フォトカプラの使い方

本日　フォトカプラの使い方について実験です。

前回の回路に　秋月で購入した　定電流回路ＣＲＤを２個直列にした入力で構成しました。

回路はこんな感じで



回路図はこうなります。



早速実験をしたところ　ほんの少し車輪をうごかしただけで　きれいな波形が出てきます。

さすがに　とまるほど　車輪が遅くなれば　出力波形は　でなくなりますが　とりあえず成功です。

ハブダイナモライトに採用してみたいと思います。

フォトカプラの使い方

Duty調整回路が不安定な原因は　ほぼ　フォトカプラの使い方で決定だと思っています。

いままでの使い方は　出力側に３KΩの抵抗、入力にも３KΩの抵抗を使って　出力は１ｍＡ、入力は

２～６ｍＡくらい流していました。

おそらく　これでも動作はしていたと思いますが

使っているＴＬＰ６２１の特性動作点を特性表に書くと　以下のようになります。



とんでもない　低空飛行ですが　入力側に２ｍＡ位入れれば　とりえずＯＮ／ＯＦＦはできそうです。

ただ　使い方としては　ちょっとおかしい感じです。

出力側に　３～５ｍＡ位流して　あげたほうが　きれいな動作点をとおります。



但し　この場合は　入力電流は　５ｍＡ以上必要です。

入力電流が２mAではONしても　１．４V位までしか　電圧が落ちないので　動作しません。

これでは　出力側を１ｍＡくらいにしたほうが　きちんとＯＮ／ＯＦＦするので良いという結果になります。

後者の使い方は　まだ試していません。

休み中に回路を組んで　休み明け　試したいと思います。

DCコンバータ（FET変更 及び ゲート抵抗の影響）

昨日　GWを利用して　DCコンバータのFET　及び　PIC出力からFETのゲートへの間に

抵抗を入れたらどうなるかの実験をしていました。

結論としては

FETの変更は　LED電流にほとんど影響を与えない

但し　ゲート容量が大きいものは　PICでは駆動しきれない

具体的には

ROHM

①RSR025N03
②RTR025N03
③RTF025N03

ではほとんど区別がつかないくらいです。（あっても１ｍAくらい？）

但し　以前にも書きましたが　

IRLML6334では　波形がなまって　電流も落ちました。

これは　抵抗を入れたときも同じで　

１００Ωくらいいれると　電流は１~１０ｍAくらい減るかなという感じで　誤差の範囲です。

だいぶ　DCコンは煮詰まってきました。

つぎのステップは　光学系へいくしかないのでしょうか？

もう一つ

１２Ｆ１８２２の中で　まだ使える機能はないかと考えると　　ＡＤコンバータがあります。

例えば　ＦＥＴのソースに０．１Ωを取り付けて　その電圧をはかれば　電流を測定しているのと等価です。

０．１Ωなら　２Ａながれても　０．２Ｖです。

効率は落ちるのでしょうが　動作観察には　効果的かもしれません。

測定できる項目は

①走行速度

②ＤＵＴＹ

③ＬＥＤ電流

それを　ＬＣＤへの送信　２ＰＩＮを加えると

５ＰＩＮです。

３．３Ｖの電源と　ＧＮＤを加えて　７ＰＩＮ　なので　あと１ＰＩＮ余っています。

余っているのは　３か４ＰＩＮに割り当てられるのですが　タイマー１の入力は４ＰＩＮが適当なので

３ＰＮが余ることになります。

といっても　あまり適当な機能もありません。

それどころか　内部ＣＬＫ　３２ＭＨｚでは　ＡＤコンバータがうまく動かないという情報もあります。

とりあえずは　走行速度と　ＤＵＴＹが　表示できるように　プログラムが組めるように勉強したいと思います。

また間違い？

ライトのDCコンのプログラムを変更して、LCDへ速度とDutyを表示させることを考えていましたが

ちょっと問題発生。

PICからLCDへの出力は　PICの５，６番PIN

DCコンとしての　タイマー１入力は　３もしくは４番PINが選択可能

（現状では　４番PIN選択）

DCコン出力は　２もしくは　５番PINが選択可能

（現状では　４番PINから離す目的で　５番PINを選択）





LCDを５，６番

DCコン入力を　４番　出力を２番

にすれば　PIN的には　競合はないのですが　DCコンの入力と出力が近づきます。

いままで誤動作が発生する原因を助長させるようで　ちょっと怖い気がします。

LCDへは　最低でも４本の配線は必要。

内部CLKは３２MHzでも大丈夫なようなので　これは修正できそうです。

かなりの困難は待ち受けていそうです。

ちょっと休憩

今週末は　ライトの作成関係はちょっと休憩とします。

私は　通勤車には速度計を付けていないので　今何Km/hで走っているか　わかりません。

健康のためなので　あくせく走るのはまっぴらごめんです。

でも今回のように　速度でDutyを変えるように設計すると　なんか確認したくなります。

いつも測定につかっている　CATEYEのサイコンでもOKなのですが　どうせならPICから

速度とDutyを出力させて　観察するのはどうだろうかと考えました。

あと　いつもの測定でも　サイコンへイチイチ目をそらせて　確認するのが　おっくうになったので

そこらへんもきっかけの一つです。


そこで　秋月のI2CインターっフェースLCDを使って　ちょっと実験です。

先ずは　字を出力するところからですが

そこはネットの力　いくらでも先人の知恵（プログラム？）が転がっております。

あっさり　写真のような　文字出力は成功です。



これと　ライト用DCコンバータ回路を組み合わせればいいだけですね。

結局は　Dutyも速度も　ハブダイナモの発振周波数から計算するだけなので　根は簡単です。

とは言え　そんなには　簡単でできないでしょうが・・・・？　

HL-EL540の改造で問題

とりあえず　ULTRAFIRE C8の改造は終わったので　HL-EL540の改造もしようかなと思って

考え始めました。

ところが　使っているLEDはNSSW219Bなので　１．５Aが最大電流です。

いまの回路は　下手すると　２Aまで出力できます。



１．５Aに制限しながら　実際につかう　２５Km／ｈ以下の電流を増加させる制御はないかと

模索しなければ　なりません。

ＤＵＴＹだけでは面白くないので　周波数は変えられないかも考えたいです。

PIC発振回路での コイル比較

PICの発振周波数　１００KHz　DUTY可変回路で　コイル変更して　再確認しました。

結果は　変わらず



ほとんど　測定誤差範囲でしょう。

もし無理やり差分をしようと思うなら　低速は　１０ｕＨ、高速は４７ｕＨが良いというかんじでしょうか？

いずれにせよ　この程度なら　どれをつかってもＯＫでしょう。

回路パターン変更

回路パターンを変更しました。

出力側の回路（コイル　及び　ダイオード）をPICの入力近辺から離す変更は効果が多少で

完璧きではありませんでした。

そこで　３端子レギュレータ　および　PIC電源　および　フォトカプラの出力（抵抗及びPICへの配線）

の空中配線関係の見直しをしたところ　問題なく動き始めました。

回路の写真としてはこんな感じです。




いろいろ空中配線が必要ですが　とりあえずライトの中に納まるようにはなりました。

ただ　動かしている時も感じた　低速側の　０～８Km／ｈでのＤＵＴＹ７０％はやりすぎのようで　やはり

バタつきが大きい感じです。

実際には　ここもほとんど使われない領域なのですが　実走行ではどうでしょう。

とりあえず　５８％くらいにＤＵＴＹを落としてみましたが　あまり印象は変わりませんでした。

部屋の中　５ｍ先の壁への照射では

①ＣＡＴＥＹＥ　ＨＬ－ＥＬ６２５ＲＣ
②ＵＬＴＲＡＦＩＲＥ　ＷＦ－５０１Ｂ




よりは確実にあかるくなっているように思います。

ただ　やはり２５Ｋｍ／ｈで回し続けていると　かなりライトが熱くなってきます。

ここら辺は　信頼性になるので　実走行で試してみたいと思います。

ライト用基板完成 しかし

ライト用の基板は完成しました。

しかし　また試運転途中で動作がおかしくなってしまいました。

やはり　フォトカプラの出力／PICの入力近辺のパターンがおかしいのだと思います。

もしくはシールド線を使う必要があるかもしれません。

ちょっとレベルが高くなるといろいろ問題がおおきくなります。