HOME | Raspberry Pi | ビジネス書籍紹介 | 2021-09-19 (Sun) Today's Access : 146 Total : 354140. Since 10 Sep. 2019

番外編:箱庭回路(その1)
2020.05.6

YouTubeでポイントを説明しています。画像をクリックすると再生できます。

今回はソーラーパネルを利用して蓄電、5Vに昇圧して、Arduinoで利用します。

■蓄電回路
まずは、100均のDAISOガーデンライトからパーツ取りします。できるだけ、ソーラーパネルの大きいものを選びました。


ソーラーパネル分解ネタは検索すれば山ほどあるので、詳細は省きますが、この製品には、ソーラーLED ICにYX8018が使われています。
YX8018 は太陽の光がソーラーパネルに当たるとNi-MH電池を充電します。 夜になって、ソーラーパネルからの出力が低下すると、それを検知して電池のエネルギーで LEDを点灯させます。 このDAISOガーデンライトはソーラーパネルが大きい分、コスト的にNi-MH電池の容量は他製品に比べ100mAhと小さくなっています。


「YX8018」でデータシートを検索すると、簡単に回路図を取得できます。
→ Ref.YX801 Datasheet
データシートには、回路図のサンプルが数種類あるので、用途にあったものを選びます。
→ Ref.YX8018 PDF Datasheet ( 特性, スペック, ピン接続図 )
LEDは室内のナイトライトとして使うので、明るすぎる必要はありません。 手元にあった330μHのインダクタで明るさを抑えました。
インダクタ(コイル)の基礎知識(1)

以上、上記の回路により、1.2VのNi-MH電池に蓄電されます。
・DAISOガーデンライト(ソーラーパネルとNi-MH電池)
・ソーラLEDドライバIC YX8018
・マイクロインダクター330μH
・基板用小型3Pトグルスイッチ 1回路2接点
・LED
・単4電池(Ni-MH)ボックス

■5V昇圧回路
次に1.2Vのニッケル水素電池から5Vに昇圧して給電する回路を調べます。
HT7750A PFMステップアップDC/DCコンバーターICは、0.7~5Vの入力電圧を、5V固定、最大200mAで出力します。
→ Ref.HT77XXA PFM Steu-up DC/DC Converter

・PFMステップアップDC/DCコンバーター HT7750A
・インダクター(47uH1.2A)
・整流用ショットキーダイオード1N5817(20V1A)
・キャパシタ(コンデンサ) 22uF(25V~50V)
・キャパシタ(コンデンサ) 47uF(10V~50V)

■蓄電回路と昇圧回路の連結
この2つの回路を連結させて、蓄電と給電を同時に可能にしてしまいます。 蓄電回路にあるバッテリーの+側を昇圧回路のVinに接続して完了です。 電池のメモリー効果等は無視しています。

それでは、2つの箱庭回路を作っていきます。 箱庭回路とは、小さな日本庭園のようにシンプルかつ空間美を極めた回路のことを指します。

今回、用いたのは、横51mm、縦31mmの小さなユニバーサル基板です。
まずは、ソーラーパネルのボードです。両面テープで基板に貼り付け、+と-をピンにはんだ付けしただけです。 スペーサーを使ってアクリル板に固定しています。

次に、本体回路の設計です。ユニバーサル基板のピン配置をLibreOffice Calc上に模写して、パーツを配置します。

次に、蓄電回路の配線を赤ペン、昇圧回路を黒で結線してみました。

基礎工事を行います。蓄電回路側のインダクタとLEDは気分で交換できるように、丸ピンICソケットを土台にしています。 さらに、本来は安いスライドスイッチでよいところを、可愛らしさを追求し、無駄にトグルスイッチにしています。

うだうだと珈琲とお菓子を食べつつ、はんだ付け、半日かけて仕上げたのがこちらです。

裏面はこんな感じです。配線が重なるところは熱収縮チューブを使ってショートしないようにしてあります。

まずは、直射日光の当たらない明るい部屋の中で、ソーラーパネルの出力を計測してみました。電流は1.04mA、電圧は2.06Vでした。 100mAhのNi-MH電池を蓄電するのには、100mAh/1.04mA=96.15時間掛かってしまいます。
次に、直射日光の当たる場所で計測してみました。5月初旬のこの時期、ソーラーパネルの出力電流は13.27mA、電圧は2.91Vに上昇しました。 これなら、100mAh/13.27mA=7.54時間なので実用に耐えられそうです。

夜の室内で、Arduino Nano互換ボードでLチカさせてみました。

Arduino に流れる電流を測定してみると、Lチカ時は13.58mA、チカってないときは11.68mAでした。

ソーラーパネルを遮光すると、回路上のLEDも光ります。遮光していない状態でのソーラーパネルの出力は、0.03mAでしたのでかなり感度がよいようです。

ArduinoのLチカ時の電流は13.58mAでしたが、制御回路を組んだ場合、30mA程度消費すると考えると、 満充電で2時間程度は余裕で使えそうです。
また、昇圧回路単独で使用することもできます。単4形エネループを接続すれば満充電時の容量は930mAhなので、一日中作業しても十分な容量です。

Arduino であれば、USB給電で使えばよいので、本来はWiFi機能のあるESP32などに実装したほうが実用的かもしれません。
LEDの発光色を変えて、就寝時の室内灯にしても、心癒されます。
 Raspberry Pi(ラズベリー パイ)は、ARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ。イギリスのラズベリーパイ財団によって開発されている。
2019.12.13 モバイルバッテリーによる瞬間停電対策
2020.01.01 1280x800 HDMI MONITOR
2020.01.12 micro:bitをコマンドラインで使う
2020.02.04 サーマルプリンタを使う
2020.03.27 M5Stackキーボードを利用する
2020.04.10 電卓を制御して数字を表示する
2020.05.06 箱庭回路 蓄電&昇圧回路
2020.06.29 液晶キャラクターディスプレイLCD1602A
2020.08.03 Seeeduino XIAO
2020.08.09 LGT8F328P - Arduino clone
2020.09.18 電流計測モジュール INA219
2020.09.04 箱庭回路 センサーライト
2020.09.29 シガーライターIC s090c
2020.10.13 自動給水装置 LM393+NE555
2020.12.05 FM放送受信 TEA5767
2021.01.30 DVD Player LED
2021.02.16 癒しの電子回路
2021.03.06 疑似コンソール
2021.04.13 GPIO拡張
2021.08.08 電子ペーパー
2021.09.04 AVRマイコン・ATTiny85


ニーア オートマタ PLAY ARTS改 <ヨルハ 二号 B型 DX版> PVC製 塗装済み可動フィギュア
「NieR:Automata」より、ヨルハ二号B型こと2BがPLAY ARTS改に新たに登場! 高級感の感じられるコスチュームや髪の質感、洗練されたボディバランス、細かなデティールに至るまでこだわり抜かれた逸品。 DX版には通常版のラインナップに加え2Bの随行支援ユニット ポッド042などをはじめ“純白の美しい太刀"白の約定やエフェクトパーツ、自爆モードを再現できる換装用ボディパーツ、シーンに合わせて変えられる顔パーツ2種も付属する豪華な仕様に。 作中のあらゆるシーンを再現することが可能なファン必見の一品となっている。

DIPスイッチで動作電圧を3.3Vと5Vに切り替えられるUNO互換ボード
KEYESTUDIO Plus Board for Arduino UNO R3 with Type-C USB Cable, 3.3V 5V 1.5A Output Current, More Powerful Controller Board USB-シリアルチップ:CP2102 / 動作電圧:5Vまたは3.3V(DIPスイッチ制御)/ 外部電源:DC 6-15V(9V推奨)/ デジタルI / Oピン:14(D0〜D13)/ PWMチャネル:6(D3 D5 D6 D9 D10 D11)/ アナログ入力チャネル(ADC):8(A0-A7)/ DC出力機能の各I / Oポート:20 mA / 3.3Vポートの出力能力:50 mA / フラッシュメモリ:32 KB(うち0.5 KBはブートローダーによって使用されます)/ SRAM:2 KB(ATMEGA328P-AU)/ EEPROM:1 KB(ATMEGA328P-AU)/ クロック速度:16MHz / オンボードLEDピン:D13

エレクトロクッキー Leonardo R3 ATmega32u4 ボード DIY Arduino工作用 - ピンクエディション


Newtonライト2.0 ベイズ統計
ベイズ統計は,結果から原因を推定する統計学です。AIや医療などの幅広い分野で応用されています。その基礎となるのは18世紀に考えだされた「ベイズの定理」です。 この本では,ベイズ統計学のきほんをやさしく紹介していきます。

Interface 2021年10月号
☆特集:~ 格好良さアップ! 機能&信頼性アップ ! ~「 3Dプリンタ & メカ設計入門 」
☆特集2:Pico達人への道…「 C/C++でMicroPython拡張 」


トランジスタ技術 2021年9月号
☆特集:~ 直流・交流・非接触・センサ微小電流の測定ノウハウ ~「電流を正しく測る技術」

トランジスタ技術スペシャル 2021年7月号 宇宙ロケット開発入門
これから開発・活用が進むと期待されている宇宙空間への交通・物流インフラとして、小型・低価格ロケットが注目を集めています。本書では、基本構造から制御メカニズムまで、小型宇宙ロケット開発の基礎知識を実例を交えて解説します。

日経Linux 2021年9月号
【特集1】おうち時間をLinuxデスクトップで楽しむ! Linux環境を作るワザ
【特集2】徹底図解で丸わかり! 「WSL2」入門   Windows 11の新機能を速報!
【特集3】IT自動化ツール AnsibleでWeb導入を自動化
【特集4】ラズパイで楽しむLinuxライフ 「今、会議中」と家族に伝えるプレートをPythonで作ろう


ラズパイマガジン2021年秋号
特集1 サクッと動くパーツ&ライブラリ総覧
特集2 ArduinoライブラリでラズパイPicoを動かす
特集3 古いラズパイをフル活用! Node-REDで 楽しい電子工作
特集4 空気の汚れをラズパイで検知しよう
特集5 ラズパイで楽しむLinuxライフ
特集6 NVIDIAのAIボードが6000円台に!
特集7 M5StickCで始める電子工作 iPhoneからサーボモーターを制御しよう


トランジスタ技術スペシャル 2021年 4月号 No.154「達人への道 電子回路のツボ」
初学者が実用的な電子回路を設計できるようになるためのポイントをまとめました。学校の教科書だけではつかめない基本電子回路やOPアンプ/トランジスタの使い方の実際を、いろいろな視点から解説しています。


Raspberry Pi 3 Model B V1.2 (日本製) 国内正規代理店品
【仕様概要】CPU:ARM 1.2GHz 4コア、GPU:2コア 3D・動画支援、RAM:1GB、ネットワーク:LAN/Wi-Fi/Bluetooth、インターフェース:USB/HDMI/オーディオ/GPIO(UART/I2C/I2S/SPI...)。

ELEGOO Arduino用 Nanoボード V3.0 CH340/ATmega328P、Nano V3.0互換 (3)


ESPr Developer 32
スイッチサイエンス(Switch Science)

協和ハーモネット UL1007 AWG24 耐熱ビニル絶縁電線 リール巻 100m 黒


白光(HAKKO) ダイヤル式温度制御はんだ吸取器 ハンディタイプ FR301-81


サンハヤト TTW-203 テストワイヤ
ブレッドボードとスルーホール間の接続に便利なワイヤですブレッドボード用のオスピンと基板のスルーホール用のバネ性のある端子を組み合わせたテストワイヤです

無水エタノールP 500mlx2個パック(掃除)


ケイバ(KEIBA) マイクロニッパー MN-A04


熱収縮チューブφ1.5
印字無しで綺麗☆ シュリンクチューブ 絶縁チューブ 防水 高難燃性 収縮チューブ (2m, ブラック(黒))


サンハヤト SAD-101 ニューブレッドボード


白光(HAKKO) HEXSOL 巻はんだ 精密プリント基板用 150g FS402-02


【Amazon.co.jp限定】エーモン 電工ペンチ 全長約255mm (1452)


[Amazon限定ブランド]【指定第2類医薬品】PHARMA CHOICE 解熱鎮痛薬 解熱鎮痛錠IP 100錠


Copyright © 2011-2022 Sarako Tsukiyono All rights reserved®.