わたあめ製造機、その１

※注意：空き缶を加熱した場合に発生する物質（ペンキ、コーティング剤等によるもの）の安全性について、なんら確認しておりません。安全性については自己責任でお願いします。

今回は電子工作ネタとはは言いにくいです。
難波ビックカメラの５Ｆおもちゃのフロアで「わたあめ製造機」が売られていました、値段は１３０００円ちょいでした。
一瞬買うかどうするか悩んだのですが、衝動買いして１日反省しなければならなくなる恐れがあったので購入は控えました。家に帰ってからネットでわたあめ製造機を調べてみると、なんと自作できそうでしたので作ってみました。



部品説明（写真左から）
-麒麟端麗500ml 空き缶
-モーター(PX-A640からのジャンク品)
-マラカス（写真用のオブジェクト、装置の構成には関係ありません。）

写真は使用後に分解したものです。写真モーターに繋がっている下のパーツは空き缶の上部です。使用後に缶きりで切ったものです。

装置の使用方法：写真に写っていないですが他に、ダンボールとカセットコンロを使います。
汚れ防止等の理由で、全てダンボールの中でおこないます。ダンボール中にカセットコンロを設置し弱火で点火します。装置空き缶にザラメ（砂糖）を入れ、火にかけてモーターを回すと”わたあめ”が作成されます。

使用感：”わたあめ”を作ることができました。わたあめを食べる事を主目的とした場合、市販の製造装置を購入するか、わたあめ製造装置を設置している施設またはお祭りに行くほうが吉です。最近何でもですが、自作するメリットは、自己満足の世界であることが多いです。市販品のほうが安くて品質が良い場合が多くなってきています。

しかし私は自作派です、今回の問題点（次回の改善点）。
１、使用した材料（ザラメ）のうち”わたあめ”として口に入る量は極めて少ない。棉にならず壁面（ダンボール）に吹き飛ばされているものが多い。
２、作成された”わたあめ”を市販の物と比べると、硬い感じがする、半固形のザラメのような、、。

ザラメがきれいに液化する前に缶の噴出し口（穴）から出ているのが全ての原因と思われる。

対策：
１、缶の噴出し口を減らし、もう少し時間をかけて液化できるようにする。
２、噴出し口の最下位の位置を1cmほど上げ固形分を少なくする。
３、アルコールランプも自作できるようなので、空き缶でアルコールランプを作成してみる。

さて次はいつするかな。

電気二重層キャパシタでの電力実験

電気二重層キャパシタ（コンデンサ）とかスーパーキャパシタとか言われる物で電気実験をしてみた。用意したキャパシタは2.5V60F(秋月で￥1000.-)と5.5V1F(若松で確か、、￥150.-)。負荷はこれをHT7733Aで昇圧し、白色LED(VF3.2V,IF20mA)、青色LED(VF3.2V,IF20mA)、黄色LED(VF1.8V,IF20mA)、定電流ダイオード（CRD,たぶん15mAの物）等を使って回路で負荷連続点灯時間の試験をしてみた。昇圧回路に使用した部品は(22uH,1N4148,電コン47uF x 2,積セラ0.1uF)で昇圧し、負荷に接続した。白色LED(VF3.2V,IF20mA)、青色LED(VF3.2V,IF20mA)、黄色LED(VF1.8V,IF20mA)、と定電流ダイオード（CRD,たぶん15mAの物）を用意した。その他に、写真には載っていないが手巻き式携帯充電器で充電試験をしてみた。

■試験結果
１）1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと青色ＬＥＤを点灯させた。点灯時間は50秒だった。
2）1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと青色ＬＥＤを繋ぎその後ろにCRDを接続し点灯させた。点灯時間は４分９秒！！
3）1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと白色ＬＥＤを繋ぎその後ろにCRDを接続し点灯させた。点灯時間は６分！！
4）1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと黄色ＬＥＤを繋ぎその後ろにCRDを接続し点灯させた。点灯時間は２分！！
4.1）黄色LEDの結果が不満なので、違う黄色ＬＥＤで再試験。1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと黄色ＬＥＤを繋ぎその後ろにCRDを接続し点灯させた。点灯時間は２分、間違いではなかったようだ。
5)60Fのキャパシタに2.5Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと青色ＬＥＤを点灯させた。点灯時間は約40分、消灯した時のキャパシタの両端電圧は100mAだった。
6)60Fのキャパシタに2.5Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと青色ＬＥＤを繋ぎその後ろにCRDを接続し点灯させた。点灯時間は３時間２０分！！

■考察
CRDを入れると、きっちり流量制限がおこなわれており点灯時間が大幅に伸びている、、のか？。CRDでの電圧低下が一因かもしれん。普通のダイオードや抵抗でどうなるかもこっそり確認してみるかな、、データロガー欲しいなぁ、、青色ＬＥＤ，白色ＬＥＤとスペックが同じはずなのにだいぶ性能に違いがある、、こんなもんなのだろうか、、
2.5V60Fを手巻き充電機で充電してみたが結構辛かった。エネループ３本の電池ケースから充電させても、それなりに時間がかったが、電池の偉大さが実感できた！



■2008/11/23追試
※CRDより、1N4148を接続したほうが点灯時間は延びました。たぶん1N4148の方がVfが高いからだと思われます。

インダクタを22uH（たしか、共立の通販で購入したLHL06NB）から、デジットの店頭特価品、80uH(トーキン製)と100uH(LAL02NA101K)と交換比較してみた。
- 1Fのキャパシタに3.4Vまで充電しHT7733Aで昇圧させたあと青色ＬＥＤを繋ぎその後ろに1N4148を接続し点灯させた。

インダクタが80uFの場合、５分30秒
インダクタが100uFの場合、12分0秒

■追記：2017/6/11何の試験だったのだろうか、、今見ると思います。HT7733Aの昇圧効率の試験かもしれないし、LEDの点灯性能、消費電力かもしれない。あまり役にたたなそうだ、、

ラゲッジランプをＬＥＤ化

ちょこっと作ったので記録しときます。１２Ｖ車用です。使っているＬＥＤはだいぶ前にヤフオクで買った砲弾型の５ｍｍ高輝度白色ＬＥＤ。１個１０円ちょい（１００個単位くらいでしか売っていません）、VF3.2V、IF20mAと言って売っていたものです。

＋側から、「1N4148(汎用小信号ダイオード) ->LED x 3 -> 100Ω 」と直列に繋いで12Vをかけると、17.5mA流れそれなりに明るかったので、ダイオードの後ろを４並列で作成してみました。コネクタ部は自分の車用に加工しています。12V17.5mA x 4なので、0.84W、もとは確か５Ｗだったので省電力化できています。明るさには問題ないと思います。（補足：裏面は1mm厚のゴムを貼り付けて絶縁しています。）

基板がきちゃないですが、レンズの奥に配置するので車内からは見えません。この白色塗装はチタニウムホワイト（アナターゼ）を床用ワックス(アクリル樹脂系)に溶かしたものを塗ってみました。紫外線に当てると光触媒効果が期待できるかもしれません。（言うのは勝手ですね（Ｗ））

導通チェッカー試作その２

2009/4/26 更新完了

導通チェッカーその２をブレッドボードで作ってみた。仕様は下記の通りです、、
タクトスイッチを押下すると測定可能状態になり、約３分後に自動で待機状態になります。測定可能状態で導通チェックし音が鳴ると、約３分間測定可能状態が延長されます。導通はSWダイオードでは反応せずかつ、10Ω以下で反応します。

測定端子間が実測0.623V、待機電流0.68mA、通電中（測定可能状態）3.22mA、導通音発生時、5.59mA。
待機電流が0.68mAなので、単三エネループ使用だと2000mAh/0.68/24=122日持つ計算になります。

さて作りですが、M339Nコンパレータを主要部品として使っています。その他にN4111(pnpデジトラ)、2sc1815 x 2 ,2sa1015 x 1 、汎用SWダイオード x 3 ,LED x 1と受動部品で構成しています。


回路図はまた、時間見てＵＰします。

PS:カウンタ付けましたが、案外閲覧数があって嬉しかったりします。

2008/10/29 物から回路図を描いてみた。回路図から物は作っていませんのであしからず。+3V3とGNDの間に2V以上の電圧をかけると動作すると思う（エネループ２本では動作ししています）。

2009/4/5修正
回路図から物を作ってみましたが、赤丸がついたコンパレータの＋とーの接続が逆になっていました。正しいものもアップしておきます。もし、トライされていた方がいたら、、、すいません（汗）




修正分した回路図



ＰＳ：回路図から物を起こしてみましたが、いや、大変。たぶん普通はしないだろうな（汗）



2009/4/16 見直し中



調査について、、最初に①の部分、微弱ですが常に電流が流れていました。発振機能付きサウンダを当ててみると見事に鳴りました。テスト端子を接続したほうが音はおおきくなりますが、、ということで、これに電流を流れなくしたい！というのが見直しの発端です。
で②の部分、回路図通りに組み立て、テスター棒をショート(10Ω以下程度）させるとスピーカが鳴る（ショートさせないと鳴らない）という希望の動作はしたのですが、、このPNPトランジスタのエミッタには電源電圧の3Ｖ、ベースには電源電圧の1/2分圧の1.5Vがかかります、、、通電してるじゃん。
ここでも電力の無駄使い、無駄使いを止めようと試験的に③を切ろうとしたが、何を考えたたか④を切断した、すると電源ON時の電流量が劇的に減った（当然、テスター棒は死んでますのでまったく機能していませんが、、）で、見直しをしたところ、R3が小さすぎて無駄に電流を流しているということを見つけた。
で、R3を30kΩ、R2を10Ωに変更することで、3.3Ωで通電判断、5Ωは非通電判断する通電テスタとなった。（まだ音を鳴らす部分の仕様変更については、未決定です。

消費電力について（測定値） 4/17 23:30 更新

対応前（テスト機２
　電源ＯＦＦ時　0.95mA
　電源ＯＮ、テスト端子　非ショート 3.92mA
　電源ＯＮ、テスト端子　ショート 6.55mA

対応途中（テスト機２　スピーカを取り外した
　電源ＯＦＦ時　0.95mA
　電源ＯＮ、テスト端子　非ショート 3.54mA
　電源ＯＮ、テスト端子　ショート 4.19mA

対応中（テスト機１　R3=100kΩ R2=4.7Ω　Q3,Q4取り外し
　電源ＯＦＦ 0.89mA
　電源ＯＮ、テスト端子　非ショート 1.37mA
　電源ＯＮ、テスト端子　ショート ＜スピーカー非接続のため不明
通電確認抵抗、10Ω、非通電確認抵抗11.5Ω
　抵抗値はこの値でFIXかな

、、大幅に改善しつつあります、しかし電源自動ＯＦＦ時の消費が0.9mAというのは、あれだな主電源ＯＦＦスイッチも付けた方が良いのか？2000mAhだと92.59日もつけど、、

LM339のスペックシートを確認するとSupply Currentの平均値が0.8mAでした。チップの選択のせいだな、、、安いんだけどなぁ、、


2009/4/26 最終形

コンパレータ１個で作成するというコンセプトでこれが最終形です（これ以上考えても無駄かと、、）。変更点は赤色の丸で囲ったところ。抵抗値の変更とスピーカーを他励振の電圧サウンダとした。変更点の中でいまいち「？」な箇所がありました。私の試験機１号機と２号機にて、R2の適切な値が4.7Ωと10Ωで分かれました。半固定抵抗で調整可能にするのも手ですがコストがあがるのがやなのでとりあえず10Ωとしました。その他気になる点に緑色の箇所をあげときます。電源ＯＦＦ想定状態時に発振します（汗）さて、、どう思われますかね、、ほっといていいものなんでしょうか設計的に、ご意見があれば、、聞かせて欲しいです、、
消費電力は試験機２号機で下記のようになりました。

最終形（テスト機２（単４アルカリ電池x2本）
　電源ＯＦＦ想定状態時　0.95mA
　電源ＯＮ、テスト端子　非ショート 1.55mA
　電源ＯＮ、テスト端子　ショート 1.56mA

電源OFF想定状態時の消費電流が、0.95mA、電池駆動としては浪費過ぎなのでしょうか、、うち0.8mAくらいはLM339の消費電力です。これを減らすために、下記の方法を考えてみました。

１、電源制御用にロジックＩＣとかを別途入れる。
２、LM339をLP339に変更する
３、主電源スイッチを入れる
４、気にせず使う

１番は最良の方法ですがコンセプトから外れてしまいます。２番のLP339はM339の省電力版で消費電力が0.06mA(60uA)との事です。効果として待機中の消費電力が2/9になり電池入れっぱなしでも１年以上は持つのではないかと思われます（単三の場合、単四だと半年かな？）、ただしどこで買えるのかわかりませんRSとかで売っていますがこれ１個注文するのも馬鹿らしいかなぁと、、。３番、４番、、、自動オフ機能の意味が薄いですがこれも有りかと、、

以上

導通チェッカー試作その１

導通チェッカをブレッドボードで作ってみた。 参考情報はKenchanさんの
「はんだごてのけむり」ホームページの回路図が元ネタです。

動作試験の結果は良好でした。テストピン間は実測0.66Vでダイオード通電試験で音が鳴りませんでした。抵抗通電試験は10Ωで音が鳴らない事を確認しました。消費電力は導通させていない状態で1.7mA5.18mA、音を鳴らすと33mAの消費電力でした。

さて、部品と作りの概要です。検知部分と音用の発振をLM358Nでおこない、2sc15182sc2058でスピーカーをドライブしています。電源部はエネループ２本です。2.4VではLM358Nをドライブできないし、アルカリ電池を使っても長期間3Vを維持するのは困難かなぁ、と思いHT7733Aで3.3Vに昇圧させています。ダイオードは1N4148、トランジスタは2sc1815と2008年現在、一般に入手しやすい部品で構成しています2sc2058です。※1815を使った場合、音を鳴らすと105mAの消費電力でした。SPKの所に抵抗をかます必要があるかと思います。

自動オフ機能（遅延オフタイマの変形）をつけたかったのですが、2sc1815,2sa1015,220uFでうまく機能させることができませんでした。今後の課題としたいです。LM339N(コンパレータ４個入り)を入手しました。2V駆動できるようなのでこれで全て構成できるか試験しようかと思っています。

コイルの値が抜けてますね、22uHです。あと写真にはある赤LED回路図に記載し忘れています（汗）、、、3.3V側で5.1Kかましているだけです。

2008/10/24 追記
実測4min25secで自動オフする機能を付けた回路図をEagleで書いてみました。（ブレッドボードで動作確認済み）。

図中の+2.4VとGNDに1.5V以上を接続し、スイッチを押すと4分間、導通チェッカーが機能します。
図中の+2.4VとGND1に3.3V以下(１Ｖでも動作するかと、、)を供給しても導通チェッカーが機能します。
図中の+3.3VとGND1に3Vを供給する導通チェッカーが動作します。

安物TOOLで紹介している秋月購入の2000円テスターは自動オフ機能と謳っているもののただのワンショット機能です（私のが壊れているのかもしれません。説明書は読んでませんので、、）。で555でワンショットを付けてみました。待機電流は0.1mAだったのでeneloopが2000mAhなので2000/0.1/24=833.3日持つ計算です。電池の自己放電とか入れるとどうなるのかは私では計り知れません。LM339Nの消費電流は公称0.8mAなので上の計算だと2000/0.8/24=104.17日となり、「ハンドフットの電子工作」さんのページで紹介されている「導通チェッカー２」は待機電流0.8mAとなっています。いろいろ考えるとアナログチックで楽しいのはPIC物でない２つと思いますが、小技（電源オフのスイッチ機能付けたり、音楽鳴らしたり）を付与できC/Pもさほど変わらないPIC版が高機能になるかと、、、さて。

2008/10/29 回路図中のIC1A(LM358の片方)の入力の+-が逆になっている？確認予定です

周波数カウンタ

「１．５Ｖで白色ＬＥＤ」とか「１２から蛍光灯点灯」などの昇圧回路の試験をしていると、どのくらいの周波数で実現されているのかが非常に気になります。昇圧回路の動作周波数がわかるとＰＩＣのＰＷＭで比較的楽に再現できたりと、、非常に有意義ですよね。しかしながら費用はお安く、、です。

でインターネットで調べたところ「YS DESIN STUDIO」というページで「PICで作る周波数カウンター」が掲載されていましたので、作成させて頂きました。

作成してみた感想、機能はともかく「はじめから箱入れまで考えて作らないと結局ゴミになってしまうな、、、」です。

物的にはローコストですが素晴らしい物です。先日作成した通電チェッカーのスピーカーの音の周波数を確認したのですが、きっちり１ＫＨｚと出ました（設計も１ＫＨｚ）。自作の「1.2Vで白色ＬＥＤ」の回路は１５KHz程度だということがわかりました。私が使うぶんにはもうこれで十分です。

しかし、写真の通り、ケースに固定する方法が考えれない物になってしまいました。基板から起こすかな、気に入ったし、、、

デジットで購入した１００円ＬＣＤを使っています。コネクタは別売で１３０円くらいでした。nyaninyaさんの「あしたなにしよぉぅ」のホームページで紹介されていたものです。
Ｃ／Ｐは素晴らしいのですが、写真のように、正常に動作しない物もあるようです。液晶と制御基板間のケーブルシールが弱いようです。

インバータトランスでＧＯ（蛍光灯点灯）

デジットにて１個150円で販売している6W蛍光灯インバータトランスCT-60-C1を持っていたので、実験的に組んでみた。




、、、部品添付の回路図も乗せてみましたが問題あるのでしょうか、問題があれば削除しますのでその旨教えてください。


全て手持ち部品で適当に組んでみましたが点灯は成功しました。 ちなみに6W蛍光灯は手持ちが無いので4W蛍光灯を使用しています。

コンデンサは全て廃家電から取り出した物を使ってみました。トランジスタも手持ちの適当な物で代用しています。

蛍光灯の両端のボルト数をテスタで測ろうとすると蛍光灯が点灯しなくなり電圧を測ることができませんでした。何故だろう、、、