにしても横から見ている私たちにはこれ以上何もアドバイスはできません。
お返事 2009/2/14
 
ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作
 初めまして

 学園祭でミニ四駆の大会を行うにあたり、レース用のスタートシグナルを製作しているサイティクスと申します。
 色々情報を検索していたところここのHPに行き着きました。
 自分で調べて回路図を設計したのですがうまく行かず今回書き込みをしました。

 製作しようとしているのは
 タミヤの大会で使用されている前後2灯づつのシグナルを電子回路で作りたいなと考えています。

 点灯までの流れは
@外部SW(トグル)ONで赤LEDが点灯
AOFFで赤LEDが消灯し緑LED点灯+ブザーがなり、3秒後OFF

条件ですが
・電源はAC100VでDCスイッチングアダプタを使用
・1灯につきLED16個使用(計4灯で赤LED、緑LED各32個)
・LEDはゆっくり消えるようにしたいので電解コンデンサを挟みたい。(白熱灯がじわじわ消える感じで)
・赤LEDは超高輝度タイプでVF平均値2VでIFは20mAです。
・緑LEDは超高輝度タイプでVF平均値3.4VでIFは20mAです。

 ブザーについてですが車のホーンの音のような感じにしたいです。

 長文申し訳ありません。何卒よろしくお願い致します。
サイティクス 様
お返事  私が昔ミニ四駆のレース大会を主催していた頃に作ったシグナルがあります。
 この写真のようなもので、赤・緑のAC100V電球表示、リモートスイッチ、緑は電子回路タイマーによる一定時間点灯、電子音を鳴らすアンプ・スピーカー搭載、という感じです。

 外見はタミヤのレーシングシグナルに似せていますが、当時レースで使用していた「1/1000秒タイム計測・実況・順位自動計算システム」と接続するために少しスイッチまわりの仕様が違っています。
(写真は縦置き状態です)


 以前見たタミヤの本物は、ホーンには普通の自動車用ホーンを使用していて、緑のランプの配線からスイッチング電源を繋ぎ、緑電球と連動して12Vホーンを鳴らしていました。
 ですのでタミヤスタートシグナルのスタート音は「自動車のホーン音に聞こえる」というわけです。

 さすがに自動車のホーンは音もサイズも大きいので、私のシグナルでは電子ブザー回路(単音)にしています。
 今回の回路ではもっと本物に近づけましょう。
 また、ムービーでは「赤点灯」の際にも短く「ビッ」と鳴っていますが、これはタミヤのシグナルには無い機能で、自動計測システムからの「カウントダウン・スタート」方式の際のカウント音を出すための物で、タミヤのミニ四駆レースなどでは使用されていませんので今回の回路図では搭載していません。

 表示に電球を使えばムービーのように自然に「ぼやっ」と消えるのですが、LEDだと「パッ」とついて「パッ」と消えてしまいますね。
 そこはLEDドライバ回路のほうでゆっくり点灯・ゆっくり消灯するような回路にしましょう。

 今回の回路図です。
▼クリックすると拡大表示
● 操作部
 R1でプルダウンされた操作スイッチで「赤の場合はONでHIレベル」「緑の場合はOFFでLOWレベル」を選択します。

● 赤ランプドライバ
 スイッチの電気信号で赤ランプを点灯・消灯させるドライバ回路です。

 「ゆっくり消灯したい」というご希望のため、直接トランジスタやFETを繋ぐのではなく、積分回路で信号の変化を遅延させています。

 ご希望にはありませんが、「ゆっくり点灯」する為の回路も組み込んでいます。より電球に近い光り方をさせられます。(不要なら点灯側の半固定抵抗は端に回しておくか、最初から半固定抵抗をつけずにジャンパでよいです)

 遅延回路はONの際とOFFの際で別々の電流制限回路を通りますので、ONの時にぼわ〜っと点灯する時間と、OFFの時にぼわ〜っと消える時間を別々に設定できます。
 OFFの側はあまり遅くすると、スイッチが切られてからもしばらくは点灯が続いてから遅れて消えるようになりますから注意してください。

● 緑タイマー
 緑のランプはスイッチの切り替え信号でそのまま点灯・消灯するのではなく、タイマーIC 555のワンショット回路で一定時間だけ点灯させます。

 点灯時間は約0.5秒〜数秒までの間でVR1で調節できます。

● 緑ランプドライバ
 赤ランプドライバと同様に、緑ランプもゆっくり点灯・ゆっくり消灯する回路を付けています。

 信号源の回路が違うため、半固定抵抗の調節位置と時間は赤ランプ側と多少は違います。それぞれ独立して調節してください。

● ホーン音発生回路
 C-MOS ロジックICの 4011Bを使用した低周波発振回路を2組使用します。

 なぜ2組使用するかというと、「自動車のホーン」のような音がご希望ということですので、自動車のホーンは複数本の電磁ホーン(トラック等はエアホーン)を束ねて発音させていますので、それに似せる為に2つの周波数の音を発生させ、それをミキシングして「和音」を作って自動車のホーン音に似せた音を作り出します。

 VR6VR7でそれぞれ音程を調節できますので、適宜ご自分が「自動車のホーン音だ!」と思われる音程に調節してください。

 尚、ホーン音は緑ランプが点灯している期間(0.5〜数秒)しか鳴りませんから、それでは音程の調節ができませんので「サウンドテストスイッチ」を付けています。
 「テスト」側に切り替えるとホーンが鳴りっぱなしになりますから、心行くまで音程の調節をしていただけます。

● 出力アンプ
 アンプICの LM386N を使用した簡単な低周波アンプです。
 4〜16Ω程度のインピーダンスの小型スピーカーを駆動できますので、小さなコースであればこの程度のアンプ出力でじゅうぶんな音量が得られます。

 もしもっと大きな音が欲しい場合は、LM386Nアンプのかわりに別途もっと大出力のアンプとスピーカーを繋いでください。

● LEDパネル
 LEDパネルはそれぞれ「赤×16個」「緑×16個」ということで、それらをDC 12Vで点灯させるよう抵抗値を計算しています。

● 電源
 電源は別途ACアダプターなどでDC 12Vを供給してください。
 電流は表示部がLEDのため少なく、12V/1A程度のACアダプターでじゅうぶんです。

● 製作とテスト
 調節する半固定抵抗、音量調節用ボリュームと調整個所はたくさんありますが、ここに書いた説明の順に回路が動作するかテストしてゆけばもしトラブルがあっても故障個所は調べやすいでしょう。
 電源が来ているかは最初に調べなければなりませんが(^^;

 ミニ四駆レースだけではなく、ラジコンレースやその他の信号機にも使えますから、組み込むケースや形も目的にあわせて工夫するとよいですね。

 100Vの電球を使用せず、表示部にLEDを使用しているので12Vバッテリーでも動作しますから、AC電源の無いサーキットでも使用できます。
お返事 2009/2/11
投稿  ご解説ありがとうございます。
 結構複雑な回路かなと思ってましたが意外とパーツ数が少なくすうみたいですね。
 自分は一気に回路を組もうとしたからうまくいかなかったようです。
 調整箇所も各部分づつで独立しているようなので有難いです。
 頑張って製作してみます。
 不明な点があったら質問させていただきます。
 本当に有難うございました。

 あと製作途中の状況をブログで公開したいのですか?
 内容については回路図は公開せず自作の外装などを記事に書き、詳細としてこちらにリンクを貼る形にしたいのですが無理でしょうか?

 ご回答お待ちします。
サイティクス 様
お返事  必要とされる機能が単純なため、この程度の回路・部品で済みます。
 「ゆっくり点灯・消灯」の回路は簡易的なものですので多少クセがありますが・・・。

 ブログで製作過程の公開は良いですね。
 作り方を勉強してみたいと思われる方には良い資料になりますね。
 公開されたらぜひURLをお教えください。
お返事 2009/2/12
投稿
2010
5/12
1年ほど前に「ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作」の質問した者です。
時間が経ってしまいましたが最近になって作り始め、ブログで公開したのでお知らせします。

ミニ四駆用スタートシグナル製作記(リンク削除)

徐々に公開していく予定なので宜しくお願いします
サイティクス 様
投稿
2012
12/11
「ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作」
では大変お世話になりました。
旧ブログを閉鎖しましたので新しいページをご案内します。

スタートシグナル製作記事一覧
http://ameblo.jp/saitx/theme-10056837453.html

動作動画
http://www.youtube.com/watch?v=vUaRlWP52Tw

宜しくお願いします
サイティクス 様
 
超音波加湿器のしくみ
 カゼの季節ですが超音波加湿器の調子が悪く困ってます。

 超音波振動板は割れてませんが、発振が強くなったり弱くなったりします。強くなった時でも当初よりは弱くなってる気がします。

 加湿ユニットの基板を見るとパワートランジスタ1個とダイオード、コイル、コンデンサ、抵抗、半固定抵抗があり、ICはついてません。AC48Vは正常に供給されてます。加湿ユニットはどのような回路動作をしているのでしょうか?
KAZE 様
お返事  強くなったり、弱くなったりする原因はその商品をしっかり調べないと、超音波振動子が悪くなっているのか、トランジスタなど回路が悪くなっているのかはわかりませんので、メーカーに修理に出されたほうがいいと思います。

 超音波振動子とは一種のスピーカーのようなもので、トランジスタ回路等で発生させた超音波周波数の電圧をかけると、その周波数で振動します。
 普通は超音波振動子とその振動を他に伝える振動板がセットになった物が使われていると思います。

 超音波振動子はピエゾ素子などの「圧電素子」と呼ばれる電圧をかけると伸びたり縮んだりする素子を金属ケースに入れた物で、かける電圧で微小な動きをします。
 振動子には共振周波数があり、ある特定の周波数近辺で最も効率よく振動します。超音波振動子はその名の通り超音波帯の周波数で最もよく振動します。

 この超音波振動子の中の振動素子が劣化してうまく振動できなくなっている可能性もありますし、発振回路のどこかが痛んで不安定になっているという事も考えられます。

 また、発振板・発振子を固定している部分(ネジ?)がどこか緩んで振動を吸収してしまっていて、振動が弱くなっているような故障も考えられます。

 ネジなどなら締めれば良いのですが、ほか素子や回路の故障なら素人がテスター等で見てもわかる物ではありませんので、調査・修理はメーカーに任せましょう。
お返事 2009/2/10
投稿  パワートランジスタと抵抗を交換して正常になりました。共振周波数は1600-1750KHZが最大の霧化効率のようで共振時の振動素子のインピーダンスは49Ω前後というところまでは調べました。
 正常になりましたがどういう回路動作しているか興味があります。2つのLの間から出力されてるのでハートレー形?
 加湿ユニットの一般的回路があれば回路動作について知りたいですが...
KAZE 様
お返事  トランジスタが痛んでいただけですか?
 直ってなによりです。

 「加湿ユニットの一般的回路」というのは一度も聞いたことがありませんので、引き続き調べられると良いと思います。
 昔私が見たものはICでした。

 共振周波数などのデータについては、現在お使いになられている加湿器の超音波振動子の型番からメーカー資料などを調べられたのですね。
 「効率の良い共振周波数」は素子ごとや液体と接触する装置部分の構造によって違いますから、お手持ちの素子で1600-1750KHZが最大の霧化効率だとしても、他の素子や他メーカーの加湿ユニットでは全く違う周波数になりますね。
 超音波振動子には一般的な「超音波」と呼ばれる周波数の38〜40KHz台に合った振動子もありますし、周波数の高い物では数MHzに同調している物もあります。数十KHzを越えたらそれはもう「超音波」では無い周波数ですが・・・。
お返事 2009/2/20
 
トランスレスでクロストークのできるインターホン回路?
 先達ては「ビデオカメラ録画操作ロボット」も件で大変お世話になりました。
 先日、新たにPICに関する質問を投稿したのですが回答を頂けなかったので何かの手違いで届かなかったか若しくは、類似する話題を投稿したので回答を頂けなかったのでしょうか?
 そうであれば大変失礼しました。

 今回、新たに質問させていただきたいのですが「クロストークの出来るトランスレスのインターホン」は出来ないものでしょうか?出来ればワイヤレスにしたいのですが部品入手が困難であったり、電波法などの問題が生じるのであれば有線でも可です。
 何卒、お知恵を拝借出来れば幸いです。
40過ぎの初心者 様
お返事  PICに関する投稿は届いていますが、現在「PICのプログラムを開発してください」というご依頼の回答までは約2ヶ月待ちの状態です。
 一週間でしびれを切らされてしまったようですので、後ほどプログラム無しの回答に代えさせていただきます。

 さて本題の「トランスレス」のインターホンですが、「100円ショップデジタル温度計のデジタル電圧計化、考察」でご説明しましたようなブリッジ回路を用いる事で、2線式の相互通話や多者通話の伝達回路は可能です。

 右の模式図のように、抵抗のみでブリッジ回路を構成し、その対角極に「送話回路」と「受話回路」を接続します。
 「受話回路」はOPアンプのような差動入力アンプです。

 こうすることで、2線回路には「こちら側の装置から送信した信号」と「あちら側の装置から送信した信号」の両方が載りますが、受話回路からはこちらの声は聞こえずにあちらの声だけ聞こえます。

 実際にはブリッジ回路の平衡を最も良い状態に調節するため、どれかの抵抗器は半固定抵抗にして調節してやる必要も生まれます。
 それと、かなり調整して追い込んでも、ほんの少しだけ自分の声が聞こえてしまうのは仕方ないでしょう。

 電話等の通信回路の教科書などでは、右図のようなOPアンプとトランスを使用したハイブリッド回路が掲載されていると思います。
 もちろん、トランス・コイルだけで作る方法やトランスとトランジスタ等のアンプ回路でも実現できます。

 これらはよく「2線式有線インターカム」等、連絡通話装置で使用される回路で、トランスを使用するのは「2線回路のインピーダンスの違いや変化など」がハイブリッド回路の使用に影響を与えないようにする為です。

 上の抵抗ブリッジだけの回路では、2線回路を通じて機器を接続した場合、伝達経路やお互いの機器内のブリッジ抵抗のわずかの差で平衡が崩れ、自分の声が聞こえてしまいます。
 その為には機器を接続した状態、また使用する前等に半固定抵抗を調節する等して平衡を保つようにする必要があります。コンデンサを入れる等いろいろやっても、結局はそういう不具合からは逃げ切れません。
(一度作って配線し直しや繋ぎ直しをしない機器ならいいでしょうけど・・・)

 それに対してトランスを使用する場合、トランスの一次側(回路側)のインピーダンスは二次側の接続に関わらずほぼ一定ですから、機器を一度調節してしまえば後は機器同士を繋いだり外したり、片付けたりまた持ち出して使っても再度調節する必要はありません。

 つまり、ご希望の「トランスレス」での相互通話回路という物は電子回路的には製作することは可能ですが、実際の運用において商業製品のような使い道では実用的では無いのでまず使われることはありません。
 個人の趣味レベルであれば抵抗ブリッジのようなカンタンな回路でも作って遊ぶことはできます。

 ほか、4線−2線の変換回路については各社が多数の特許を持っていますので、調べてみると面白いかもしれません。

 最後に、「無線式」のものが必要であれば、確かに電波法で定める微弱無線局に相当する簡易な「ワイヤレスマイク」と「ラジオ受信機」のような物を2組使って、同時に送信と受信を2系統確立してやればいいので作り方は何種類でもあるでしょう。
 「やさしいワイヤレスマイクの作り方」みたいな書籍も何種類も出ていますね。

 使用する場所が近くて(せいぜい数十メートル以内)、2箇所とも固定で使うならとても微弱なFMワイヤレスマイクとFMラジを2台ずつでもいいのではないでしょうか。

 もし到達距離が数百メートルは必要だとか、人が腰に付けて移動しながら使うのであればFMワイヤレスマイクなんかでは不安定ですぐにノイズが乗ってしまって実用的では無いでしようから、本格的な無線通信システムの導入をお勧めします。

 免許不要で微弱電波を使用する「無線通信モジュール」は各社から発売されていますが、まず個人で購入して使用するのは難しいとお考えください。
 それに今売られている物のほとんどはデジタルデータ通信用で、音声通話用の物は限られてくるでしょうし、素人が「ポン付け」で使えるような代物でもありません。
 元々が何千台と大量生産される機器への組み込み用途で開発されている製品であり「市販品」ではありません。一般の部品店では売られていませんから商社や代理店経由でメーカーに発注してやっとサンプルが手に入るという程度です。もちろん価格は数千個ロットで設定されていますから、サンプルで数個〜数十個程度購入できたとしてもかなり割高になります。

 無線機メーカーから「相互同時通話可能」なタイプの免許不要の「特定小電力トランシーバー」(UBZ-BH47FR)が発売されていますから、「相互通話が必要」という目的を考えればそう高い物では無いので2台購入して使用されると良いのではないでしょうか。
お返事 2009/2/8
投稿  PICの件催促したようで申し訳ありません。過去二回の質問に対して速攻でご回答を頂き今回一週間対応がなかったのでなにか失礼があったのではと思いました。2ヶ月待ちとは知りませんでした。しびれを切らしたつもりはありませんので2ヶ月待ちの状態であればどうか他の質問順番を優先し、その後ご回答をいただければ幸いです。

 教えていただいた、「相互同時通話可能」なタイプの免許不要の「特定小電力トランシーバー」を考えましたが質問のインターホンはあくまで家で使用するものと考えますので、玄関にトランシーバーをぶら下げておくと他の人が見た時に何事かと思われ、また、宅配便などが来た時にはトランシーバーを取って「宅配です」とは言わないのではないかと思います。(張り紙をすればわかるでしょうが不細工です)

 「無線通信モジュール」は過去、書籍やネットの回路を参考にワイヤレスマイクや映像送信機(ビデオトランスミッター)を作った際、送信距離が3メートルも飛ばなかったので送信距離を伸ばすためメーカーに電話してVCOのサンプル購入を希望したことがありますが、ご指摘の通り対応は丁寧でしたが入手することは出来ませんでした。

 今回トランスレスと申したのはトランスがなかなか入手しづらいのと、手元には携帯電話のDCコンバーターを分解した際の黄色いトランスのようなものと、「写ルンです」の昇圧トランスがあるだけなのです。。
 もしこれらが音声回路で利用出来るようであれば、トランス有りの相互通話回路を詳しくご指導いただければ幸いです。
40過ぎの初心者 様
お返事  「玄関で」使用ですか。
 ワイヤレスでというご希望だったので、前回のご質問の「夜間の動物の撮影」のようなフィールドで使用するものかと思っていました。

 普通の家の玄関のインターホンとして使用する場合ですが、玄関に電源はあるのですよね?
 普通に「相互通話装置」を作ると、家の中・玄関の外に置く装置にはそれぞれ別々に電源が必要です。
 ワイヤレスをご希望でしたので、当然外で使用する側には電源があるか、フィールド使用のように電池駆動で数時間程度使えればいい物だと思っていましたが、たとえば玄関先に電源が無くて電池で使用するなら、すぐに電池が切れてお客様が来られた時には動かない、役に立たないインターホンになると思います。

 2線式でも玄関にAC電源があって、そこから常に電源が取れないと普通の2線式通話装置はアウトですね。

 昔の方式の「片側通話タイプ」のインターホンでは、子器側にはスピーカーが一個と呼び出し用のスイッチ、あとコンデンサ程度しか入っていなく、スピーカーを「音声を鳴らす用途」と「マイクの代わり」に親機側で「トークスイッチ」で切り替えていただけなので、子器には電源は必要ありません。

 しかし「相互通話」を実現するなら子器にもアンプ等の回路が入る為に電源は必要で、昔のインターホンのように簡単な話ではすみません。

 子器の側には電源が無いという場合、2線式のケーブルを音声通信以外に電源も送る用途で使用することもできますが、そこまですると全ての装置が大掛かりになり「迷い箱」の「回答」としては規模が大きくなりすぎますので質問をお受けできません。
 そのような用途でご使用の場合は電源重畳技術の資料などをお探しになられて、電源重畳をした上での相互通話装置というさらに難しい装置の開発資料などをお探しください。

 上で紹介しているようなトランス方式の「相互通話装置」の2線経路を電源重畳回路として使用する電子回路も作れないことは無いですが、その場合は電源電圧に乗るノイズがそのまま通話信号に加算されますので、電源ノイズがものすごい大きな音としてスピーカーから聞こえます。もしかしたら通話できないくらいの凄い音になるかもしれません。
 電源重畳ではそのように電源の振動をそのままアンプで音として拡大するような直接的なアナログ処理ではダメで、音声信号を高周波変調(電波みたいなもの)するとか、デジタル処理してデジタル信号で相互通信するとか、様々な複雑な処理を経ないと高品質な通信はできません。
 市販の大手メーカー製の2線式の相互通話可能なインターホンでは、電源重畳をした上で「相互通信用変調通信モジュール」などを使用して高度な処理を行っています。
 うちで使っているようなインターホンだと、2線で音声のほかにCCDカメラの映像まで伝送していますからたいしたものです。

 「玄関用インターホン」として使用するならこのように高度な電子回路・装置を組み込み、それなりに電気を食う子機になりますから、普通は玄関の外壁にコンセントは無いので「ワイヤレス式相互通話インターホン」なんて物は市販品では売られていません。
 もちろん、書籍でも自作記事は今までにはほとんど掲載されていないでしょう。(トラ技あたりには技術紹介として何か載ってたかもしれませんが…)

 使用するトランスですが、「ライントランス」または「ドライバトランス」という物を使います。
 電源用や昇圧用のトランスとは巻数比やインピーダンスが違いますので、それらは使用できません。
 入手し辛いということですが、日本で最も有名な山水(SANSUI)(現在は橋本電気株式会社に技術移管)のオーディオ用STシリーズトランスなんてたいていのパーツショップで取り扱っていますし、互換品も多く売られています。たとえば今回の用途で購入を検討するなら共立電子だけでもこれくらい売られていますよ。
 電子回路の入門者向けの書籍に載っている回路図で使用されているのもほとんどが山水のST-xxだと思いますが、廃番になった物(古い真空管用とか…)以外は今でもカンタンに入手できます。

 トランスを使用した2線式の相互通話回路を設計するにしても、私もそういう用途に使うトランスは手持ちにはありませんので、日本橋に行って購入する事になります。さすがに最近はもうトランスを使うようなアナログ回路・アンプは製作しませんから・・・。
 トランスを買って、回路を設計して、実機テストをして、それから回路図などの公開となりますので、しばらく時間がかかります。(今月ぶんのパーツ購入予算は使い果たしていますし/笑)
 デジタル回路パーツなど、手持ちに有るもので設計できる回路であればすぐに設計してお返事できますが、手持ちに無い物・ふだん使わない部品や回路を使用する場合は時間と出費が必要になりますので、それなりにお待たせするかお断りさせていただく事があります。

 また、基本が相互通話を実現する回路の動作説明なので「通話」以外の機能を盛り込むとまた手間がかかります。
 たとえば家庭用のインターホンのように「待機中は音を出なくする」「外のボタンを押した事を検知して呼び出し音を鳴らす」等の機能を盛り込むと、また面倒な事になりますが・・・

 旧式な片側通話式のインターホンでは、その構造の単純さ故にこのあたりの休止中の呼び出し機能は、単なる機械式スイッチと内部アンプをフィードバック発振させるブザーとして使用するなど、工夫で乗り越えられています。
お返事 2009/2/8
投稿  詳しいご説明有り難うございました。総合的に見ますと「クロストークの出来るトランスレスのインターホン」のワイヤレスはほぼ無理、「クロストークの出来るインターホン」について電源は玄関と外にもありますが、トランス式になると管理人様のお手数を煩わせてしまうと言うことでありますので無理は言えません。

 普段使っているものは、呼び出し音のみのチャイムなので、作れるものであれば作りたいと思っておりました。呼出音-応答-返答あって対応するので相互通信にこだわらなくてもよかったのですが、同じ作るのであれば相互通話が可能なものと考えました。
 ワイヤレス化は配線が煩わしいので希望したものですが、そのために回路が大げさになるのであればダイソーでモジュラーケーブルを買って有線にしてもいいですが、いずれにしてもトランスを使うのであれば回路提示についてご迷惑をお掛けするようなのでご判断
にお任せします。
 音関知スイッチやタイマーIC、ロジックIC、簡単な音声増幅装置とスピーカーなどで出来るものであると思っておりましたが、インターホンに関する機能要求が多すぎたようですね。

 少しの機能を追加することでもかなりの面倒になるのが解りました。
40過ぎの初心者 様
お返事  「モジュラーケーブルを買って有線にしてもいいですが」と「いずれにしてもトランスを使う」というのがうまく噛み合っていないような気がします。

 現在お使いの「ピンポンチャイム」の2線を利用して(チャイムは外して)、「そこにインターホンをとりつける」という目的ではないのですか?
(普通は家の中と外にケーブルを新たに張るというのは難しいので、既に工事されている2線を流用したいと)

 「トランスレス」というのは、2線式の相互通話システム構築の為のハイブリッド回路のトランスの事ですよね。
 もしかして単に「音声アンプにトランスを使いたくない、トランスの無いICやトランジスタアンプだけで作りたい」というような単純な問題ですか?

 チャイム配線を利用した2線での相互通話ではなく、モジュラーケーブルでもなんでもいいので4線が引けるのであれば、回路もしくみも簡単なインターホンで済むので、誰でも組み立てることはできます。
 もちろん、無線式は無理です。
お返事 2009/2/10
投稿  どうも上手く説明出来なかったようですが、要は玄関先で呼出ボタンを押すと部屋の中でピンポンと鳴り、部屋で押しボタンを押して「どなた?」、すると相手はボタンを押さなくても「宅配です」などと応答し、こちらもボタンを押さなくても「今行きます」などの会話が出来ればいいのです。会話時間は1分から2分あれば十分だと思います。

 現在使っているものは電話回線と一緒になっているもので業者の配線ですので一切手を加えることは考えていません。

 最低限インターホンと呼べるものが作れればよかったのですが、どうせ作るならば無線で相互会話が出来るものをと欲張っていました。
 またインターホンにはトランスがつきものだという先入観があったようです。失礼しました。
 モジュラーケーブルのような配線である程度の相互通話が出来るような簡単な回路を教えていただければ幸いです。
40過ぎの初心者 様
お返事  あと1つだけ質問させてください。

 ボタンをいちいち押さなくても家の中の人と外の人が自由に発言できる「相互通話」はいいとして、家の中のほうの端末は「ハンドセット」をご用意になれますか?
 「ハンドセット」とは電話の受話器です。
 秋葉原あたりのジャンク屋を捜し歩けばどこかに売っているかもしれませんが、無ければ電気店かホームセンターで電話機を買ってきてそれから外して使う事になると思います。

 ハンドセットが入手できない場合は、

(1) パソコン用などの「ヘッドセット」を流用する。
 頭に載せるヘッドフォンに通話用マイクが付いているアレです。
 はっきり言って不細工ですし、来客の度にいちいちヘッドセットを頭にはめてから「どちら?」と言わなければなりません。

(2) 親機側のスピーカーを親機から離れた場所に置く。
 もしかしたら、親機の中にスピーカーとマイクが入っている物を想像されているかもと思いますが、そんなことをすると大変な事になるのでスピーカーは本体から50センチ程度以上は離して置くことになります。

 さて、なぜこれらの質問をするかと言うと、素人でも作れる簡単な回路のインターホンの場合、子機側も親機側も両方共スピーカーとマイクをケースの中に入れてしまうと、それぞれのスピーカーから出た音をマイクが拾ってしまってフィードバックされ 「キーン」という音の「ハウリング」が起きてしまってとても使い物にならなくなります。

 ですのでよく見る市販の大手メーカー製の「相互通話」可能なインターホンは「ハンドセット」がついていて、来客があると親機からハンドセットを持ち上げるとスイッチが入り通話状態になると共に、ハンドセットを使用することで親機側でスピーカーからの音がマイクに回り込まないように配慮されています。

 もしハンドセットが無いと、スピーカーからの音がマイクに入らないように、スピーカーとマイクの距離をじゅうぶんに離してやる必要があります。

 「壁にかかった箱の中にスピーカーとマイクが入っていて、ハンズフリーで話せるインターホンがあるのに?
 と不思議に思われるかもしれませんが、ハンズフリー型の場合は「ハウリングキャンセラー」というとても高度な回路が組み込まれていて、ハウリングを自動的に削除するようになっています。もちろん、そんな高度な回路は素人でも作れるインターホンには組み込めません。

 従って、物理的にハンドセットを使ってハウリングが起きない環境で使うか、スピーカーとマイクを離して“なるべく”ハウリングが起きないようにしてやるかのいずれかを選択して頂くことになります。

 一応、使用するアンプICでフィードバックキャンセルに「似た機能」は組み込めるか研究と実験はしてみますが(どれだけ時間がかかるか…)、ハンズフリーフォン等で採用されているようなものすごい高性能な物ではなく、「なるべく抑える」程度になるでしょう。

 ハンドセットが入手できるのであれば、フィードバックキャンセル回路やその為の研究はしなくても良いので楽です。
お返事 2009/2/13
投稿  「ハンドセット」ですが親機側の1つだけであれば古いFAX電話機が倉庫にあったと思いますが確かコードレスフォンだったような気もするのですが・・探して確認してみますが、もし無くてもパソコンの口述筆記ソフトの「ヘッドセット」もあったと思います。
 さらにはダイソーでハンズフリーの携帯用のマイクも売っていましたので入手することは可能だと思います。
 なるべくお手数をかけないよう努力いたしますので何卒宜敷お願いいたします。
40過ぎの初心者 様
お返事  それでは、次に大きな暇が出来たときに回路図を作成します。

 いつ作業できるかの期日は未定ですので、しばらくお待ちください。
お返事 2009/2/13
投稿
3/8
 はじめまして、記事を拝見して、質問者様の用途に合う商品がありますので、紹介します。
 子機は電池式で6ヶ月もちます。電波は特定省電力で約100メートルの相互通信が可能です。
 通話は自動切換え式になっています。
 定価は5万弱ですが、安く出品されています。
http://page.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/113290468
コロ 様
投稿
3/11
 コロ 様、有益な情報有り難うございます。やはり私が望む機能をつけるとかなり高価な商品になってしまうようですね。でもこのようなワイヤレス・インターホンが存在することが解り情報提供に感謝いたします。しかしながら管理者様にも回路図をお願いしてあることですし、購入して使用するより機能縮小されていても自作する喜びの方が強いので、何時になるか解りませんが管理者様の回路図を元にハンダごてを握りたいと思います。
 でもとても有益な情報でした。重ね重ね感謝いたします。
40過ぎの初心者 様
 
※ この記事につきましては長期保留中です。
 
音連動のイルミネーションに使える「リレー」
 車載用の音連動のイルミネーションを製作したいと思っています。
 音感センサーではなく、デッキのスピーカーまたはRCAラインから直接信号を取り出し、リレー(反応速度の速いもの)を介して、ACC電源でイルミネーションを点灯させようと思っています。

 なにか、使えそうなリレー(ソリッド、電磁問わず)はないものでしょうか?
くうぇる 様
お返事  ちょっと文章があやふやで、質問の論点が不明ですが、「スピーカーまたはラインから信号を取る」という信号源で、「使えそうなリレーはないでしょうか?」というご質問・・・という事は、途中に音声判別回路や信号アンプを使わずに、スピーカーやライン信号で動く良いリレーは無いか?というお話しですね。

 ・・・ううむ。難しい。

 まずライン信号は約10mVp-pですから、そんな微弱な電気信号で動くリレーはまずありません。絶対に増幅回路が必要です。

 また、電磁リレーの場合は音声信号にあわせて「高速で点滅」なんてさせたらあっというまに接点がイカれてしまいますから、音声に連動して激しく明滅するようなイルミネーションには使えません。

 スピーカー出力からの電気信号なら、かなりの音量でスピーカーを鳴らせるアンプの出力であれば数V程度の振幅がありますから、機械式リレーは無理としても半導体リレーであれば動作させることができますね。
 たとえば右の写真の、OMRONMOS FET リレーG3VM-61B1」(共立で通販 470円)であれば、フォトカプラ入力で入力電圧は1V少しで働き、出力はAC 500mA(内部パラ接続でDC 1000mA)まで使用できます。

 「SSR」「ソリッドステート・リレー」(半導体リレー)の一種ですが、普通SSRと呼ぶと負荷側の制御にトライアックを使用していて「交流の制御に使う」用途の物の事を指しますので、直流用途でスイッチングにFETを使用した物ではSSRではなく「MOS FET リレー」等と固有の名前で呼びます。(SSRにも直流使用可の物もありますが‥‥)

 スピーカー出力で直接G3VM-61B1を駆動する場合、過大入力でLEDを焼いてしまわないようにCRD(定電流ダイオード)で最大10mAに電流制限をかけると共に、G3VM-61B1のLEDの逆耐圧は5Vですからスピーカーに出力される交流の逆電圧でLEDが壊れないようにショットキーバリアダイオードで逆流防止もしておきましょう。

 負荷側はDC使用として中の2つのFETをパラ(並列)で使用して、最大1000mAまでの電流が流せるようにしておきます。

 但し、「最大1000mA」とはスイッチング用のFETを完全に動作させ、内部抵抗を最低にした場合の絶対最大定格ですので、今回のように音声信号の「アナログ入力」で使用した場合にはFETが完全にONになりきらない期間が多々ありますから、そこである程度の抵抗値になり損失(発熱)が大きくなります。
 ですから、「最大1000mAと書いてあるからいつも1000mA流しても大丈夫」という事ではなく、半分以下、いやもっと少ない電流の負荷しか繋いではいけません。
 大きな電流を流す負荷を繋いでアナログで使用していると、MOS FET リレーが壊れる可能性があります。

 これだけの単純な回路で、負荷にDC12Vで点灯するLEDランプなどを繋いだ場合、スピーカーの音量を上げて行くとチラチラと点灯しはじめ、さらに音量を上げるとかなり派手に音にあわせて点滅します。

 ただし、点滅の量はスピーカー音量にあわせて増減するだけで、スピーカー音量は聞きやすい音量にしておいて、イルミネーションの「反応感度」を変えることはできません。
 無茶苦茶出力の大きなアンプを積んでいて、車の外までガンガン音を鳴らしているようなスーパーオーディオを積んでいるのでしたら、この回路の入力に数十〜数百Ωの半固定抵抗やボリュームを直列につけて感度を下げても使えるでしょうが、普通のカーオーディオ程度では抵抗による可変ではあまり実用的な範囲での調節は無理でしょう。

 ちゃんと入力感度が調節できて、自由にイルミネーションの明滅レベルを変えたいのであれば、やはり入力回路には電子回路で増幅回路をとりつけて、自由にゲインやスレッショルドレベルを変えられるようにするのがベストですね。

 「使えそうなリレー」というご質問が、既に音声増幅やレベル判定回路は自作されていて、出力にトランジスタやFETではなく「リレーを使いたい、けど良い物を知らない」という事であれば、今回ご紹介したような光接続のMOS FET リレーが他にも色々ありますから、目的にあった物を探してみてください。
お返事 2009/2/6
 
LEDが6つ順番に消灯する「1分タイマー」(10秒前予告ブザーつき)
 LEDタイムアップタイマが欲しいのですが、どうしたらいいのか分からず検索していたところこちらのサイトにたどり着きました。
 LED6個位で一つずつランプが消えていき1分で全て消灯するような物を作りたいのですが教えて頂けますでしょうか
 一つずつランプが点いていく物でもいいのですが。
 出来ればタイムアップ10秒位前にピピッと音が鳴ると理想なのですが。タイムアップと同時でも構いません。
 すみません、宜しくお願いいたします。
かげ 様
お返事  「LEDが5つ順番に消えて、時間は30秒〜60分で自由に可変、終了でリレー動作とブザーが鳴る」という質問者様の目的にぴったりなキットが共立電子のワンダーキットから昔発売されていたのですが・・・・今はありませんね。
 松下のAN6781というタイマーICを利用したもので、欲しい機能の大半が1チップのICに内蔵されていました。(組み立てていない物が1セット手元にありました)

 しかしAN6781自体が現状では入手し難い古いICになってしまっていますので、今回は普通に何処でも入手できるロジックIC等で組み立てる回路を考えます。
 いやまぁ、これも今の流行でPICで作れば14〜18ピンのPIC一個で出来てしまうような物なのですが。

● LEDが6個、スタート時に全点灯、10秒おきに順番に消灯してゆく。
● 「10秒前」に「ピピッ!」とアラーム・ブザーが鳴る。
● 60秒で全LEDが消灯、代わりに「終了」LEDが点灯、アラーム・ブザーが「ピピピピピ…」と連続で鳴る。
● 更に10秒で自動リセットされて「終了」LEDが消灯、アラーム・ブザーも停止。
(自動リセットは禁止することもできるので、禁止した場合は手動でリセットするまで鳴りつづける)

 こういうタイマーを作りましょう。

 回路図は「10秒×6カウントで60秒」タイプですが、クロック発振周波数を変更すればお好きな時間のタイマーに変更もできます。
▼クリックすると拡大表示
 ICを6個使い、結構配線する本数などがそこそこ多い為に電子回路初心者の方は作る時に失敗する可能性がかなり高いですが、ブロック毎にちゃんと動作させられれば最終的には全ての回路が完成します。

● 動作制御
 74HC00NANDゲートを2個使ったRS-フリップフロップで「動作中(RUN)」か「停止中(STOP)」かを切り替えます。

 「ストップ」スイッチ側にはパワーオンリセット回路を取り付けて、電源を入れた時には必ずリセット状態にします。でいなと各ロジックICの出力は不定なのでとんでもない表示や動作をする可能性があります。

 また、「ストップ」スイッチ側にはタイマー回路から「自動リセット」をかける為の配線も繋いでいます。(これは不要なら配線しなくても構いません)

 「停止中(STOP)」状態でクロック分周回路6段階表示カウンタをリセットしています。

● クロック発振 (10Hz)
 タイマーIC 555を使用した発振回路で、発振周波数は10Hzです。

 VR1で周波数を微調整できますので、タイマー動作が正しく「10秒おきにLEDが1つ消える」ように調節します。

 6段階のLEDを順次消すのに欲しい周波数は「10秒で一回」なので0.1Hzです。
 タイマーIC 555を使用して「0.1HZの発振回路」も簡単にできますが、その場合は555の内部回路の性質によってちょっと困ったことが発生します。

 動作制御回路でスタンバイ中は発振動作を止めておいて、「スタート」スイッチを押したら555の発振を開始するようにすれば回路は簡単になりますが、時定数を決めているコンデンサは発振停止中は0Vに放電されていて、発振中は1/3Vccと2/3Vccの間でスイングします。
 発振を開始して最初の回だけは0Vから2/3Vccまで電圧が上がらないといけないので、0→1/3Vccの間を電圧が上がる時間だけ余分にタイマー動作時間が伸びます

 最初のLEDが消えるまで余分な時間を含んだ長い時間になり、2個目のLED以降が消えるのは設定(希望)した時間順という大きな誤差を含んだタイマーになり、1段階が10秒くらいだと目に見えて時間差があって気持ち悪いのです。
(気にしない・・・ならいいのですが)

 もし555タイマーは0.1Hz発振で自由に発振させておいて、LEDの6段カウンタだけリセットしておけば・・・スタートした時には555タイマーは勝手に動いていますから、最初の一回目のカウントまでが本当に10秒である確率は非常に低く、0〜10秒の間で「運任せ」という実にとんでもないタイマーになってしまいます。

 そんな非実用的なタイマーは要りませんから、ちゃんとしたタイマーにしましょう。

 ここでは必要な周波数の100倍10Hzで発振させておきます。
 また555の出力にテスト用にLED10を接続していますので、555り発振の様子が確認できます。


● クロック分周 (1/100)
 10Hzで発振させた555の出力をここで1/100にします。

 実際には74HC390という「2進法10進カウンタ(Decade Counter)」というICを使用します。

 74HC390の中には「4ビットの2進数カウンタ」が2組入っていて、それぞれ0から1,2,3とカウントアップしますが、10になるとリセットされて0に戻り10進数を1桁カウントする機能(4ビットの出力は0〜9)があります。
 2回路入っていますのでカスケード接続(順番に繋ぐ)すると10進×2桁で100まで(0〜99)カウントするカウンターになります。

 ここに必要な周波数の100倍の周波数で発振させている555の信号を入力してやると、出力からは1/100された周波数の信号が取り出せ、目的の0.1HzでLED表示を1つ消す為の信号が出てきます。

 このクロック分周回路はスタンバイ中はリセットされていて、「スタート」スイッチを押された時からカウントを開始します。
 クロック入力は555が自由発振していますから、「スタート」スイッチを押された時点で555の発振中の様子が1サイクル(0.1秒)の中で何割程度かはわかりませんが、不定なのは「最大0.1秒の誤差」という範囲に収まりますので、この回路の場合はタイマースタート時の回路方式上の誤差は0.1秒以内となり、かなり正確な時間を刻むことができます。
(555の発振周波数自体がズレているのは別問題です)

 74HC390の出力には各カウンタの出力にテスト用にLED8LED9を接続していますので、分周した「1秒」「10秒」のクロック信号が確認できます。

 7490等の10進カウンタの回路をよくご存知の方はこの回路図を見て「うん?」と思われたかもしれません。
 各段共にカウンタB(5進カウンタ)に先に信号を入れ、カウンタA(2進)にカウンタBの出力を入れています。
 普通はカウンタA(2進)で2分周した物をカウンタB(5進)に入れ、出力の4ビットデータが正しくBCDコードになるように使うのが定石ですが、今回はBCDデータを取り出すのが目的ではなく、分周する為の回路なのでこのように接続しています。
 もちろん、定石通りA→Bと繋ぐのと今回のようにB→Aと繋ぐのでは「1/10にする」という機能では同じですから「なんでこんな変なことを?」と疑問に思われると思います。
 今回B→Aとしているのは「テスト用LEDが見やすいように!」という配慮です。
 A→Bとすると、4ビットあるどの出力(いや、普通MSBですが)からも「入力周期の半分(Duty=50%)で点滅する信号」は取り出せません。QDから信号を取るとバイナリカウンタを5進でリセットしている関係で「比較的パッパッと短く点滅する表示」になります。
 B→Aとすると、最後の段のQAは1/2分周回路の出力ですから、「綺麗にDuty=50%の、半々の周期で点滅する見やすいLED表示」とすることができます。

 別に「どうでもいい」と思えばここまで拘る必要は無いのですが、タイマー動作を微調整する時にLED表示は見やすいほうがいいかな・・・と考えた結果です。

● 6段階表示カウンター
 クロック分周回路で作られた0.1Hzの信号でLEDを操作する出力を順番にHにしてゆく回路です。

 LEDを順番に操作するために「シフトレジスタ」の74HC164を使用します。

 スタンバイ中はやはりこの回路のリセットされています。
 すべての出力はLです。

 「スタート」スイッチを押すとリセットは解除され、クロック分周回路から来る「10秒に一回(0.1Hz)のパルスの立ち上がり」でシフトレジスタの出力は「1つ隣」のデータがバケツリレーの要領で移動します。
 データ入力端子A・BVccにつながれていますから、出力端子は一回クロックが入る度にQAから順に1つずつHになります。

 6つ目の出力Qfは6回目のパルスでHになります。これは「10秒×6回で60秒経過」という状態で、目的の「60秒経過」を表します。

 QFは反転させて「60秒経過でL」という信号も作ります。これは6個全てのLEDが消えた時にそれが「リセットされている状態なのか、タイマーが完了した状態なのか」が6個のLEDからはわからないので、タイマーが終わった事を示す「終了」表示用のLEDを点灯させる為です。
 もちろん「ブザーも鳴るし、そんなLED要らない!」のでしたら、反転回路とLED等は繋がなくても結構です。

 タイマー終了後更に10秒でQGHになりますので、せっかくですからこの信号で「リセット」スイッチを押したのと同等の動作を行わせて、鳴っているブザーを10秒で自動停止させましょう。
 これも「一度鳴りはじめたら、手動で停止するまでは鳴り続けておいて欲しい!」という希望でしたら配線しなくても結構ですし、またQHも更に10秒後にHになりますから、動作終了後に20秒でリセットするならQHから信号を取ればいいことになります。目的にあわせて色々と動作の様子を変更することが可能です。

● LEDドライバ
 74HC164に直接LEDを繋いでしまうと、6個点灯すると74HC164の許容電流を越えて電流が流れる為にICを壊してしまいます。

 そこで外部にトランジスタを繋いでLEDに流れる電流はトランジスタでON/OFFさせるのが一般的ですが、ここではトランジスタとバイアス抵抗等が1つのパッケージに入っていて使いやすい「トランジスタアレイ」を使用します。
 以前「F-1風スタートシグナルの製作」ではTD62083APを使用しましたが、今回は少し違うTD62384APを使用します。

 TD62384APは「入力がL」の時に出力トランジスタをONにするトランジスタアレイです。
 従ってシフトレジスタ74HC164の出力がLのとき、つまりリセットされている間や、カウント中でもまだHになっていないビットに繋がれたLEDはONになります。

 この非反転論理のトランジスタアレイを使用することで「まだHになっていないLEDは点灯」「Hになったら消灯」というタイマー表示が可能になります。

 ただ、それだけでは「リセット中もシフトレジスタの出力はL」ですからLEDは点灯してしまうことになり、「スタート」スイッチを押す前からLEDが6個点灯しているのはあまり嬉しくありません。
 やはり「スタート」スイッチを押した瞬間にLEDが6個一斉にパッと点灯して、順番に消えてゆくほうがいいですよね。

 その為に動作制御回路から_RUN信号をもらい、タイマー動作中のみLEDを点灯させるようにLEDのコモンをトランジスタ(2SA950)でコントロールしています。

● ブザー制御回路
 ブザーは「60秒で動作終了した時にピピピピピと連続」と、ご希望の「終了10秒前にピピッ!と2回だけ」鳴ります。

 60秒終了時にQFHになれば、74HC02ORゲートで判定してブザーをONにします。

 「10秒前」は、50秒経過時にHになるQE信号を利用し、それをC10・R16の微分回路で短時間(ちょうど「ピピ!」と2回鳴る時間)だけのH信号にしてそれを74HC02ORゲートの片側に入力して判断させています。
 テスト回路ではこの定数でちょうど「ピピ!」と鳴りましたが、うまく2回鳴らないときや2〜5回程度で可変したい時にはR16に直列に1MΩの半固定抵抗を入れて調節できるようにしてやるのもよいでしよう。

● ブザー間隔 (5Hz)
 「ピピピピピ…」と断続して鳴るアラーム・ブザーの断続間隔を決める発振回路です。
 アラーム音に聞こえるよう約5Hzに設定しています。

● ブザー音程
 ブザーの「ピー音」の周波数(音程)を決める発振回路です。
 VR2で音程を調節できます。

● 電源回路
 この回路は電源5V用です。
 「5Vの安定化電源」などから電源供給するか、回路図からは省略していますが「7805等の三端子レギュレータ─を使用した5V電源回路」などを繋いで下さい。

● 組み立てと調整
 組み立ては回路図に沿って組み立てるだけです。特に難しいことは無いとは思いますが、なにしろIC数や配線数が多いので間違わないように、また電源を入れる前には何度も配線ミスが無いかを確認しましょう。

 電源を入れると、正常であればパワーオンリセットがかかるのでLEDは全て消灯しています。
 確認用にLEDを付けていないので目で確認できませんからテスターを当てることになりますが、74HC003番ピン[Q]は0V6番ピン[_Q]は5Vなら正常です。
 「スタート」スイッチを押せばRS-フリップフロップの出力は反転して3番ピン[Q]は5V6番ピン[_Q]は0Vに変化します。

 動作制御回路のRS-フリップフロップが正常であればクロック発振系のテストです。

 電源を入れれば555の脇のLED10が高速で点滅しているはずです。
 点滅していなければ555の発振回路にミスがあります。

 「スタート」スイッチを押すと74HC390の脇のLED8・9が点滅をはじめます。
 点滅しなければ555から74HC390まわりにミスがあります。

 LED8は1秒間に一回、LED9は10秒間に一回点滅します。
 ここを見ながらVR1を調節して「LED9が10秒間に一回正しく点滅する」ようにクロック周波数を微調整してください。

 LED9が10秒間に一回点滅をすると、一回の点滅ごとに74HC164に繋がっているLED1〜6が順次消えてゆくはずです。
 「スタート」スイッチを押してクロック発振がはじまってもLED1〜6が点灯しない、順番に消えてゆかないなどの場合は74HC164LEDドライバ回路付近にミスがあります。

 LEDが正しく点灯し、順次消灯すればLED5が消灯したときに「ピピッ!」とブザーが2回鳴ります。
 鳴らない場合は74HC164からブザー関係の回路あたりのどこかにミスがあります。

 またLED6が消灯したらブザーが「ピピピピピ…」と連続で鳴ります。
 これが鳴らない場合も同様に74HC164からブザー関係の回路を調べてみてください。

 70秒目で自動的にリセットがかかり、全てのLEDが消灯、ブザーも停止するはずです。
 自動停止しない場合は74HC164TD62384を経由してのリセット配線を調べてください。

 ブザー断続用の発振回路が動作しているようすを確認できるようにLED11をつけています。
 ブザーが鳴るときにはLED11が点滅します。
 もしLED11が点滅しているのにブザーが鳴らない場合はブザー音程回路の部分を調べてください。

 全てが動作すれば完成です。

● 動作時間を変える
 タイマーIC 555の発振周波数を決めている抵抗・コンデンサの値を変えれば「60秒タイマー」以外の時間にも設定できます。
(計算方法は555のデータシートに書いてあります)

 但しその場合は「ピピッ!」と2回鳴るのは「10秒前」ではなく「(変更した)1カウント前の時間」であること、回路・配線を変えなければ6段階のダウンカウンタ方式には変わりが無いことをよく注意して改造してください。
お返事 2009/1/30
投稿  ご回答ありがとうございます。
 希望通りの内容で大変うれしく思います。

 電子回路初心者なもので、時間をかけてチャレンジして見たいと思います。
 本当にありがとうございました。
かげ 様
 
555を使った「設定時間の後にON」になるタイマー
 はじめて投稿します。多少電子回路を勉強した程度のラジコンオヤジです。「気の迷い」様のページは非常にためになるし感心することばかりです。

 このたび、プッシュスイッチを押して一定時間(0〜10秒程度)でアラームを発生する単純なアラームタイマを作ろうと考え、LM555を使えば簡単だよなと思ったのですが、早速問題にぶち当たってしまいました。

 ご存知のようにLM555のOUT端子はタイマ動作中のみHigh、電源投入時とタイムアウト時にLowなので、PNPTr+ブザーで確かにタイムアウト時ブザーはなりますが、電源投入時もブザーがなってしまうと思うのです。トリガ端子にプッシュスイッチと並列にコンデンサを付ければ電源投入と同時にタイマが動作するようにできると思いますが、あくまでプッシュスイッチを押してから一定時間でアラーム、としたいです。555タイマにこだわっているわけではありません。どんな回路が適当かご教授いただけばありがたいです。よろしくお願いします。
kuwa 様
お返事  タイマーIC 555はたいへん使いやすいタイマー回路なので色々な使われ方をしますが、確かに「タイマーの時間が終わったらON」という使い方にはそのままでは使用できません。
 通常の555のワンショットタイマーでは、「スイッチを押した時から一定時間だけ出力をONにする」回路ですね。

 お考えのように、もし出力を反転して「タイマーが動作していない時にON」という回路を作ると、電源を入れて待機しているときにもブザーが鳴りつづけてしまいます。
 「スイッチを押すと一定時間だけブザーを止めるタイマー」というヘンテコな物になってしまいますね。

 ここではタイマー回路には555以外の物を使用するのではなく、そのまま555のワンショットタイマーに、「時間が終わった時に出力をONにする回路」を追加して目的を実現しましょう。
 追加するのはロジックICの74HC00を一個だけです。
 74HC00NANDゲートが4個入ったICで、気の迷いでは何度も登場していますね。

 今回追加する回路は、

(1) 電源をONしただけでは出力はOFF
(2) 「スタートスイッチ」を押してタイマー動作中も出力OFF
(3) タイマーが動作し終わったら出力ON
(4) 「リセットスイッチ」を押すと出力OFF

という動作をする回路です。

 今回の設計のキモは、必要とする動作を「スタートスイッチを押さないと、出力をONにする回路を働かせない」という「スタートスイッチが押されたか判定回路」を作ってやって、それとタイマーの出力を組み合わせる事でちょっとややこしいタイマー機能を実現します。
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■ タイマー回路 (0〜約1分)
 タイマー回路は555を使用した一般的なワンショットタイマーです。
 タイマー時間はVR1を回せば約1分までで調節できます。

 「スタートスイッチ」のほかに「リセットスイッチ」が付いています。
 リセットスイッチにはパワーオンリセット回路をつけています。
 555自体は電源を入れるとリセットされていますが、後に繋ぐ「スタートスイッチが押されたか判定回路」は最初に強制リセットしてやる必要があるのでリセットスイッチ部に電源投入で一回リセットがかかる仕掛けを追加しておきます。

 「スタートスイッチ」「リセットスイッチ」は555のタイマーをスタート/リセットする以外に、後の「スタートスイッチが押されたか判定回路」もスタート/リセットさせます。

■ 状態判別回路
 今回の回路の心臓部です。

 74HC00のNANDゲートで「RSフリップフロップ」を作っています。
 RSフリップフロップも過去に何度か出てきていますが、「リセット」「セット」の2つの状態を保持するスイッチ(メモリー)のような働きをする回路です。
 _SET入力と_RESET入力は通常はHレベルにしておき、どちらかをLにすると「セット状態(Q=H/_Q=L)」「リセット状態(Q=L/_Q=H)」のいずれかの状態に設定し、入力がHに戻ってもその状態を保持します。

 _SET入力には「スタート」スイッチを接続していますから、「スタート」スイッチを押すとフリップフロップはセットされます。
 _RESET入力には「リセット」スイッチを接続していますから、「リセット」スイッチを押すとフリップフロップはリセットされます。
 _RESET入力にはパワーオンリセット回路が繋がっていますから、電源を入れた時にはフリップフロップはリセットされます。

 つまり、「スタート」スイッチを押すと出力QHに、「リセット」スイッチを押すと出力QLになることで「Qはスタートスイッチが押されて出力をONにしても良いのかどうかの制御信号」に使えるようになります。

 後は「制御信号がONの時、タイマー時間切れでブザー出力ON」という回路を作ってやればよいだけです。
 うまい具合に74HC00の残りのNANDゲート2個で作れてしまうので、ちょうどIC一個で済みます。

 555の出力をNANDゲートで信号反転しておきます。タイマー動作中はL、待機中・タイマー終了中はHになります。

 NANDゲートは「タイマー出力を反転した物がH、かつ、スタートスイッチが押されたか判定回路の出力がH」の場合のみ「出力はHの(NOTだから)反転のL」にする条件判定器として働いています。

 条件判定器は「もしもスタートスイッチが押されていない場合(Q=L)、絶対に出力をON(_Y=L)にはしません!
 従って電源を入れただけではブザー出力は絶対にONにはなりません。

 「スタート」スイッチを押すとQ=Hになりますから「出力をONにする事を許可(ENABLE)します」。
 するとブザー出力がONになってしまいそうですが、「スタート」スイッチを押した瞬間に555タイマーが動作を開始して_OUTLになりますから、NANDゲート_OUT側の条件が成立しない(Hでは無い)ので出力に変わりはありません。

 「スタート」スイッチを押すと回路図中ではフリップフロップの動作確認用につけているLED2が点灯します。
 同時にLED1のタイマー動作中LEDも点灯します。

 設定時間が経過して555の出力がLに戻るとLED1は消灯します。
 同時に、_OUTHになりますので、NANDゲートは両方の入力がHになり、はじめて出力_YLになります。これがブザーを鳴らす信号です。

 タイマー動作が終了した状態からは、そのままでは回路は何も変化しませんのでブザーは鳴りっぱなしになります。

 この状態で「リセット」スイッチを押すと、フリップフロップがリセットされますのでNANDゲートは条件成立しなくなり、出力_YHになりますのでブザーは停止します。

 「リセット」スイッチは、555のリセット端子にも繋げていますので、ブザーが鳴る前にタイマーを止めることにも使用できます。タイマーをスタートさせて時間が来る前に「リセット」スイッチを押せばタイマーは解除されます。
 また、ブザーが鳴っている状態で「スタート」スイッチを押すと再度タイマーが動作をはじめ、タイマー動作中時間はブザーが停止します。時間が経つとまたブザーが鳴り始めます。

 タイマー時間中に「スタート」スイッチを何度押しても、再延長はしませんので最初に一度「スタート」スイッチを押してから設定時間経つとタイマーは切れます。

 このあたりは実回路でLED1〜3の光り方を見ながらいろいろとスイッチを押して確かめてみてください。文章で説明するよりずっとわかりやすいでしょう。

■ ブザードライバ回路
 NANDゲートの出力はLでブザーONとしていますので、PNPトランジスタでブザーの電源を入れたり切ったりする回路です。
 動作確認用にLED3をつけています。

■ 組み立てと動作確認
 部品数は少ないので組み立てはそれほど難しくは無いと思います。
 各ICのピン番号さえ間違わなければ・・・・

 動作チェックはまずは555のタイマー回路から行います。
 電源を入れただけではLED1は消灯したままです。
 「スタート」スイッチを押すとLED1が点灯し、一定時間後に消灯します。
 時間はVR1で0秒(一瞬)から約1分程度の間で調節できます。
 LED1の点灯中に「リセット」スイッチを押すとLED1は消灯します。
 ここまでが正常でない場合は555とスイッチまわりの配線を確認してください。

 次は状態判断回路のチェックです。
 電源を入れただけではLED2は消灯したままです。
 「スタート」スイッチを押すとLED2が点灯し、そのままでは点灯したままです。
 「リセット」スイッチを押すとLED2は消灯します。
 ここまでが正常でない場合はNANDゲートとスイッチまわりの配線を確認してください。

 LED2が正しく点灯/消灯すれば、タイマーの動作が終了(LED1が消灯)した時点でブザー出力がONになり、LED3が点灯・ブザーが鳴るはずです。
 ここまでが正常でない場合はNANDゲートとトランジスタまわりの配線を確認してください。

 全てのチェックが終われば完成です。

 今回の回路図のものでは、タイマー時間が過ぎると後はブザーが鳴りっぱなしですが、「車のドアロック・アンロックの信号を約1秒ほど遅らせたい」で示した74HC221を使用した遅延タイマー回路を使用すれば、「スイッチを押して指定時間後にブザーが鳴りはじめ、一定時間鳴ったら自動的に止まる」という回路も簡単に作れます。
 この自動的に止まるほうの回路に外部に「青・赤の電球」を接続すればカーレースのスタートシグナルのような物が作れ、「スイッチを押したら赤シグナルが一定時間点灯、その後に青シグナルに変わって数秒間ブザーが鳴る。青シグナルとブザーは数秒後に自動停止する。」という風な、ラジコンやその他のレースのスタートが楽しくなるような装置が作れます。
(作れます・・・と言うか過去に数台作りました)

 今回の目的は「アラームを鳴らしたい」という事ですので、ブザーは鳴りっぱなしで良い(一応リセットスイッチは付けましたが…)とは思うのですが、用途によってはブザーは自動で止まったほうが良い場合も多そうですよね。
お返事 2009/1/23
投稿  早速のご回答ありがとうございます。
 なるほどです。ラッチとかロジック回路かなと想像していましたが、それを具体的な回路にしてもらってなるほどですね。
 早速作成してみます。ありがとうございました。
kuwa 様
 
PICと液晶(LCD)表示機を使って温度計自作
 管理人さま、大変お世話になっております。
 また、アドバイス頂きたく書き込みさせて頂きます。

 早速質問です。PICと液晶表示(LCD)を使って温度計を作りたいと思ってます。
 表示画面には1行目に数字、2行目にバーグラフ表示をさせたいです。
 これらの作成に関する勉強が出来る本、参考書、を御存知の方教えて下さいませ。

 宜しくお願い致します。
ikikko 様
お返事  PIC+液晶+温度センサーICで製作するなら・・・
 プログラムをC言語で書くなら「たのしくできるC&PIC実用回路」。
 アセンブラで書くなら「やさしいPICマイコン プログラミング&電子工作」という本があるようです。

 非常にポピュラーな製作内容なので、他にも解説した書籍はあると思います。

 全く同一内容で教えて!gooに「PICと液晶(LCD)表示機を使って温度計自作 (質問者:mihiro3)」という質問投稿をされているようですので、ここのような個人サイトではなく、大勢の方が見ているあちらのサイトでもっと有用な情報が集まるといいですね。
お返事 2009/1/22
投稿
1/22
 早速のお返事真にありがとうございます。
 教えていただいた本で勉強しようと思います。
 ありがとうございました。
ikikko 様
 
秋月電子のK-02190キットを昇圧回路に改造する回路図?
 秋月電子の「K-02190 4〜25V(最大5A)可変スイッチング定電圧電源キット」この電源キットを使って 入力12V出力24V DC-DCアップコンバータに改造したいのですけど 出来れば 回路図 よろしくお願いします
大西 様
お返事  残念ですができません

 そのキットで使用されているKIC-125は「スイッチング・ダウンコンバータ・モジュール」です。
 電圧を低くすることはできても、昇圧して高くすることはできません。
お返事 2009/1/20
投稿
12/21
 ありがとうございます
大西 様
 
液晶電卓のLED表示化へのヒント
 前に投稿したかもしれませんが。
 緑内障で強い弱視の父親のために、電卓の表示を液晶から7セグの大きな発光ダイオード表示に変換できないものかと思っています。
 キー入力の部分は、A4サイズのおもちゃの電卓を見つけたのでなんとかします。別電源の外付けの方法でもかまいません。
 なにかヒントでも良いのでご教示ください。
 液晶裏にELシートをつけてみましたが輝度・コントラストが足りないようです。
 よろしくお願いいたします。
nakryou 様
お返事  具体的にどの電卓で・・・というような指定も情報も(型番を聞いても私は持っていないでしょうけど…)ありませんので、「一般的な液晶電卓」でという事でいくつかヒントを書いてみます。

 電卓などで使用されている液晶表示器の原理から。

 液晶表示パネルにはいくつかの構造・方式がありますが、電卓で使用されている液晶パネルは「TNタイプ」と呼ばれる最も構造が単純な液晶ディスプレイです。
 液晶パネルは一見すると透明なガラス板ですが、実際は複数の層を重ねて作られています。

 真ん中に液晶物質があり、その上下を透明電極がプリントされたガラス板で挟んでいます。
 透明電極に電圧をかけると、その間にある液晶物質に電流が流れるしくみです。(実際には電流値はほぼ0です)

 その2枚のガラス板の表と裏には偏光板という特殊なフィルムが貼られています。
 偏光板は「ある一定の方向の振幅の光だけ通す」という不思議なフィルターです。

 液晶に電圧をかけないとき、液晶の中を通過する光は「偏光方向が90度回転します」。

 従って、下に置いた光源から発せられた360度まんべんなく振幅がある普通の光を、偏光板Aで一定の方向のみ(この図では水平)の振幅を持った光だけ通してやり、その光が液晶を通過する際には「90度よじれて」図では垂直方向に偏光した光になります。そして偏光板Aは垂直方向の振幅の光のみ通すように貼られていますから、液晶を通って垂直方向振幅になった光は偏光光を通ることができますので、人間の目で見ると「光っている(白い)」ように見えます。

 バックライトの無い液晶電卓では、表から入った光が表→裏と通るとき、そしてパネルの裏に貼られている反射板から跳ね返って裏→表と通るときの二回同じ現象を通って、パネルが白く見えます。

 液晶物質に電圧をかけると、「偏光方向が回転しなくなります」。光は素通りするのです。

 90度回転しなくなると、偏光板Bで水平方向に偏光された光は90度ずらした角度の偏光板A通れなくなります

 光が通りませんから、人間が見た場合は「黒い」表示となります。

 電卓の液晶パネルでははっきりと「数字の形」を表示するだけなので、液晶コントロールもデジタルで「白」「黒」とはっきり切り替えますが、ノートパソコン等の液晶パネル(STN液晶)では「色の濃さ」を表す為に液晶にかける電圧をコントロールする等のアナログ的な要素も含まれるようになります。

 液晶パネルが「白」「黒」を表現する原理はこのようなものなので、たとえば液晶の文字の一部分に「電圧がかかっていればON」「電圧が無ければOFF」と判定できれば簡単に他の表示装置に接続できそうですね。

 ところがどっこい!そうは問屋が卸しません。

 上の図のように液晶物質にプラスとマイナスの電圧をかけておくと、液晶物質が壊れてしまいます!
 液晶物質は非常に敏感な化学物質なので、電気を流しっぱなしにするとすぐに崩壊してしまうのです。

 ではなぜ液晶パネルは液晶物質を壊さずにちゃんと表示できているのでしょうか?
 その秘密は「交流」でドライブしているからなのです。

 文字を表示する部分には、「表側=プラス裏側=マイナス」という状態と「表側=マイナス裏側=プラス」という状態を短時間に交互に切り替えて、常に片方向の電圧ばかりかかるのでは無い状態にしてやれば液晶物質は壊れることもなく、ちゃんと働きつづけるのです。

 「交流」といっても交流の電源を使用して交流電圧をかけるのではなく、通常の直流単電源から「擬似的に交流のようにみせかける手法」で液晶に交互に電圧を加えます。
 液晶パネルの表・裏にはそれぞれデジタル回路の出力が繋がっていて、出力がHの場合はプラスの電圧、出力がLの時には0Vになるようにそれぞれ制御してやり、「黒表示の時には表と裏は違う(反対の)信号」「白表示の時には表・裏共に同じ信号」としてやります。
 そしてその表示回路を高速で発振している発信源でH/Lを切り替えてやることで、表示する部分は交流で電圧がかかる、表示しない部分は「表・裏共に同じ電圧がかかるので実質液晶には電流は流れない」ということになります。
  黒表示 白表示
発振源
プラス マイナス プラス プラス
マイナス プラス マイナス マイナス
 「白表示」の時にこんな風に交流(的な信号)がかかっていなければ、単純に片方の電圧を検知するだけで「白」か「黒」かを調べることができて、容易に外部の何か別の表示装置を繋ぐことができるのですが・・・

 このような交互に変わっている信号から「白」か「黒」かを判定するには複雑な考え方が必要ですが、それを比較的簡単に実現できるロジックICがあります。
 「EX−OR」というロジック回路が入った74HC86というICがそれです。
 EX-OR(エクスクルーシブ・オア)回路とはOR(オア)回路の一種で、通常のOR回路は「入力のどちらか1つでもHなら出力H、全部Lなら出力L」という回路ですが、エクスクルーシブ(Exclusive:排他的 )機能がつくと「両方がHの場合は出力L」という判断が加わります。

 この排他的機能で働くEX-ORゲートを今回の液晶の動作検出に使用する際は「2つの入力の内容が違う場合はH、同じ場合はL」と読み替えることで、表・裏が交互に違う電圧レベルの「黒」の時は出力H、同じレベルの「白」の時には出力Lというデジタル出力が得られますので、後はこの出力に「Hの時に7セグLEDを点灯させる回路」を繋げばよいわけです。

 言うは簡単なのですが・・・・
 実際には74HC86を直接液晶パネルに繋いで液晶表示状態を検出することはできません。

 液晶まわりがC-MOS ICで「5V系」であり、液晶ドライブも5Vの電圧を使用しているのであれば直接74HC86を繋いでも構いませんが、「液晶電卓」はたいていは電源は1.5Vのボタン電池が1〜2本の1.5〜3Vですよね。
 1.5Vなどでは電圧が足りずに5V系(2〜6V)の74HCシリーズのロジックICは正しく入力を判断できません。3V電源の電卓でも、液晶にかかっている電圧が3V近くまであればいいのですが、少し低い場合は判定は難しくなります。

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 たとえば右の図は電卓用ではありませんが、小型液晶ディスプレイコントローラーでは最もポピュラーなHD44780の液晶ドライブ端子の信号フレーム図です。

 この場合は電源電圧を5分割した液晶ドライブ電源を用意していて、それを図のように時分割で各信号線に与えて液晶を操作しています。

 但し図でVccとなっている電圧も、実際には電源電圧を半固定抵抗で分圧して電圧を下げたものが使われているのが一般的ですから、こういう場合は単純に電源電圧の1/2程度を境に上か下かで判断するのも難しいでしょう。

 このように5V系でもロジック系の判定電圧では判定できないものや、1.5V系のものでもちゃんと働くようにするには、各信号線の電圧を低い電圧からロジック電圧まで変換する為にトランジスタやFETを使用したレベル変換回路を作ってやる必要があり、これは使用する電卓の回路によって設計がちがってきます。ですからここでそのものズバリの回路図を提示することはできません。残念ですがご自分で研究してください。

 また、液晶パネルの7セグ表示ですが、表側か裏側の各セグメントが繋がった「コモン」端子が2つ以上に分かれていたり、マトリックス接続でダイナミックドライブされていたりする場合には交流がかかっている期間以外に「無電圧状態(選択されていない期間)」も存在しますので、それらをも検出してダイナミックドライブに対応させる回路などたいへん複雑な回路を組み込まなければならなくなる場合があります。
 これもお使いになられる電卓によってそれぞれ違いますので、中の電卓機能LSIと液晶パネルがどのように繋がっていて、液晶パネル内での各セグメントの配線がどのような品なのかも調べて対策を考えてください。

 8桁電卓なら1桁につき7セグメント+dp(少数点)で8セグメントぶんの回路、8桁で合計64セグメントぶんのEX-ORや電圧判定回路群が必要になりますので、かなり大掛かりな工作になります。

◇      ◇      ◇

 全く違った考え方の電卓改造術を考えました。

 液晶表示の原理は上で説明した通りですが、偏光板の位相を「表も裏も同じにする」ことで「白と黒を反対に入れ替える」ことができます。

 「画面がまっ黒で、7セグの文字が白色」の電卓ができます。

 そのままではバックライトの無い反射型液晶では文字部が暗すぎて見づらいですが、改造して裏側にLED光源などの明るい光源を置くと結構まぶしいくらいの7セグ表示電卓になります。

 A4サイズくらいの巨大電卓なら液晶表示部もかなり大きい製品もあり、そこを「黒バック液晶、明るいLEDバックライト付き」に改造してやれば視認性もそこそこ上がると思います。

 元々電卓についている偏光板の片側を剥がして、90度回転させてみてください。1桁ぶんくらいしか重ねられませんが、偏光板と液晶ガラスが重なっている部分がまっ黒になるはずです。
 もしこの方法でテストできれば裏側にLEDやELバックライトを置いてみて、どの程度明るく見えるのかを試してみてください。
 それで充分な視認性にできるとわかれば、ネット通販などで偏光フィルムを売っているお店で必要なサイズの偏光フィルムを購入して電卓液晶に貼ればOKです。

 通販の偏光フィルムは数千円〜数万円(セット枚数等による)もしますから、もう一台同じ電卓を買って偏光板だけ剥がして使うほうが安上がりかもしれません。
 両方の電卓にそれぞれから剥がした偏光版を移植すると、黒バックの渋い液晶電卓が2台できあがります(^^;
 同じ電卓から偏光板を剥がして流用できるのは、あくまで直交タイプの液晶パネルを使用していて、上で説明した通り表と裏の偏光板がそれぞれ90度違う品である場合です。テストする時によくお確かめください。

 実は、液晶パネルの中には上で説明したような「水平」「垂直」の偏光板ではなく「斜め45度」の偏光角のシートを表も裏も同じ物を使用しているタイプを見たことがあります。
 同じシートですが、表と裏で片側を裏返して貼る(その製品はケースに挟んでいるだけでした)だけで90度直交になりますので、わざわざ製造時に「表用」と「裏用」にカットサイズを変える必要も無く、同じフィルムを大量生産するだけなので製造原価が下がるという寸法です。
 もしこのような「斜め45度」の偏光フィルムを使用した液晶パネルであれば、単純に片面を「裏返すだけ」で白黒反転できてしまいます。
 30年程前のデジタル時計で見ましたが、もし電卓でもこのような「原価削減のアイデア」が使われていたらいいですね。

 この方法ではやはり液晶パネルの性能から視認性がじゅうぶんでは無いと判断されましたら、やはりかなり大掛かりな回路を作って7セグLEDを光らせるしか無いですね・・・。
お返事 2009/1/14
 
「ボリュームアンプ」からモクモク煙が!
 こんにちは、はじめまして。
 いつも楽しく、あこがれながら拝見させていただいております。
 このたびは100円商品「ボリュームアンプ・ボリュームあっぷ!!」についてご報告いたしたく投稿いたします。

 いつも自家用車内で通勤時、FMトランスミッタ経由にてMP3プレイヤーの音楽を聴いておりますが、MP3プレイヤーのボリュームを最大にしても、どうしてもラジオから出る音が小さいので、カーラジオのボリュームを大きくしますが、ニュースを聞こうと不用意に選局を変えると、カーラジオのボリュームがそのままなので大きな音でびっくりする羽目になっていました。

 そこで過去の記事を思い出し、「MP3プレイヤー」→「ボリュームアンプ」→「FMトランスミッタ」→「カーラジオ」の配列にし、かつ「ボリュームアップ」の電源(電池ボックスのところ)に12Vシガーライターからの電源引き出しをハンダ付けしテストしてみたところ、スイッチオンからしばらくして「ボリュームアンプ」からモクモク煙が上がってしまいました^^;

 データシートには供給電圧max.15Vとありますし、100円商品なのでどこかショートが無いか確認してから試しましたが、2台目も同じ結果となりました。 電池も要らずのいいアイデアだと思ったのですが。。。
 不景気のおかげ?で帰宅が早い日ができるので、少し素人電気工作まがいのことにチャレンジしてみましたが、まずは大失敗に終わりました^^

 お時間がございましたらここまでの話で何かお気づきの点、アドバイスを頂けたら幸いです。
 100円ショップで思案しながら素材を物色したり、気の迷いさんのHPを見ながら回路図をたどったり、ハンダ付けをしたり、とても楽しいので、もっと気をつけながら最後一個の「ボリュームアンプ」は何か他の次のチャレンジを考えようと思っています。 敬具。
くろいぬ 様
お返事  ・・・・ですか。それはたいへんですね。

 考えられる原因は2つあります。

 1つは「ボリュームアンプは12V用の設計では無い」という事ですね。
 確かにボリュームアンプの紹介ページに載せていますように、中で使われているアンプIC TDA2822Mの電源電圧は1.8〜15Vと広範囲ですが、残念ながらボリュームアップは15V迄使用できるようには出来ていません。
 中の基板をご覧になれば、電源平滑用の220μFの電解コンデンサは10V品ですから、電気の世界ではこの半分〜80%程度の電圧で使うのが普通で、もしこれに車の電源から取った12〜15Vをかけると過電圧で破裂してしまいます
 電解コンデンサが破裂すると、凄く臭いにおいのガス(煙)が発生します。

 もう1つは「誤った接続でTDA2822Mを焼いてしまうこと」。
 これはボリュームアンプの回路図を見ながら考えてください。

 TDA2822Mはアンプ回路が2つ入ったICで、2つを右・左チャンネル用に別々に使ってステレオアンプが作れたり、ボリュームアップのように2つを逆位相になるように配線して2つで1つのアンプとして動作させ、出力を4倍にできるブリッジ接続というアンプ回路が作れます。ここで使われている回路はオーディオの世界ではBTL接続(Bridged Transformer Less 接続)という方法です。

 BTL接続は少数の乾電池のような単電源でも通常のアンプの2倍の電圧・電流をスピーカーにかけて、4倍の音量を得られるというたいへん効率が良いアンプなのですが1つ制限事項があり、それは「出力にはスピーカーしか繋いではいけない」という事です。
 元々スピーカー(ボリュームアップの場合はイヤホン)を鳴らす為のアンプなのでその通りの使い方をしているなら良いのですが、もし出力を「GNDが共通の別の回路」と繋ぐとアンプ回路がショートして焼けてしまいます

 ボリュームアンプの回路図を見ると、イヤホン端子には上側のアンプ(これを以後アンプAと呼びます)と下側のアンプ(以後アンプB)の各出力が繋がっています。
 この接続を見ると、イヤホン端子には回路のGND(アース)は接続されていませんよね?
 普通は音声の入力端子や出力端子の片側は回路のGND(アース)に接続されていて、GND電圧を0Vの基準としてそこからの電圧で信号を表すのですが、BTLの場合はGNDとの間に電流を流すのではなく、各アンプの出力をお互いに逆位相にする事で、2つのアンプの出力で運動会のつな引きのようにスピーカーを駆動します。
 つまり、音声信号にあわせて
アンプA押す(電圧が高い)時はアンプB引っ張る(電圧が低い)」
アンプA引っ張る(電圧が低い)時はアンプB押す(電圧が高い)」
ように出力電圧を動かして、スピーカーを大きく揺さぶる事で大きな音を出せるのです。
 このようにBTL接続のアンプは常にアンプAアンプBは何らかの電圧を出力しています。たとえ音量が0でもスピーカー端子のプラス側・マイナス側には電源電圧の約半分の電圧が出力されています。

 もしも、このBTL出力のスピーカー端子を間違って他のアンプやオーディオ装置に繋いだ時にはどうなるでしょう?

 事態は2種類考えられます。

 もしも「繋ぐ先のオーディオ装置とボリュームアンプの電源が分離している場合。」
 ボリュームアンプや入力に繋がっている装置の電源と、ボリュームアンプの出力(イヤホン端子)に繋ぐ装置の電源が全く別々で「どこも繋がっていない」場合には問題はありません。
 出力先のオーディオ機器の入力端子には、BTL出力したアンプAアンプBの出力電圧差が入力電圧として伝えられるだけで、故障もなにもしません。

 もしも「繋ぐ先のオーディオ装置とボリュームアンプの電源が接続されている場合。」
 たとえば、ボリュームアンプの電源を乾電池では無く何かの装置の電源から分けてもらい、その装置に音声出力をしようとした場合。
 くろいぬ様の用途であればトランスミッターが乾電池電源ではなく、車のシガーソケットに刺して車から電源を貰うタイプで、そのトランスミッターと同じようにボリュームアップも車のシガーソケットからの電源に繋いでしまった時など。

 この場合、接続先のオーディオ機器の入力端子の片側は電源のGND(アース)に接続されていますから、ボリュームアンプの中のアンプ回路のうち片側(アンプA)の出力は「受け取り側の機器の中でGNDとショートする!」ことになり、アンプICが焼けます

 基本的に『BTL接続のアンプの出力は、スピーカー以外には繋いではいけない』という禁止事項を守らなければなりません。

 ボリュームアンプはイヤフォンを鳴らすという用途以外には使用する事は考えられていませんから、今回のような音声信号の伝達経路の途中に挟む「ボリューム調節用のプリアンプ」として使用するには不適です。

 もしトランスミッターの電源が車からの場合は、GNDが共通になってしまう状態で使用するのであれば、
  「mp3プレーヤーは電池駆動で使う」(ボリュームアンプとGNDが繋がる為)
  「ボリュームアンプも電池駆動で使う」
という風に、電源が出力先のトランスミッターと分離した状態であれば問題は無いでしょう。それに定格通りの電池駆動であれば過電圧で電解コンデンサが爆発してしまう心配もありません。

 トランスミッターは電池駆動で、問題が「BTL接続によるIC破損」でなくて単に電源が過電圧で電解コンデンサがパンクしているのであれば、25V品などに交換すれば動作はすると思います。(試してませんが)

 問題が「BTL接続によるIC破損」であっても、ちょっと回路を改造すればBTLショートは回避できるのですが、今回のの原因がどこにあるのか判別できませんので、これはここでは書かない事にしますね。もう文章もかなり長くなってしまいましたし。
 電源のコンデンサだけの問題なら、コンデンサ交換だけで済みますしね。
お返事 2009/1/11
投稿  電池試験の経過報告もある忙しい中、丁寧なアドバイスを頂き真にありがとうございます。しかも様付けで呼んで頂き恐縮の極みです。失礼いたしました。

 お察しのとおり「ボリュームアンプ」と「FMトランスミッタ」は同じシガーライタのGNDにしてしまっていたので、起こるべくして起こった発煙だったのですね。 2台の「ボリュームアンプ」にはかわいそうなことをしましたが、なるほどいい勉強になりました。

 BTLショートは簡単な改造で回避できると言うことですので、残り一台の「ボリュームアンプ」の有効活用のため勉強してみます。
 無知は恐ろしいですね。 今思えばMP3プレイヤーとFMトランスミッタが壊れるような回路構成にならなくてホントよかったです。^^;

 アドバイスがなければ、ただの失敗で過ぎてしまうところでしたが、失敗の原因がわかると、また好奇心が沸き楽しくなってきました。今後もいろいろな実験・愉快な記事を楽しませていただきますね。お忙しい中、ほんとうにありがとうございました。
くろいぬ 様
お返事  やはり電源共通にしちゃってて、BTLショートでICを焼いてしまっていたようですね。
 原因さえ特定できれば解決には近道を通れます。

 ボリュームアップ!の基板を改造して対策をする方法が一番なのですが、パターンカットなどが面倒なために以下の『ボリュームアップ!→FMトランスミッター 中継ケーブル』を作って安全にBTLショートを回避するのが工作が簡単です。
 予算は200〜300円くらい(^^;
(安い所で買えば100円台かも?)

 『中継ケーブル』の役割は、BTLショートしてしまうアンプの出力(イヤホン端子のGND側)とトランスミッターの入力のGND側を切り離す事が第一の働き。
 第二に、アンプの音声信号を正しくトランスミッターの入力端子と接続する為に電解コンデンサを挟んで音声信号である交流信号のみを通すようにしてやる事。

 右の回路図ではそれら2つの役割を果たすケーブルを作るようにしています。

 音声信号はBTL出力のどちらの端子(アンプA・B)からでも取り出せますが、正相出力がアンプAが側から出ているので、プラグの接続的にはなんだか気持ち悪いですがプラグのスリープ(根元)側が信号線となります。
 プラグのチップ(先端)側はアンプBの出力なので今回は使用しませんのでどこにも繋ぎません。

 使用されているジャックの仕様がちょっと変った品で、内部ではチップ(先端)側に正相出力が出ているとの情報を頂きました。訂正いたします。

 アンプICの出力は直流成分が乗っていますので、この中から音声信号だけをトランスミッタに通す為に10μFの電解コンデンサで直流をカットします。
 実際には、トランスミッターの入力回路にもコンデンサが入っていて、直流成分を含んだまま信号を伝えても大丈夫な回路も考えられますが、そうでない場合や諸々の心配からここでは電解コンデンサをアンプ回路の一環としての出力直流カット用という位置付けでとりつけます。(難しい事はわからなくても結構です。こう繋いでください。)

 電解コンデンサを通った音声信号はモノラルですが、せっかくトランスミッタはステレオ(だと思う…)なのでちゃんとステレオで音声を飛ばせるように、中継ケーブルの出力は「ステレオジャック」にしてL・Rの両方に音声を乗せてあげましょう。

 「実は車のラジオはモノラルなんです・・・」なんてオチがあるかもしれませんが(^^;

 中継ケーブルの途中のケーブル部分はなるべくシールド線を使用したほうが、ここからの外来ノイズの混入を防げるのですが、中継ケーブルを数センチ程度の長さで作るなら特に神経質になる必要も無いと思います。普通の配線に使うビニール被覆線でも結構です。

 さて、こうして中継ケーブルを作ってボリュームアップ!とトランスミッターの間に挟めばBTLショートも無く、きちんと音声信号を伝えることができます。
 ただ、BTLでは無くなったのでアンプのゲインは片側のアンプ一個での増幅度ぶんだけになります。少し多い目にボリュームを回さなければならないかもしれません。

 ついでに回路図の下半分、『ボリュームアップの入力をステレオ信号対応に』する改造。

 元々ボリュームアップについているプラグはモノラルプラグなので、mp3プレイヤーに挿しても左右の片側の音声しか聞こえません。
 それではせっかくのステレオ音楽がちゃんと聞けませんから、ボリュームアップにちゃんとステレオの左右両方の音声を入力できるようにプラグを交換します。

 ただし、この改造はプラグを変えて左右の信号をミックスするだけです。音はモノラルになります。
 ステレオのまま増幅して、ステレオでトランスミッターに送るにはボリュームアップ!の中の基板を分解して「ちゃんとしたステレオアンプ」に大改造しなければなりませんので、ここではそこまでの改造技術の無い方でも楽しめるボリュームアップ!でちゃんとステレオ音声を欠落無く効ける改造・・・程度に留めておきます。

 こうしてボリュームアップ!から煙を出ないようにしてやれば、電源共通でも使用できますので、基板上の220μFを25V品などに交換すればそのままDC12Vの電源でも使用できるでしょう。

 なんとなくですが、元々が3V用の基板・回路を定格最大ぎりぎりの12〜15Vで動かすのもなんだか気持ち悪い部分もありますので、もし予算が許せば100円ショップダイソーの「315円シガーソケット用携帯電話充電器」を利用して、12V→5Vの電源装置としてボリュームアップ!にはDC5Vの電源を与えるほうが気分的にも安心なような気がします。(この場合でもGNDは共通になりますよ)
 これならボリュームアップ!基板の電解コンデンサは取り替えなくても良いですし、「DC/DCコンバータ電源を使って」なんて話になるとなんとなく「電子少年心」をくすぐられませんか?(笑)
お返事 2009/1/12
投稿  「勉強してみます」とは言ってみたものの、ショート回避良実例がなかなか見つからず煮詰まってたところでした。しかもよくよく考えたら自動車関係の質問でしたし。 そんな中お返事を知り、本当に恐れ入ります。m(_ _)m

 なるほと、コンデンサで直流だけを遮断するんですね。
 プラグやジャックは100円ショップの「延長ケーブル」の在庫がありますし、「ちょっと奥さん」や「この内容でxx円は安い」等と書かれる記事にある100円ショップ系の品々は、カミさんに小言いわれながらもほとんど購入・在庫していますので、それらの在庫がやっと役に立つときが来たようです。 DC/DCコンバータのキャン・ドゥ・Car Chargerも既在庫ですので、もうお返事を読んでいる最中から「にわか電子少年心」をくすぐられっぱなしです。^^
 さっそく、中継ケーブル、ステレオ信号対応、5v電源化、と手を加えて見ます。 最終的にはいつでも回路の見える半透明のタッパーをケースにして、それっぽくして自己満足感を高める予定です^^

 アドバイスのみならずワクワク感まで与えていただいて、本当にありがとうございます!
くろいぬ 様
お返事  キャン・ドゥはオーディオ・ビデオ用の中継ケーブルや変換ケーブルの宝庫ですからね。
 付いているプラグやケーブルの単価を考えると、電子パーツ店でプラグを買ってきてハンダづけするより、100均の中継ケーブルをちょん切って使ったほうが安いし、最初からケーブルも付いているしとたいへん便利です。

 シガーアダプタも既に購入されているのでしたら、後は工作するだけですね。

 それだけ在庫を抱えているのなら、奥さんにガミガミ言われないよう次は何か家庭内で便利になるような品を作って名誉挽回できるといいですね(^^;
お返事 2009/1/14
投稿  『ボリュームアンプ』のステレオ化改造にチャレンジしていますが、その過程で新たな事実が判明。
 なんと、ジャックがステレオ仕様でした。

 改造の関係で、ジャックを基板から外してよくよく眺めてみたら、何かがおかしい。プラグの先端が接触する電極が差込穴側の電極に接続されているのです。
 実際にヘッドホン接続してテスタで当たってみたら・・・なんとステレオ仕様でした。
 普通に見られるステレオジャックとは違い、プラグ差込穴側のピン(ICの1pが接続されているほう)がプラグ先端(つまりL極)になっています。
 ICの3pが接続されているのがCOM(GND),何も接続されていないのがプラグの中電極(R極)でした。
(R極はモノラルのプラグを差し込めば、差し込んでONのスイッチに。)

 結果的にはICの1p側がプラグの先端になっており、入力と「逆位相」にはならないようです。

 ただのSW付のモノラルジャックだと思っていたのですが・・・思い込みとは恐ろしいですね。


 なお、現在行っている改造の詳細は下記アドレスにて。
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo.php?p=log&lid=65713
jr7cwk 様
お返事  おかしな仕様のジャックが使用されているのですね。
 さすが中華製品。

 中継コードも普通の中心線から信号が取れますね。
お返事 2009/1/26
 
Panasonicの自動車用バッテリ寿命判定装置「LifeWINK」
 いつも興味深くいろいろな評価記事を参考にさせていただいています。
 最近Panasonicの自動車用バッテリ寿命判定装置「LifeWINK」の仕組みに興味を持っています。管理人さまにも興味がおありでしたら是非しくみを解析いただければ幸いです。
桃子のパパ 様
お返事  LifeWINK」(ライフウインク)ですか、初めて知りました(^^;

 パナソニック ストレージバッテリー株式会社LIFE WINK公式ページによると、バッテリーの電圧変動などを調べて寿命を判定する装置のようですね。

 調べてみるとYouTubeにLIFEWINKの動画(LEDの点滅の様子)も上がっていますね。

 「しくみ」は、バッテリー電圧を中のマイコンのA/Dコンバータで常に読み込み、エンジン始動時の電圧の落ち込み具合や、放置時の電圧低下などの様子を中のプログラムで検査して寿命状態や過放電・過充電の警告ランプを点灯させるものですね。
 ほかに本体裏面にある「温度センサー」でバッテリーの温度も監視しているようですが、これは「光通信」で専用の「Panasonic専用バッテリーテスター」にデータ通信をしないと本体のみではユーザーはチェックできないようです。
 内部のプログラムではこの温度データを、季節の変化によるバッテリー電圧の変化度の補正情報として使用している可能性は高いです。

 バッテリーの寿命を判別するにはバッテリーが新品状態の時にLIFEWINKをとりつけて「学習」させなければならず、その初期データと、刻々と変化するバッテリーの電圧状態の変化を比べて計算結果をLEDに表示しているので、(マイコン内蔵の放電器のように)単純に「電圧が何Vになったら劣化度何%」なんていう判定では無いと思いますよ。

 「Panasonicバッテリー専用」というのも、自社のPanasonicバッテリーであれば劣化度に応じてどの程度の電圧変動になるかのデータを持っている為、そのパラメータをプログラム中に組み込んで計算しているでしょうから、他社バッテリーでは正しく判定できないのだと思います。(特性が多少違っても、おおまかには判定できるでしょうけど)

 想像から言えることは「エンジン停止中の電圧低下などで基礎体力は計っているだろう」「エンジン始動時の電圧の落ち込み度で劣化度(内部抵抗の増加度)を判定してデータ化しているだろう」という事です。
 それを新品時のデータと比較、Panasonic社内のバッテリー性能データと照らし合わせて5段階の寿命表示を可能にしている装置であろうという事です。

 さて、「しくみ」や「判定を行う方法」はPanasonicの詳しい機能説明で容易に想像がつきますが、その「プログラム内容」については外部から簡単には調査や判別はできないでしよう。
 先に書きましたように、マイコン式の放電器の動作を調べるなら単純に電流や電圧を測定してグラフ化する等して調査できますが、このLIFEWINKはそのような単純動作ではなく、バッテリー電圧の変化度を詳しく調べている機器ですから外部から調べる為には同様に様々な負荷状態を再現してLIFEWINKに電圧情報として与えてやらなければなりません。
 車種によって違うスターターモーター回転時の電圧変化まで学習しているようですから、それが違えばまた経年劣化時の電圧変化パターンの変化の具合なども違い、実車での使用状況を再現するのは非常に難しいですね。

 それだけの実験設備を製作してまで内容を調査したいと思う対象ではありませんので、こちらでは調査は致しません。
 LIFEWINK本体は安い物ですが、実験をしようと思うとPanasonicブルーバッテリーも買わないといけませんし、なによりエンジン始動時にどの程度の電流が流れてバッテリー電圧がとれくらい低下するのか、そしてその時の電圧変化波形は?・・・を調べる為の自動車を私は持っていません
 正確な実験データを得るには、まずは車を一台買う必要があるのですが(^^;
お返事 2009/1/4
投稿  お返事大変ありがとうございます。
 いろいろ難しいことをやっているようですね。さすがマイコン。
 別件でパナソニックに伺ったところ、装着後数十回も始動時の電圧降下(?)を学習して車の個体のデータを収集するとのこと。
 簡単にリセットなんてできそうもありませんね。
 大変ありがとうございました。
桃子のパパ 様
お返事  Panasonicの回答がそういう事でしたら、本当にかなり複雑にデータを取ってその積み重ねでバッテリーの状態を判断しているのでしようね。
 「どの位まで劣化したら、何段階を示す」などの動作のチェックは物凄く難しいと思います。

 それと、LIFE WINKの機能を調べているうちに「新品バッテリーに付けたら、そのバッテリーと運命を共にするのか?」という気にはなりました。
 どこかにリセットスイッチが付いていれば、新しいバッテリーを買った時にはリセットしてLIFE WINKはそのまま使いまわしが出来れば安く上がるのですが、そういう風には作っていないようで・・・。

 中を開けて基板を見れば、どこかにリセット端子があるのかもしれません。
 製品の性格上無い可能性のほうが高いですね。もし有れば既に誰かが解析してリセット方法がネットで流れているでしよう。

 もし私が設計するなら・・・光通信機能を利用して、外部の端末からコマンド操作で中のメモリーを初期化するリセット機能を組み込みますね。
 Panasonicの専用光端末とは光通信できるようですから、単に記録したバッテリー状態の記録データを読み出すだけではなく、本体のハードウェアチェック機能や基準電圧などの微調整機能、メモリーデータの初期化などはメンテナンス担当者がいつでもできるように通信コマンドとしてプログラムしておきます。

 そういう隠しコマンドみたいな物が実際に組み込まれていても、当然本体を開けて基板を見ただけではサッパリわかりませんから、光通信を使ってリセットできる機能が入っていても私たちエンドユーザーにはお手上げです。
 もちろんガソリンスタンドにある専用の光通信式バッテリーチェッカーにもこのようなメンテナンス機能は入れてなく、Panasonicの開発・修理部門にある専用の光端末でしか操作はできないでしょう。
 メーカー側からすれば、勝手に改造されて何度もリセットされて使いまわされるような危険性も無く安心な設計です。
 ・・・もちろん、本当にそういう機能が入っていたら、ですが。
お返事 2009/1/15
 
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