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Arduinoで自動車用バッテリーセーバー

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駐車中にドライブレコーダーの電源を車のバッテリーから直につなげると、バッテリー上がりを起こしてしまいます。そこで、ArduinoのATTINY85を使用して、バッテリーセーバーを作成してみました。
機能は、12V入力から,USB2ポートと12Vを出力、制御します。
デバッグ用のLCD配線も追加しています。
待機電力は、12Vで0.45mAと極めて低くなっています。
ATTINY85BatterySaver.png
ATTINY85BatterySaver.Board.png
部品一覧
2.1mm標準DCジャック(4A) ユニバーサル基板取付用 2個
NchパワーMOSFET(100V17A) IRLU3410PBF 2個
低損失CMOS三端子レギュレータ 3.3V150mA 
絶縁型ラジアルリードタイプ積層セラミックコンデンサ 1μF50V 2.54mm 2個
AVRマイコン ATTINY85-20PU
ICソケット ( 8P) (10個入)
スタンレー3mm青色LED UB3804X (10個テーピング)
12VUSB変換ボード 2個
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W 10kΩ
金属皮膜抵抗 1/4W20KΩ
金属皮膜抵抗 1/4W68KΩ

デバッグ用
I2C接続小型LCDモジュール(8x2行)ピッチ変換キット
細ピンヘッダ 1×40
丸ピンICソケット (シングル40P)
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Arduino(ATTINY85)でUVモニター(紫外線強度計)

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ATTINY85は省電力なので、乾電池でなく代表的なボタン電池CR2032で稼働できます。紫外線の強度を液晶に表示します。
85UVsch.png
85UV.png
基板
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裏面
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部品一覧
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I2C接続小型LCDモジュールピッチ変換キット
紫外線センサML8511
ATTINY85-20PU
ボタン電池基板取付用ホルダー CH29-2032LF
基板用スライドスイッチ(横型) SK-12D01-VG4
タクトスイッチ
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EleksMillでArduino(WeMos ESP8266)のATTINY85監視基板作成

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WeMOSTiny85sch.pngWeMOSTiny85.png
ATTYNY85で動作監視をします。ある一定時間画面が変化していない場合、WeMosのリセットピンをLOWにし、プログラムをリスタートさせます。
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部品一覧
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EleksMillでArduino(WeMos ESP8266)のカメラ基板作成

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WeMOSSSD1331sch.pngWeMOSSSD1331.png
CCDカラーカメラのArduCAMとGPSを同じ基板に搭載するため、基板設計は、ジャンパーが多くかなり無理をしてあります。本来なら、両面基板で切削した方がいいかもしれません。ArduCAMはピンが半田されてますので、ロングピンソケットを90度に曲げて使います。
基板
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部品一覧
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ジャンパーの配線
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プロトタイプとの比較
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側面
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裏側
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動作確認
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ArduCAM搭載側面
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EleksMillでArduino(WeMos ESP8266)のカラーOLED基板作成

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WeMOSSSD1331sch.png
WeMOSSSD1331.png
カラーOLEDとGセンサーを1枚の基板にサンドイッチすることにより、高さを圧縮します。
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ジャンパーの配線
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部品の一覧
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Gセンサーの配置
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カラーOLEDの配置
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基板の半田
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部品一覧
SSD1331 カラーOLED 0.95インチ
MPU-6050 Gセンサー
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W 10kΩ

EleksMillでArduino(ESP8266 WeMOS)の電源基板作成

IMG_5776.JPGWeMOSPower.pngWeMOSPowerBoard.png
車両の12V電源から3.3Vの電圧に変換します。
また、12Vを照明等に外部出力できるよう、電源端子を追加してあります。
基板の切削作業
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出来上がった基板
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WeMOSの生基板との比較
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部品の確認
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組立
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プロトタイプとの比較
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部品一覧
M78AR033-0.5 超高効率DC-DCコンバーター(3.3V0.5A)
IRLU3410PBF NchパワーMOSFET(100V17A)
2.1mm標準DCジャック(4A) ユニバーサル基板取付用*2個
積層セラミックコンデンサー4.7μF25V±10%
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W 1kΩ
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/6W 10kΩ
金属皮膜抵抗 1/4W20KΩ
金属皮膜抵抗 1/4W68KΩ
プロトタイプと比較して、やはり基板から作成した方が圧倒的な完成度を感じますし、半田はがれ等の原因不明のトラブルはなくなると思います。しかしながら、動作確認等が必要なので、プロトタイプでの作成は必要だとも感じました。

EleksMillで基板作成(CNC)

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基板の切削の要点
FirmWareにRapidSpeedの設定ができないバグが存在するため、G-CodeのG00をすべて、F1000 G01に置換する。
Z軸が反転している。
なるべく、基板を削りたくないため、切削はワンパスとする。細かいパスは、カッターで追加修正する。ドリルは貫通させない。
基板は入手しやすい片面100*75*1.2mm厚のエポキシ基板を使用する。
使用するエンドミルは、
切削には3mmのV字45度、ドリルには0.8mmを使用。工具交換が必要
ドリルを兼用する場合は、0.8mmのフライスビット。工具交換なしで、切削できる。但し、細かいパスはできない。
Eagelのpcb-gcodeの設定内容(まだ試行錯誤のため、今後修正する予定)
EagleGCODE.png
EagleGCODEMachine.png

EleksMillの調整(CNC)

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組みあがった、EleksMillの台座の動きが渋く、いろいろ調整したのですが、お手上げです。
精度は、4辺の隅で±0.05mmまで詰めました。
そこで、ステッピングモータを交換。ちょうど手元に予備として確保していた、IDBOXのものと交換。ひとまわりサイズが大きくて、トルクもあるので、俊敏に動作するようになりました。コネクター類は、互換性があるのね。

ロジクールマウス M585MG

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MicrosoftのBluetoothMouseをMacBook12(win10)で使用していると、時々途切れて操作不能になる不具合がありました。
そこで、M585MGを購入してみました、ドライバーをインストールすることなく、使えて、今までの不具合は一切なくなり、とても快適です。
もちろん、ドライバーをインストールすることなく、レシーバーを使っても使用できます。

EleksMillの組み立て(CNC)

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基板の切削を行うため、EleksMillを購入しました。あまりネットに情報がないのですが、購入価格は、送料込みで3万円です。レーザ(500mW)も付属しているので、楽しめると思います。大きさは、IDBOXと同じ位ですので、お手軽です。モータは、ラジコンカーの540程度の大きさです、3mmのエンドミルが使えますので、1個30円の安価な1mmのドリルで切削します。
組み立ては、比較的簡単ですが、スライドレールがスムーズに動かないと、ステッピングモータがうんともすんとも動いてくれません。
とにかく、オイルを塗って、スムーズに動くように、調整します。
使用するソフトは、ファームウェアupdateでEleksROMを使用し、次に
動作確認のためにEleksCAMを使用します。レーザで2次元の絵を出力できます。
基板の切削には、candle1.0を使用します。
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