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パーツテスターを作成してみました

あると何かと便利なパーツテスターは購入しても高価な物ではありませんが 、YouTubeに作成された方の動画がアップされていましたので参考にして作成してみたいと思います。
 

 

参考動画


この動画を参考にしました、プログラム・回路図などへのリンクがあります。


www.youtube.com


ケースの作成


手頃なケースが無かったので3Dプリンターで作成しました。

※ケースのSTLファイルが必要な方はコメントでお知らせ下さい。


パーツを仮置きしてみました、ケースの大きさは 100×60×50mm 位です。



配線・組立


各モジュールはユニバーサル基板に両面テープで貼り付けました、680Ω・470KΩ の抵抗は誤差の少ない物を使用します。
充電用 Micro USB はブレイクアウト用メスを使用しケースに取り付けました。
充電表示用LEDは充電モジュールのLED箇所から取り出しました。
※回路図にはありませんが、NANOのピン A3と5Vの間に10KΩの抵抗を入れないとA3が(High)にならないので動作が不安定になります。


ピンヘッダーは2種類使用しています、ユニバーサル基板は裏蓋に両面テープで貼り付けます。
3.7Vのリポバッテリーは空きスペースに両面テープで貼り付けます。
昇圧モジュールで出力電圧を9Vに設定します。
裏蓋取付用にインサートナットを埋め込みました。


充電中は赤色LEDが点灯し、満充電で消灯します。




動作確認


電源を入れた初期画面です。


抵抗器を測定しました 264.1Ωと表示されました、正確なのか手持ちのテスターで確認しました .264KΩ です、問題ないレベルですね。


電解コンデンサー(100μF)を測定しました、これも問題ないレベルです。


LEDとトランジスターの極性を調べました。


問題なく使用できそうなので活用していきます。


追記 Ver.1.13 にヴァージョンアップしました


Arduino PROJECT HUB に新しいヴァージョンがありましたので導入しました。
配線などの変更はありません、プログラムの一部変更だけでOKです。


Arduino PROJECT HUB

create.arduino.cc


プログラムをダウンロードし以下を設定して書き込みます。

変更するのは Makefile.h のみです。


Arduino NANO を使用していますので、以下のように変更します。


I2C モジュールを使用しますので、以下のように変更します。


以上で機能アップされたパーツテスターを使用できます。

テトリス時計を作成してみました

YouTube動画にフルカラードットマトリックスを使用したテトリス時計がアップされていて面白そうなので作ってみることにしました。

テトリス時計の動画


www.youtube.com
 

 

回路図


Githubに記載されている回路図の中の「汎用ESP32」を使用します。

https://camo.githubusercontent.com/32ce8e61794f87bdf4ba957db44451c83d5f5fd317cc22ffbce42c21a5097ac0/68747470733a2f2f692e696d6775722e636f6d2f30464231316d652e706e67


P4フルカラードットマトリックスは、コネクターの右側上から4番目のピンは回路図上は[E]ですが[GND]です。
従ってESP32_GPIO15からの配線は必要ありません。


基板作成、取付


フルカラードットマトリックスのDataINコネクターに直接取り付けるようにし、DataOUT側への配線は付属のリボンケーブルを使用します。


・ユニバーサル基板にピンヘッダーを取付配線します。


・ESP32を取り付けた基板をドットマトリックスのコネクターに差し、フラットケーブルでDataOUTと繋ぎます。



プログラムの書き込み


・プログラムへのリンク

github.com


・ライブラリーへのリンク

github.com


必要なライブラリーを入れIDEでESP32に書き込みますがその前にプログラムの変更箇所を設定します。

自宅のWiFiに接続するためID・Passを設定します。


タイムゾーンの変更


プログラムは TinyPICO 用に書かれていますので ESP32 用に変更する部分があります。


・Wiring 箇所で80・81行をコメントアウト、83行を生かす コメント削除


・91行を生かす コメント削除、92行をコメントアウト


218行をコメントアウトし、219行を生かす コメント削除



動作確認


ケースに組み込む前に動作確認しました。

電流値は 0.3A 位ですので電源は1Aもあれば大丈夫そうです。


www.youtube.com


ケースを作成、組込


・ケース作成

ちょっと大袈裟に作りすぎたかも(^_^;、印刷に時間が掛かりました。

※ ケースのSTLファイルが必要な方はメールかコメントでお知らせ下さい。


フォトフレームなどが利用できそうです。


・ケースに組み込み
ポリカのハーフミラーを266×138mmに切断しフロントパネルにはめ込みます。
※ ハーフミラーには保護フィルムが裏表に貼ってありますが表側だけ剥がしました。

ケースにDCジャックと電源スイッチを取付配線します。

フルカラードットマトリックスをケース裏側から3mmのネジで固定しますがネジが無くてもガタがないので必要ないかも。

フロントパネルとケースを3×10mmのネジで固定して完成です。
※フロントパネルには3mmのインサートナットを6箇所埋め込みました。


ドットマトリックスLEDを使用したアラームクロックの作成 Ver2

8×32ドットマトリックスLEDを使用したアラームクロックが作成してから2年近く経過し、本家でアップグレードしていたので再度作成してみました。

以前作成したアラームクロック

blogdaichan.hatenablog.com
 

 

使用パーツ


ドットマトリックスLED 今回は手持ちの青色LEDを使用しました。


Wemos D1 Mini 、D1 Mini ESP32を使用予定ですが手元に届かないのでとりあえずこれを使用します。


モーションセンサー 


フォトレジスター(CDS


ロータリーエンコーダー


DCジャック


ブザー


抵抗器 1KΩ


アラームクロックの仕様


アップグレードされいろんな機能が追加されていますが、今回はガレージに置くのでフォトレジスターとモーションセンサーを取付、LEDの明るさのコントロールと、人がいないときはスリープモードに入りLEDを消灯するようにします。


ケースの作成

前に作成したケースは使えないので新しく設計し、全面にセンサー類を配置上面にロータリーエンコーダーを配置しました。
ブザーが手元に無かったので圧電スピーカーを取り付けました、バックプレートの大きな穴が取り付け箇所です。

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ケースSTLファイル


配線組込


 回路図、プログラムなどは以下をご覧下さい。

www.hackster.io

プログラムの変更箇所は、タイムゾーンの設定くらいです。

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ケース内部の様子

圧電スピーカーの右側のもジュールは3Wステレオアンプです、ブザー音が小さかったので付けてみました。


完成した外観

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動作確認


バージョンアップしても基本的な操作は変わらないようです。

・スマフォなどで192.168.4.1に接続して自宅のWiFiのID/Passを設定します。

・Webインターフェイスからタイムゾーンを9にし、日本は夏時間がないのでDSTmodeをoffに設定します。

・日本国内のNTPサーバーアドレスに変更する場合は ntp.nict.jp を入れておきます。

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表示させてみました

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ダイソーの密封容器でフィラメントドライボックスを作成

密封容器を使用したドライボックスはYouTubeなどで多く見かけますね、ダイソウの密封容器は安価でたとえ失敗しても諦めがつきますので丁度良い大きさのこの密封容器を使用してドライボックスを作成し、フィラメントの防湿を図りたいと思います。
エクストルーダーのステッピングモーターは小型で非力なので、なるべく負荷が掛からないようベアリングを使用して作成します。
  

  

材料


密封容器

www.daisonet.com


ベアリング 内径8mm×外径22mm×幅7mm


リニアシャフト 8mm×250mm 2本(ケースを4個作成する)


デジタル温度湿度計


テフロンチューブ 外径4mm×内径3mm


プッシュフィッティングコネクタ 4mmチューブ用 PC4-M10


M3 ネジ ナット など


ワッシャ (外径14mm、内径8mm)

 

3Dプリンターで作成するもの


以前YouTube動画を参考に作成したドライボックスがあり、密封容器に取付用穴が開けてありますのでこの穴に合うように作成します。

必要なパーツはシャフト固定用のプレート2枚とローラー部分の合計3個と、前に作成した温度湿度計フォルダー及び脚。

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STLファイルDownload
 

リニアシャフトの加工


8mm×250mmのリニアシャフトを102mmの長さにカットします、このシャフトは2本入りのセットなので4本分とれます。

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組み立て


密封容器の底と蓋側にシャフト差し込み用のパーツを3mm×8mmのネジで取り付けます。

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適当な位置に湿度計とプッシュフィッティングコネクタ 用の穴を開け取り付けます。

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完成


ベアリング仕様にしたので動きがスムーズになりエクストルーダーモーターの空回りなどの印刷トラブルが無くなりました。

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Ender5Plus Upgrade 本体ケースのファンを取替て静音化する

静音マザーボードに取り換えてステッパーモーターは劇的に静かになりましたが、今度は本体ケースからのファン動作音が気になります。
ケース内にはスイッチング電源に付いているファンとマザーボードを冷却するファンの2つがあり、どちらも小型の冷却ファンなので高音の動作音で耳障りです。

この2つのファンを大型化し、静音化と冷却効果を高めたいと思います。
 

 

冷却ファンの選択

 
電源とマザーボードが入っているケースは高さが70mmですのでスペースが無く、冷却ファンの厚みが一般的な25mmでは支障します、ファンの大きさを 90mmにするか120mmにするか迷いましたが、口径が大きいファンが静音化にはメリットがありそうなので120mmをチョイス、ファンの厚みが15mmくらいの物を探しました。

選んだファンがこれです

口径120mm×厚さ15mm でスイッチング電源とマザーボード用に同じ物を2個使用する事にしました。

 
スペックは以下の通りです。

 

12V仕様なので降圧モジュールが必要

降圧モジュールは LM2596 を使用しファンコントローラーも付けたい

降圧モジュール

 

ケース裏蓋にファン取付用の穴加工

 
当初加工しやすいアルミ板を使用して穴加工をしようと思いましたが、付いている裏蓋の厚さが1mm程度の鉄板なので穴開けも難しくは無いと判断しましたが時間が掛かりました。
 

穴加工に使用したホールソー

アルミ板なら安価なバイメタルホールソーで出来そうでしたが、鉄板加工なので超硬ホールソーの115mmを使用しました。

item.rakuten.co.jp
 

穴加工の位置決め

スイッチング電源部は上蓋を外し内部に直接風を送るような位置決めにしましたが、既存のファンの穴が穴加工に支障し一部が残りました。

マザーボード側の既存の穴は穴加工により無くなります。


 

穴開け

薄い鉄板なので間単に穴開け出来そうでしたが意外に時間が掛かりました、焼き付き防止のため切削オイルを使用しました。


 
ケースに取り付けるとこんな感じになります、ファンカバーは3Dプリンターで作成。

 

ファンコンなどの取付

 

ファンコン作成

LM2596の回路図において多回転ボリューム(R4 10KΩ)に5KΩボリュームを並列接続します。


電圧計はLM2596のOUT側に接続します、ファンコンは電源ケースの排気スロットにネジ止めします。

 

出力電圧の調整

取り付けるファンは12V仕様で入力電圧は24Vなので出力電圧が12Vを超えないよう調整します。
まずファンコンのボリュームを右いっぱいに回してLM2596の入力端子に24Vを繋ぎます、次にLM2596の多回転ボリュームを回して出力電圧が12Vになるように調整します。

これでファンコンのボリュームで最大12Vまで調整出来ます。
ファンコンで電圧を表示させてみました、ファンの起動電圧は5Vです。

 

降圧モジュールとファンコンの取付

降圧モジュールとファンコンはケースの排気スロットを挟んでネジ止めします。


24Vの電源はマザーボード冷却ファンのコネクター位置に差して取ります。


動作確認

 
完成しましたので印刷時のファン動作を確認します。

スイッチング電源に付いているファンは内部温度が50℃になると動作する仕様です、これを利用して印刷中にファンコンの電圧を変更して確認します、室温は20℃でした。

ファンコンで電圧を5Vに設定では暫くするとスイッチング電源のファンが回り出しました。

電圧を7Vに設定するとある程度時間はもちますがやはりスイッチング電源のファンが回り出しました。

電圧を8Vに設定すると印刷が終わるまでスイッチング電源のファンは動作しませんでした。

ファンの動作音は最大の12Vでも静かですが必要以上に回す必要がないのでファンコンを付けたのは正解です。

以前は印刷中ケースに触ると暖かかったですが、ファン取替後は7Vでスイッチング電源のファンが回っても冷たい状態です、なので以前は相当高い温度まで上がっていたのでしょう。


Ender 5 Plus Upgrade の小ネタ

ED5+のアップグレードも電源ファンの改良を除いて考えていた物はほぼ完成しました、電源ファンの改良はケースの底板をアルミ板に取り換えて口径の大きい静音ファンを取り付ける予定です。

今回は細かいところの改良です。
 

 

フィラメント断線検知器フォルダー及びフィラメント防湿ケースの作成

 

断線検知器フォルダー

フォルダーを作成し上下にクイックフィッティングを取り付け、フィラメントを湿気などから保護する。

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フィラメント防湿ケース

フィラメントケースはここを参考にダイソーの密閉容器で作成しました。


www.youtube.com

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ホットベッドの保温とレベリングナット

 

ホットベッドの下側にコルクボードを取り付け保温する

Ender5Plus のホットベッドは消費電力が大きいので、これにより多少の保温効果が出てほしい。

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レベリングナット+強化スプリング

ベッドが大きく重いためスプリングがへたるらしいので取替、でも印刷のたびにレベリング調整しないとダメですね。


Ender 5 Plus 静音マザーボードに取替え

ED5+ のアップグレードも、この静音マザーボードに取り換えてほぼ完成になります、2月の末に発注して8日後に届きました、意外と早く届いたので早速取替て効果を見たいと思います。
 

 

静音マザーボード


アリエクスプレスの中でも、複数の販売業者から発売されていて価格もそれぞれ違いますが Creality 工場からのオリジナル供給と書いてあったここを指定しました、他にも安価なところがありましたが販売数が多いところにしました。

届いた静音マザーボード

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静音マザーボードの取付


裏蓋を開けマザーボードを写真撮影して記録しておきます。

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配線はそのままで旧マザーボードを外す。

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静音マザーボードを取り付ける。

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マザーボードから静音マザーボードに配線を繋ぎ換える。
マザーボードのレイアウトは新・旧違いは無いので同じ所に付け替える。

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取り付け替え完了。

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動作確認


マザーボードの配線をチェックし電源を入れ、試し印刷を行いました
ステッパーモーター特有のキューキュー音が無くなりました、見ていないと動作しているのか不安になるくらいです。

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モーター音がなくなったため今度は冷却ファンの音が気になり始めました、エクストルーダー周りの静音対策はファンの大きさに制限があるので無理ですが、電源周りの静音対策は出来そうなので考えてみます。