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ソーラータイマースイッチの製作 ケースに入れて完成

 Arduinoで作るソーラータイマースイッチの話の最終回です。ソフトは完成しているので今回はハードを完成形に持って行きます。

 これまで Arduino UNO とブレッドボードで動かしていた回路を、CPUの単独動作にします。さらにケースに入れて使い易くします。ハード製作には回路図が必要なので完成型の回路図に書き直します。具体的には、Arduino UNO の状態からCPUのATmega328P単独動作の状態の回路図に書き直します。

▼回路図 (クリックで別窓に拡大図)
ソーラータイマースイッチ

 電源は5VのUSB充電器から取ることとし、USBーAケーブルを直出しにすることにしました。

 後でプログラムの書き換えが出来るように、6ピンのICSPコネクタを付けておきました。

 Timer Outの出力(回路図の右下)はとりあえずパワーFET(Q1)のバッファを入れて5V出力でLEDを点灯出来るようにしておきました。なお、LEDまでの配線が長くなりそうで、発振が怖いので、ゲートに抵抗(R2)を入れておきました。また、点灯テスト用にマニュアル点灯スイッチを追加しています。

 基板はおなじみの秋月のC基板(片面100ミル)を使い、ケースは秋月のABS樹脂ケース(P-07423)を使いました。

▼完成品の外観
ソーラータイマースイッチ完成
 いい感じに仕上がりました。スイッチはケースの上蓋を開けて操作します。実は、蓋を開けないで操作出来るようにしたかったのですが、細工が面倒だったのでやめました。左側に出ている黒い線は電源ケーブルで、先に付いているUSB-Aコネクタから電源(5V)を供給します。

▼内部基板
基板に液晶を乗せた状態
 スイッチの機能を手書きで記入していますが、左から、Reset、Dec.、Inc.、Enterです。右端のスライドスイッチは出力の強制ONです。

▼液晶を取り外した状態
基板
 左上の3ピンコネクタが出力(Timer Out)です。中央上の青い小さな基板は、液晶の取り付け位置を上にシフトさせるために付けた物で、強度を確保するため両面スルホール基板を使っています。右上はパワーFETで、足を変則的に曲げて液晶との干渉を防いでいます。
 記事を書いていて気付きましたが、この写真は電源のパスコン(C1,C2)が付いていませんでした。液晶やRTCの中にパスコンが入っているので、入れなくてもまあ大丈夫です。

▼裏面
裏面、配線が丸見え
 透明ケースなので配線が丸見えです。基板はプラビスで固定しています。

◆まとめ
 とりあえずソーラータイマースイッチが完成しました。市販のソーラータイマースイッチは1万円以上しますが、その1/10くらいの値段で作ることが出来ました。とは言っても、市販品は計装部品として必要な各種のマージンを確保しているので単純な比較は出来ません。ただ、機能としては遜色無い物が出来たと思います。

 今後このタイマーを使って、テレビボードのLEDダウンライトの自動点灯をやってみる予定です。

 ところで今回28ピンのICソケットを切らしていたのでCPUを直付けしました。ICSPコネクタがあるのでCPUを引っこ抜かなくてもプログラムの書き換えが出来るはずだったのですが、、、なぜかUSBシリアルケーブルがうまく動きません。チップはPL2303を使った物です。
 ちなみに以前もおかしくなったことがあり、対策のためにドライバの入れ替えをやったのですが、またしても動かなくなりました。最近 Windows10 の大きなアップデートがあったったので、たぶんその影響だと思います。

 やれやれ、また対策を調べないといけません。たぶんパチ物のUSBシリアルチップを使っている報いが来ているんでしょう。こういう非生産的なことに何度も時間を使うのは馬鹿らしくなってきたので、正規品を一つ持っていた方が良さそうです。あと、28ピンのICソケットも補充しないといけません。暑いけど久しぶりに秋月に行ってみようかなと思います。

【追記】
 書き忘れていましたが、回路の消費電流は0.2mAで、1秒に一回の表示更新時には約20msの間消費電流は16mAまで増えます。平均としては消費電流は0.5mAということになりますが、USBのACアダプタを電源に使うなら問題にならない消費電流だと思います。
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