2019年08月10日

Groveリレー

最近は忙しいため、部品紹介が少し多めとなっています。

今回も部品紹介としてGroveリレーを紹介します。

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Groveコネクタのリレーはいくつかあります(M5Stack用SPDTリレー)が、その中でもSeeed社のGroveリレーv1.2は3.3Vから動作可能なのが特徴です。Seeed社のGroveリレーv1.2であれば、3.3V系でも5V系でもそのまま使用することができます。

ほかのGroveリレーの多くは5V動作なのでSTM32マイコンやArduino Leonardなどの3.3V系のマイコンではそのまま動かすことができません。これらのマイコンで使用する場合はリレーの動作電圧に注意して選定する必要があります。

また、Groveリレーを使用する場合は基板上にコイルの逆起電力をキャンセルさせるためのダイオードが付いているため問題ありませんが、リレー単体で実装する場合は必ず保護ダイオードを取り付けることがポイントです。忘れるとマイコンのポートに数十〜数百Vの逆起電圧が加わり一瞬でマイコンが壊れてしまいます。
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2019年08月03日

Groveパーティクルセンサ

以前、Honeywell製のパーティクルセンサを紹介しました。

今回はGroveパーティクルセンサを使ってみました。
GroveパーティクルセンサはHM3301という中国製のモジュールが搭載されています。

有効レンジとしてはHoneywell製が0~1000μg/m3、Groveパーティクルセンサが1~500μg/m3となっています。Honeywell製の方がレンジが広いです。ほかの仕様はほぼ同様ですが、Groveパーティクルセンサの良い点としてボード上に昇圧回路があり、3.3V電源でも動作することです。また、Honeywell製に比べて、価格が3500円前後で少し安くなっています。


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Arduinoでサンプルコードを書き込んで試食してみました。


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Standard particulate matterとAtmospheric environmentの2つの値が出力されます。Standard particulate matterは工業用の指標、Atmospheric environmentは通常の屋内および屋外の大気環境の指標のようです。2つの値の推移をみると、過渡応答では2つの値に差があるようですが、収束すると同じ値になるようです。

Groveコネクタ直結で3.3V電源で簡単に動くのは便利だと思いました。PM1、PM2.5、PM10といった空気中の粒子の日々の変化を計測してみたいと思います。
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2019年07月27日

スリープ不具合調査

メインで使用しているPCが時々スリープから勝手に復帰してしまうことがあったため、調査してみました。

普段はメインPCは電源を切らず、使わないときはスリープや休止で運用しています。時々、スリープしたにも関わらず勝手に数秒後に復帰してスリープ状態に入らないことがある状況でした。使用しているPCのマザーボードはIntel i5-8400+ ASROCK製 H310M-ITX/acを使用しています。

スリープ状態に入らず、勝手に復帰する原因として多くは下記の原因が挙げられます。
・マウス、キーボードがスリープ解除可能デバイスになっている
・Windows Update、タスクスケジューラによる自動起動
・スリープ解除タイマーの許可が有効化されている

デバイスマネージャで各デバイスを確認するとスリープ解除可能デバイスのチェックは外れており、タスクスケジューラ等もイベント登録もない状況でした。また、電源オプションのスリープ解除タイマーは無効化されていました。

今回の原因はよくある原因ではなさそうなので少し調べてみました。


いつも通りスリープさせて、勝手にスリープから復帰する不具合を確認後、イベントビューアーのシステムを確認してみました。スリープ関連のイベントはPower-Troubleshooterとして登録されており、最新のイベントを確認すると原因が判明しました。

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High Definition Audio Controllerが原因と分かりました。

powercfg -requestsoverride DRIVER "デバイスドライバ名" SYSTEMのコマンドを使用して、指定のデバイスについてデバイス側でなく、電源管理の設定を優先にしました。

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上記のコマンド実行後にスリープ状態に安定して入るようになりました。Windowsのアップデートでデバイスドライバとの相性が出たようです。スリープに関係のないと思われがちなオーディオが原因でした。今度のアップデートでの改善に期待です。


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2019年07月20日

電池式消臭スプレー

今回はエステーの電池式消臭スプレーの構造を紹介したいと思います。
電池式消臭スプレーは設定した時間間隔で自動的にスプレーを押して部屋を消臭してくれます。

光センサがあり、環境光の変化でも消臭機能が働きます(スイッチ上の穴部分)。
また、転倒スイッチ(底面)は正しく底面が接地していない場合に自動スプレー機能を停止する役割があります。

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本体上部にスプレーを押すアクチュエータ機構があります。

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内部を見るとモータが1つあり、ギヤを介してスプレーアダプタを上下に動かす機構となっています。


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基板側にギヤの最終段が扇型ギヤとなっており、スプレーアダプタを上下に動かします。

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マイコンはSTM32マイコンではなく、より安価なSTM8L051F3P6マイコンを使用しているようです。
また、回路を見るとモータ制御用のFETが1つしかありませんでした。上下に動かすとなるとモータを逆回転させる必要があり、FET4つ搭載したHブリッジ回路が必須となります。FETが1つしかないということはモータはスプレーを押す方向にしか動かしていないということです。押した後はスプレー内部の反発力でスプレーアダプタを元に戻しているようです。FETが少ない分、回路がシンプルとなり、低コスト化されていると思いました。


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安価な電池式消臭スプレーにもいろいろ機構の工夫やコスト削減の工夫が詰まっていると思いました。

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2019年07月13日

パーティクルセンサ

今回はHoneywell製パーティクルセンサHPMA115S0-XXXについて紹介します。

レーザーを用いたパーティクルセンサで0ug/m3〜1000ug/m3までの粒子を検出できます。PM2.5、PM10を検出することができます。電源電圧は5V、UART 9600bpsで通信します。

ケーブルはMolex 8ピンケーブルが使用できます。


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簡単な光学ユニットが搭載されており、レーザー光源と受光素子がありました。

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メタルシールドを外すとメインマイコンにはSTM32F030F4P6が確認できました。

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赤いレーザー光を確認することができます。
レーザーclass1とはいえ、直視は厳禁です。

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空気はスリットを通って流れ、ファンで排出されます。スリットの途中でレーザーで粒子が検出されます。

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小さい筐体にファンや光学ユニット、制御基板が搭載されている構造は面白いと思いました。今度は実際に使ってみたいと思います。

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