PICを使ったお手軽回転数計
(2015-11-25) ブレッドボード上ですが、新板を作成しました。自分で(赤外線)LED発光し反射を受信して回転数を計測、CCP(ハードウェア)計測、計測可能最低回転数チェックあり、パルス(羽根の枚数)設定変更ボタンあり、ホールドボタンあり、LED発光強度変更機能あり、という仕様です。 クリックすると大きな画像で表示されます ほぼ同時に作成した と異なり、回路が少し複雑でブレッドボードの写真だけでは回路を示せないので を作成しました。
- 赤外線LEDは余計な赤外線が関係ない方向に行かないように緑のテープで周囲を覆っています。
- 本来なら(基板に作りこむなら)、赤外線LEDと赤外線リモコン受信モジュールは出来るだけ近い位置に設置すべきです。
- 赤外線LEDの出力調整は5kΩの半固定抵抗でおこないます。出力はあまり強くなくて済む場合が多いので5kΩの可変抵抗で適切と言えます。
- 赤外線リモコン受信モジュールの周辺にはデータシート推奨のノイズ除去回路を組んでいます。スイッチング電源の場合、通常、ノイズ除去回路は必須です。私の認識では、赤外線リモコン受信モジュールの周囲にノイズ除去回路が要らないのは、電池からの直接駆動かUSB電源の場合のみです。
- PIC12F683を2個使います。
- （今の目からは機能貧弱ですが、秋月ライタ等旧形式のライタで書き込めるという大きなメリットを持つ）10年選手のPIC12F683をもう一度見なおしてみようというのも今回の目的の一つです。
- I2C機能のないPIC12F683ですが今回、秋月のI2C液晶をソフトウェアで操作するライブラリを作成しました。後閑さんのHI-TECH C用ソフトウェア・I2C液晶操作関数 をXC8用に修正し、さらにそれとiwamotoさんのストロベリーリナックス用I2C液晶操作関数 をマージし、さらに秋月のI2C液晶用に修正したものです。
- I2C液晶に、現在設定されている、1回転あたりのパルス数(羽根の枚数)、回転数(rpm)を表示します。
- 両チップとも同じ向きで、ピン1が左上でです。
- 上側のチップは単に38kHzの方形波を発生するだけの役割です。
- 下側のチップは8ピン全て使用しています。ピン3が赤外線リモコン受信モジュールからの入力ポートです。同モジュールを用いることで、環境光による誤反応を効果的に抑制することができます。
- ピン4は1回転あたりのパルス数(羽根の枚数)設定ポートです。ボタンを押す度に2,5,7の順に設定パルス数が変更されます。
- ピン2はホールドボタンです。トグル式ボタンです。ホールドモードに入った場合は、ボタンを押した際の計測値表示を保持し続けます。
- ピン5はCCP1モジュールによる回転数計測ポートです。ピン6、ピン7は夫々I2CのSCL,SDAです。
- ピン4はチップの仕様上、内部でプルアップできませんので10kΩの抵抗でプルアップしています。
- I2C液晶は秋月の です。
- 本来プッシュボタンは2個付くのですが、写真では1個しか付いていません。テストの際は必要が生じる度に必要なポートにスイッチを移動させてしのぎました。
- 写真のブレッドボードでは電源アダプターから5Vを取得していますが、基板上に作りこむなら当然、電池駆動方式にするべきだと思います。電池1本か2本と なんかを組み合わせるといいと思います。
- ファームウェアではメインループでソフトウェアI2C通信しているのに割り込みを多用しているので、液晶に時たま一瞬、化け文字が表示されます。
- ファームウェアには回転数表示では通常おこなう、なめらか化処理を組み込んでいません。というのは、扇風機等、障害物(ガード等)越しに計測する場合等は頻繁に誤反応が生じます。そのような状況ではなめらか化処理はおこなえないからです。
- 頻繁に誤反応が発生する場合でも人間の眼でどれが正しい測定値か識別できるように、測定間隔を0.4秒ほどと、かなり長くとっています。
- 頻繁に誤反応が発生する場合でも、目安としては、3回続けて一定の値が表示されたなら、それが正しい測定値だと判断できます。
- 照射光が38kHzのパルスなので高回転時の精度には弱点があります。高回転時の精度を求めるなら のような受信回路に変更すればいいでしょう。
非接触式回転数系・ソース(XC8用＆MPASM用)、MPLAB X IDE用プロジェクト、HEX一式 ダウンロード 12f683_rev-counter.zip
↓2011年から掲載している、内部の計算に用いる数値を求める表計算シートです。実はこのシートは のパラメータ算出シートの簡略版です。 ダウンロード 回転数計・パラメータ算出シート.xls
新板部品表 部品名備考数量72x47mmユニバーサル基板 1PICマイコン PIC12F683 8ピンDIP28ピン丸ピンICソケット 2I2C接続小型LCD(8x2行)ピッチ変換キット 1赤外線リモコン受信モジュールOSRB38C9AA 2個入り15V出力コイル一体型昇圧DCDCコンバータ 15mm赤外線LED 5個入り1緑色LED実際には好みで1トランジスタ2SC1815GR 1815で十分1半固定ボリューム(5kΩ) 制限抵抗用1タクトスイッチ 実際には好みで2基板用スライドスイッチ(横型) 実際には好みで1カーボン抵抗 22kΩノイズ除去用1カーボン抵抗 10kΩプルアップ用1カーボン抵抗 4.7kΩ入力抵抗用1カーボン抵抗 470Ω制限抵抗用1カーボン抵抗 75Ωノイズ除去用1電解コンデンサ 47μFノイズ除去用1電池ボックス(単3x2本用) 実際には好みで1旧版
PCの冷却ファンとかラジコン模型のプロペラの回転数等を計ることを目的として作った工作です。 私はもっぱら静穏化したPCのファンの動作確認で使用しています。 多分もっと高回転の物も計れると思いますが試すものを持っていません。 材料費数百円の格安でお手軽なPIC電子工作です。
お手軽工作なのでプロペラ羽根の枚数は７に固定しています。 模型のプロペラの回転数を計るときは適宜、２とかに変更して下さい。 必要であれば羽根の枚数をセットするインターフェースを追加してみて下さい。
旧版外観 旧回路図 フォトトランジスタ ケース 基板 ソースソフトウェアTXルーチンは、 コメを噛め で見つけたソースを使いました。 特にこのルーチンを使う必然性はありません。AppNotesのルーチンとか下のリンクから入手できるものを使っても良いです。 入手先で著作権の掲示はありませんでした。
その他のルーチン群はELECTRONICS SHELVES から入手しました。 入手先で著作権の掲示はありませんでした。
(2011-12-7追記)やっと上に書いた２の方式のプログラムを作りました。ただし「動くプログラミングサンプル」程度です。 用のC言語のソースを元に、アセンブラ化すると同時に大幅な簡略化をおこないました。低速回転時用のINT割り込み計算モードを省略していますので最低表示回転数未満では出鱈目な数値を表示します。フィルター機能も省いています。ただし（もちろん最低表示回転数以上では）精度が高いという長所もあります。尚、 の機能も含んでいます。 MPASM形式 rev-cntr-ccp.asm HEX rev-cntr-ccp.hex
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