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時計の秒針を正転/逆転させてみた

 MFT2013を見ているとやっぱり動くものは楽しいということを再認識。

 で、何か動く物を作ってみようということで、以前やった100円ショップの目覚まし時計をArduinoで動かすやつを機能拡張。正/逆両方にドライブしてみることにします。

▼100円目覚まし時計とArduino
100円ショップの目覚まし時計
 Arduinoの9Pinと10Pinの間に220Ωの抵抗を経由して時計のコイルに接続します。8ピンは動作モードスイッチで、GNDへの接続の有無で状態を作ります。詳しくは以前の記事の方を参照下さい。

 単純に逆方向に回すだけなら、中の磁気回路の鉄片を逆に入れれば簡単に逆回転時計が出来ます。YouTubeに3分で作る、逆回転時計なんてのがあります。

 しかし正逆自在に動かすとなるとあまり事例を見たことがありません。検索してみるといくつかの特許がひっかかり、駆動パルスの波形をいじる方法があることが判りました。

 ならば、やってみましょう。逆転させるにはパルスを正負正と二回反転させるのが実際に行われている方法らしいのですが、いろいろやってみると一回反転させるだけでOKそうです。

 Arduinoがあると、こういう実験をあっという間にできるのですごく助かります。

 で、最終結論。

▼正転パルス
正回転パルス
 これはおなじみの毎回極性を変えるパルス。パルス幅は17ms。
 この波形はコイルへの印加電圧で、フルブリッジの出力なのでプローブを二本使った差動測定を行っています。

▼逆転パルス
逆回転パルス
 逆転させるには、短時間(3.5ms)パルスを入れ、すぐに極性を反転させて長め(12mS)のパルスを送ります。もちろん次のパルスの極性はまるごと反転させています。

 また、正転から逆転(あるいはその逆)させる場合は、先頭のパルスが前回と逆極性になっていればOKでした。細かいところはデモ用のスケッチをご覧ください。拡張子を.inoに変えればArduino IDEで読めるはずです。
 なお、時計の型番や個体によっては最適なパルス幅が異なる場合があるようです。プログラムの値を変えるのは面倒なので、電流制限抵抗の220Ωを1kから500Ωくらいの半固定抵抗にして最適点を探すと良いでしょう。

 で、この動作は動画でないと判らないので久しぶりにYouTubeに登録しました。スケッチを動かすとこんな動作になります。

動作状態


 なかなかうまくいってます。これが安定して動作可能な最高速度で、よく見ると判りますが逆転は正転より少し遅くしてあります。

 さて、これを何に使うか。今のところ思いつくのは、
・ネギ振りやらせるw
・気圧センサーと組み合わせてアナログ高度計を作る。
・GPSと組み合わせて緯度/経度をアナログ表示する。(緯度/経度は60進なので親和性が高いです)

 格安なアナログ表示器としてすごく面白い素材だと思います。何かこれを活用するうまいアイディアはないでしょうか。

tag : 逆回転Arduino高速駆動

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