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100円ショップの万歩計(歩数計)の高速化、ダイソー編

 キャンドゥの万歩計を高速動作するように改造してガイガーカウンターを作りました。その後、読者の方からのコメントで、私が使ったタイプの物はもう売られていないらしく、今手に入る物は、私が記事にしたような方法では高速化改造できなくなってしまったそうです。

 これでは簡単な工作でガイガーカウンターを作る道が閉ざされてしまいます。ということで、ダイソーの万歩計(歩数計)を改造してみました。

▼物はこれ
ダイソー万歩計(歩数計)パッケージ

▼内部のプリント基板
ダイソー万歩計(歩数計)内部の基板
 LSI以外の部品としては、左上から反時計回りに、C2, C1, CT, C3, R1があります。(C3はパッドだけで部品は実装されていません)

▼回路図
ダイソー万歩計(歩数計)回路図

 カウントはスイッチで端子を電源レベルに上げる方式。つまり、インターフェィスとしては前に作ったキャンドゥの万歩計と同じです。つまり以前の回路がそのまま使えます。

 C1とC2は液晶用の電圧発生回路と思われるので手をつけません。改造は、キャンドゥの時と同じく以下の二点。
1)チャッタ防止コンデンサ(CT)を取り外す。(パターンカットでも可)
2)クロック周波数調整用のR1を8.2KΩに変更。

 改造前のR1は820kΩが付いていますが、この抵抗を下げてクロック周波数を上げます。実験してみると、0Ωにしても大丈夫だったのですが、石の健康に悪そうな気がしたので、6.8kΩにしておきました。(この値には何ら根拠はありません)。ちなみに、改造前のクロックは25kHzだったのが、この改造で770kHzに上がります。それだけ高速動作するようになったと思います。但し、電源の消費電流は3.5μA程度が140μAに増えます。

 この改造後にどの程度の周波数まで測定可能かは調べていません。入力端子を手で触るとすごい勢いでカウントが進み、ぴったり50cpsの値が出たので、電源周波数には追従できているようです。

 その後、動作速度を調べてみたところ、この状態での最高動作速度は100cpsでした。R1を 0Ωにすると120cpsまで上がりました。抵抗を追加する作業はやっかいなので、クズ線でショートさせてしまうのが手っ取り早いと思います。抵抗とクロック周波数の関係を見ると、LSIの内部にも直列の抵抗が入っている感じなので、0Ωにしても石の健康にはあまり影響は無いと思います。本当かな?(2011.6.20追記)

▼改造部の写真
ダイソー万歩計(歩数計)改造後
 左がCTのパターンカット。右がR1の改造部で、元の抵抗は外すのが面倒なので、そのまま6.8kΩを並列接続してます。たぶんここがこの改造の最難間です。
 抵抗を付けるのが面倒なら元のチップ抵抗の上にはんだを盛ってショートさせちゃえば簡単だと思います。あ、これ実際にやったわけでは無いです。事前調査ではゼロオームでも確か動いていたとおもうので、たぶん大丈夫。でも、うまくいかなかったらごめんなさい。

▼配線引き出し
配線の引き出し
 赤が電源(外部から1.5V印加)、灰色がグラウンド、黄色が信号で、ここを電源レベルへ(スイッチの代わりに)トランジスタで引っ張ることでカウントします。なお、キャンドゥのカウンターはスイッチがオフになったらカウントが進んでいましたが、ダイソーのはスイッチがオンになった時点でカウントが進んでいました。ガイガーカウンターに使うならどうでもいい話なんですけど、仕様の違いがちょっと面白い。

▼カウンターの鳴き合せ
ガイガーカウンターで性能確認

 以前作ったガイガーカウンターのカウンター、(ややこしい)と並列に接続して、ウランガラスの試験用線源でカウント性能をテスト。(細かいことを言うと、信号のプルダウンが2台分効くので、単体の場合とは挙動が少し変わります)
 もちろんゼロリセットしておいて、よーいドンでスタートさせました。この時点ではキャンドゥのカウンターは4213カウント、一方ダイソーのカウンターは4158カウントです。つまり、1.3%くらいダイソーのカウンターの値は少ないことになります。数え落しがあるのでしょうが、GM管自体にも数え落しがあるので、これくらいなら問題無いと思います。あと、書き忘れていました、この時のカウント速度は100cpmくらいです。

 ということで、万歩計を改造してガイガーカウンターを作る手は、まだ使えそうです。

【2011年6月4日追記】
 関連記事:万歩計への配線が二本ですむ接続方法

【2011年8月28日追記】
 この改造をすると、時間が経つとLCDの表示がおかしくなる(セグメントによってコントラストが違ってくる)現象が発生することがあるそうです。この話は、宇都宮泰さんのガイガーカウンター製作ワークショップの8月26日の実況をUSTREAMで視聴していて知りました。発生率は10%くらいだそうです。
 私のガイガーカウンターの回路では、単三の電池から電源スイッチを経由して電源を供給しているので、この問題は起き難いと思いますが、ボタン電池を入れっぱなしで使う場合はご注意下さい。
 なお、表示が変になってしまった場合は、液晶のパネルだけ交換すれば修理可能だそうです。

【2011年11月19日追記】
 形は変わりませんが、パッケージと中身が少し変わった製品が出回っていることを、1F近くの住民さんから教えていただきました。新製品を入手したので特性について調べてみました。詳しくはこちらの記事で、
関連記事

テーマ : こんなの作りました♪
ジャンル : 趣味・実用

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ラジオペンチさん

早速、丁寧な解説をしてくださり感謝です。
手持ち品があったので、少し違うところも
ありましたが、大体このあたり!と見当をつけ
抵抗の上にハンダ付けをやってみました。
でも、見事に失敗しました!。難しいなぁ。。
また、別の日に気を取り直して再チャレンジ
してみます。



ewa512さん

ダイソーの万歩計は、私が把握している範囲では3種類の基板があるようです。どれもたいして変わらないみたいですが、SMTなので改造はやっかいだと思います。。
ここはがんばっていただくしか無いです。

成功しました♪

ダイソーで新しく調達した万歩計で成功しました!。
有難うございました<(_ _)>。
ラジオペンチさんと全く同じ型番のものが入手
できたのでラッキーでした♪。
これからブレッドボード上でテストしてから正式?に
基板へのハンダ付けを開始します(^^♪。

ewa512さんこんばんは、

成功しましたか、、良かった。
実用的に使えるガイガーカウンターが作れるといいですね。

参考にさせて頂きました

GM管は別のものですが、カウンタ部(万歩計改造)、参考にさせて頂きました。ありがとうございました。

CT撤去、R1を33kに、C3にセラコン100u、そしてバネとGNDの間に(GND側をアノードにして)小信号用ショットキDをつけました。万歩計の+側は本体側の+に、バネ側には、本体から普段は(本体側の+電源)-1.5V、パルス印可時は+側に短絡、としましたところ、2本の線だけで電源とパルスの両方が伝達できました。パルスが加わらない時に、バネ側の電圧がうんと下がるからか、数え落としも少ないようです。

多摩地区住人さんこんばんは

コメントありがとうございます。
本体側がどんなドライブをしているかが判らないので、正解な回路のイメージが浮かばないのですが、きっちりとプルダウンというかカウンターの電流をシンクすればもっと高速にできるし、配線も二本で済むという感じでしょうか。ちがうかな・・

うーん、いろんなアイデアが出てますますね。

多摩地区住人さん

教えていただいた方法を回路図にして、6月4日の記事に書きました。
何か変なところがあったらご指摘くださいね。

No title

最近、ダイソーで外観はほとんど同じですが、パッケージと基板が異なるバージョンが出回っています。

外観の違いは、リセットボタンが白です。


高速化改造ですが、実装されている抵抗を、デフォルトの1/10程度まで下げると大丈夫です。

デフォルト:400kΩ程度 → 手持ちジャンクから33kΩを使用

尚、抵抗ショートでは動かない模様。

1F近くの住民さん、今晩は

違うバージョンの万歩計の流通の件、情報ありがとうございます。

オリジナルの400kΩを33kΩが良さそうで、0Ωにするとダメな件も了解しました。リセットボタンが白、を手がかりにダイソーに行った時に探してみます。

ダイソーの万歩計を改造してガイガーカウンターを作る方法は、すごく重要だと思ってますので、できるだけ調べて、何か情報があれば、記事にしたいと思います。

それにしても、1F近く、って福島第一の近所ってことですよね。線量とか大丈夫なんでしょうか。

1F近くの住民さん、

新バージョンの高速化の記事を作成しました。
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-257.html
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