2018年6月23日土曜日

着席センサユニットの製作

うっかりミス多発・失敗だらけの製作記となった。
今回の装置は、次の二つの機能を実現する。
  1. 離席したときに、別にある監視カメラのモニタのバックライトをオフして省エネ化する
  2. 人感センサ付き夜間照明LED用のバッテリの充電機能

離着席の検出は、「超音波距離測定センサモジュール US-015 を使ってみた」にあるように、超音波センサを使用する。超音波センサの音速の温度補正用に温度計が必要なため、「温度センサTMP05をCCPで使用する」にあるように、温度センサを組み込む。
別にある監視カメラのモニタとは、「PHOTO-U2のLCDを活かす」で製作したもの。


マイクロクロステーブルとエンドミル」の記事までは、クロステーブルを使ったブラスチックの角穴加工だったが、今回初めて、t=1.0mm のアルミ板へのエンドミルによる角穴加工をすることになった。 


また、6mmの「すぱっとドリル」を購入し使ってみたが、良好だった。
10φ, 16φ, 20φ の穴は、6ミリの穴からステップドリルで10φjまで大きくする。10φからシャーシパンチを使った。


【失敗1】
修理用に購入したまま残っていたオプトレックス社の DMC16202NYの取り付け方向を上下逆に穴開けしてしまった。(シルク印刷が倒立、が正しい)
おかげで、写真のようなオフセットしたスペーサをアクリル板から作る羽目に。(クロステーブルが無かったら作る気にはならない)


【失敗2】
PWM式の温度センサにしたこと。測定時間が掛かる。
アナログ出力式のセンサにしておけば、距離センサの測定周期に合わせて測定するだけでOKだった。

【失敗3】
温度センサを基板上にハンダ付けしてしまったこと。外に引き出す等の根本対策ができない。ケースのフタをかぶせ密閉すると、室温より 8℃ 位高めになってしまう。
  • 温度センサの直下に、電源の発熱部が配置されてしまった
    電源を小型、小容量のものにかえて、レイアウトを修正した
  • フタに、通気用の小穴を明けた
  • 温度センサの近くの発熱部品を離した
  • 対策しても 5~6℃ 高いので、室温の表示としては違いが大きすぎてダメ
【失敗4】
そもそも、離着席程度の検出で使うレベルの「距離センサ」としての精度は、温度補正など要らない。着席とする範囲より、離席と判定する距離(背景との距離)を設定すればいい。

【失敗5】
距離センサを装置と一体化したこと。ユニットの置き場所と向きが限定される。

【充電機能】
ニッカドバッテリの充電は、ボタン操作で充電開始。180mA程度の定電流で設定電圧に達したら充電停止するというもの。こちらは、元になった基板にある回路をいかに活かす回路にするかに苦心した。

【未完】
バッテリの充電開始は自動開始になっていないので、過放電防止のアラームが必要。また、充電完了電圧に温度補正をかけるとしたら今の温度センサの位置が意味を持ってくるかもしれない。