• 11/21/15:39

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私お気に入りのエアーナビネタです。
案内の正確さやわかりやすさ、渋滞考慮リルートなど、他の追従を許さないポータブルナビで、バイクでも愛用しているものです。

さて、いいことばかりの機種なんですが、バックカメラを繋いだとき、連動はせずにボタン操作でカメラ切り替えをする必要があるんです。
最初は「面倒だなぁ」程度でしたが、最近はめっきりバックカメラを使わなくなってしまいました。

説明書を隅から隅まで読み込んでみたら、
「NAVI/AVボタンを4秒以上長押しするとバックカメラモードになります。この状態で現在地ボタンを押すともとの画面に戻ります。」
的なものを発見！！!(^^)!


そこで、ちょっとした改造で上記操作をエミュレートし、バックギアに連動してモードが切り替わるようにしたいと思います。

使用するのは、部品箱に転がってたPICマイコン12F629です。

回路図は↓

プログラムはこんな感じ↓

#include
#include
#include
/*

*/
#pragma config FOSC=4,PWRTE=ON,WDTE=OFF,MCLRE=OFF,BOREN = OFF
#define _XTAL_FREQ 4000000

void main(){

TRISIO = 0b00000011; //*入出力設定
VRCON = 0b10100100; //比較対象電圧の設定　VDD3.3Vで0.55Vの設定
CMCON = 0b00010001; //Comparator with Output mode。出力反転

GP5 = 1 ; /*AVボタンプルアップ*/
GP4 = 1 ; /*現在地ボタンプルアップ*/

int cnt;
cnt = 0;
int c_off;
c_off = 0;
int flug;
flug = 0;

while(1){
if(COUT == 1 && flug == 0){ //* COUTはコンパレータの返値変数
__delay_ms(100); //*チャタリング対策
if(COUT == 1 && flug == 0){
flug = 1;
GP5 = 0;
__delay_ms(3000);
GP5 = 1;
}
}

else if (COUT == 0 && flug == 1) {
for (cnt=100 ; cnt>0 ; cnt--) { //* ノイズ対策。OFF状態が100カウント続くかチェック
if (COUT == 0 && flug == 1) {
c_off++;
}
else {cnt = 0; c_off = 0;}
}
}
if (c_off == 100){
flug = 0;
GP4 = 0;
__delay_ms(500);
GP4 = 1;
}
c_off = 0;

}

}

あとは、組み込んでのデバッグだけです。

ではさっそく、ナビを分解して内蔵します。
最初の改造ポイントは、スイッチパネルです。
３つのタクトスイッチが付いています。


このうち、「現在地」ボタンと「NAVI/AV」ボタンに、以下のようにリード線を半田付けします。


ここまで出来たらスイッチ基板は戻してOK。

次は、マイコンの為の電源取り出しです。
下写真の右の方に繋いだのが電源線です


他にも電源が取れるところは多数ありますが、OS起動時にタクトスイッチがプルアップしていないとシステム異常でフリーズしてしまうので、
OSが起動する前にPICマイコンの電源が入ってプログラム上でプルアップが完了していないと困るので、ここが最適でした。

アップで見ると↓


最後に、カメラからの映像信号の横取りです。
ポイントはここ↓

上記写真中央の、ダイオードに以下のように接続します。

ナビ基板への接続はこの5本のみです。

で、今の5本を、さっき作成しておいたPICマイコンに接続。
PICマイコン基板はここに入れる予定↓

※上の写真は実験中の写真で、本番はテープで絶縁しますよ。

テスト中・・・

動作の説明ですが、まず、ビデオ信号はNTSCという規格で出来ており、信号は微弱な電圧で出来た交流信号です。
電圧のふれ幅は約0.005V～1Vと規定されていますが、実際は2V程度まで出ている製品が多いようですね。
真っ黒で何も見えないような画像で約0.007Vです。（まぁ実際はアバウトですが）

ですので、今回はPICマイコンでこの微弱電圧（カメラON）を検出し、「NAVI/AV」ボタンを長押しエミュレートします。
この微弱電圧を検出するには、コンパレータ（基準電圧比較機能）が便利です。
12F629を使用したのはコンパレータが内蔵されているためで、外付け部品はたったの2個で実現できます。

ノイズでいちいち反応しててはイラつきますので、ノイズの回り込みを考慮して検出電圧は0.55Vにしました。
カメラがオフの時には０Ｖですが、カメラ電源が入りビデオ信号が0.55Vを超えるとボタン操作を開始するプログラムにしています。

さて、全体像はこんな感じ↓

まるで、昔流行ったプレステのMODチップみたい(^^;)

もちろん、バックギアに入れた時だけカメラの電源が入るようにしなければなりませんので、カメラ電源を車両のバックランプなどから取る必要があります。

私はスピードメーター内の「R」レンジの電球からカメラ電源を取りました。

バックギアに入れて、約3~4秒後に自動でバックカメラが映り、ギアを戻すとナビ画面に自動で戻ります(*ﾉωﾉ)
普通は標準で付いているような機能なんですが、やっぱりポータブルナビというカテゴリのせいですかね。
この改造でさらに最強ナビになりました！(^^♪

最初はバック信号で切り替わるようにしようかと思っていたのですが、ナビの筐体に穴をあけてコネクタを追加しなきゃなりませんよね。
ダッシュボードに伸びる線が一本増えるのも嫌で・・・。

今回のビデオ信号を監視する方法なら、筐体の加工が一切いらないので外観が変わらず、非常にスッキリ(^^)/
思い付きから2日で完成した割には完成度が高く、大満足の工作でした~('◇')ゞ

[0回]

• 11/04/01:18
• 電子工作
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知り合いに頼まれて、LEDライトの改造をすることになりました。

このライト、昼間はソーラーパネルで蓄電池に蓄え、暗くなるとその電気で自動的にLED照明を点灯させるという物です。
ただ、みんなが寝静まった後も点きっぱなしなのは芸がないし、深夜帯に消しておけばバッテリーの節約にもなります。
これにより、日照時間の短い冬季や天気の悪い時でも、翌日の夜のために貯金が出来るというミラクルアイデアです(笑)

さて、預かったライトはこのようなものです。

さっそくライト部分を分解してみると、裏側に18650が2本束になって入っています。

ずいぶん容量のでかいバッテリーですね。
こんなにでかいバッテリーでは、この面積のソーラーパネルでは充電しきれないのでは？(ｰｰ;)

そして、簡単なコントローラー基板があります。
この回路は、ソーラーパネルからバッテリーを充電し、電圧が低くなるとLED照明を点灯させるという回路が乗っています。

ここにはスイッチが付いており、不要時はライトをOFFに出来るようになっていたそうです。
ただ私が預かったときにはすでにスイッチが外されており、キャブタイヤケーブルが繋がれていました。
（持ち主さんが改造を試みたけど、諦めて私に託されたそうです）
このキャブタイヤケーブルの先をショートさせると、LEDが点灯する状態で渡されました。

そして、中国語が書かれたタイマーも預かりました。

分解して調べたところこれはAC220Vを供給し、AC220VのON/OFFをコントロールするものですので、今回の目的には使用できません。

ふ・つ・うはです(^o^)

ではさっそく分解↓

左側の基板が電源回路とリレーで、右に写ってるのはタイマー回路です。

上の電源回路基板の裏側↓


スイッチング電源が入っているかと思ったのですが、そんな立派な物ではありませんでした。
インダクタとコンデンサ、そしてツェナーダイオードを使った簡易的なAC変圧回路です(笑)
信頼性は二の次で、コストダウンと小型化をねらった回路ですね。
100円ショップの100V式LED電球と同じ回路です。
ACの扱いは気をつけないと、数滴の水の侵入でも回路を焼いてしまうことがありますので、屋外での使用は心配…(-o-;)


でも今回はこの変圧回路は使いませんのでご安心を。
なぜなら、LEDライト内の18650を主電源に使うためです。
18650は２本が直列に接続されていますので、約8Ｖ前後の電圧が使えます。（理屈では5.8v～8.6vに変動する）

DC変換の方法ですが、スイッチングやツェナーダイオードでの変圧ではノイズで時計がずれてしまうため、LDOレギュレータを使用しすることに。（3端子レギュレータの一種です）
（実際、実験で34063で変圧回路を組んだところ、時計がずれまくって大変なことになりまして(笑)）

ってことで、丁度リップル除去率のすぐれたLDOレギュレータがありましたので、これを使います。

バッテリーの電圧をレギュレータで1.2vに下げて、バックアップ電池とタイマー回路に供給します。
（この方法なら、バッテリーの電圧変動があってもタイマー回路への影響は皆無です）

Ni-Mhは最大充電電圧が1.46V程度ですので、1.2Vの供給電圧なら電流制限もいりません(笑)

このタイマー回路は1.2Vで動作、タイマー時間になると出力端子に1.2V出てきますので、トランジスタを経由してリレーをONしようという試みです。


以下現時点で考えた回路図です。

動作や安定度が不安なので、もしかしたらバックアップバッテリーとR03は無くなるかもしれません。
カットアンドトライで行きます( ｀ー´)ノ

---

上の回路を実験後、様々な問題が発覚…
詳しい方に見られたら当たり前じゃ～(=_=)と怒られそうですが。。

１．リレーを使用すると、130mAも消費してしまい問題外。。
２．タイマー回路からの出力が余りにも微弱すぎて、電流が取り出せない。。
３．MM3416A12は、最大入力電圧が5.5Vだった！（笑）
４．その他いろいろ…

ってことで、一から作り直す事になってしまいました。
以下回路図です。



まず明暗検知の部分ですが、ワンチップのソーラーライトIC『ANA618』というICを使用することにしました。
コンパクトですし、高信頼で高安定だからです。
ただし、このICは1.2v動作です。
ってことは、ソーラーパネルの電圧（最大日照時12v）を直接接続は出来ません。
安定度を優先したいので、ここにはアナログフォトカプラを使用することにしました。
また、出力はフォトボルという電子部品を使用します。
この部品はあまり売っていない気もしますが、自作も可能です。

これで完全に絶縁コントロールが可能です。

タイマーコントロールの方法ですが、タイマー回路が1.2v出力ですので、これをトランジスタで増幅してANA618に供給します。
（つまり、タイマーオフ時はANA618の電源が切れる。　アナログな方法ですが、安心感は抜群(笑)）

タイマーONするとはANA618の電源が入り、明るさ監視を開始します。
暗くなると、フォトボルがFETのゲートを開き、LEDを点灯させます。

317はLEDの電流制限用です。

おっと、書き忘れましたが、ANA618の充電機能は使用しません。
元の回路に使用されていた、ショットキーバリアダイオード（定数不明）を使用した充電方法そのままです。

上の回路図では大基板と小基板の接続ケーブルが1本ですが、実際には3芯で、バッテリーの電圧をそのまま2Ｍ延長し、タイマー回路側で3端子レギュレータで1.2vに変圧しています。

カットアンドトライで基板が汚れてしまったので、アップ写真はありません(≧◇≦)ﾊｽﾞｶｼｲ

実験中の写真です。
今回は面実装部品がメインになったので、表面実装基板を使用しました。
最近の電子部品は面実装ばかりで疲れます。。。(´・ω・`)


基板が完成し動作確認もしつこく完了させましたので、防水と耐震のため樹脂コーティングを行います。
今回は恥ずかしいので、樹脂の色を黒に・・・(笑)



今回の回路では、オフ時で約2.5mAの消費電力となります。
前回の設計の約50分の1です。わぁお！！
しかもほとんどが3端子レギュレータの消費電力ですので、もう少し時間をもらえれば0.1mA以下にも出来た気がしますが、今回はこれで納品したいと思います。

おつかれさまでした(^^)/

[2回]

• 01/19/18:39
• 電子工作
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先日バッテリー無しのノートパソコンを入手しました。
非常に薄くて軽く、スーパーマルチなドライブ内蔵なのでこれは便利だと思って購入。
私はオタクじゃないんで、スペックとかはぜんぜん気にしません。
ちゃんと思い通りに動けばOKです(^^)v

さて、バッテリー端子の写真です。
調べてみると、このパソコンは7.８vのバッテリーが付くようです。

ピン番号は便宜上、私が付けたものですので意味はありません。ハイ。
では一個ずつ調べて行きます。
まずバッテリー端子のルールですが、
●　端と端の端子が、＋と－というのが定説です。
●　ノートパソコンなどの高エネルギーなバッテリーの場合、バッテリー検出端子がある場合がある。
●　希に＋と－端子が2本ずつある場合もある

まぁざっとこんな感じでしょうか。
では調査開始です。

一番簡単なのは、－端子を探すこと。
まず、近くにある塗装されていない金属にテスター端子を当てます。
このパソコンの場合は近くにIEEE1394がありますので、そのシェルに当てました。
で、①番端子から順に当てて行くと、①と②がシェルと導通していますので、この２つは－端子（またはバッテリー検出端子）と判断しました。
このような場合、抵抗値が重要です。
導通とは通常、0.5Ω以下のことを指し、それ以上の抵抗がある場合は導通とは言いません。

さて、私の浅はかな知識で行くと、6番ピンは＋端子で間違いないでしょう(^｡^;)

で、③④⑤番ピンはどことも導通しておらず、抵抗値も無限大（OL）になります。
では次に、アダプターを繋いで出力のテストをしましょう。

すると、③④⑤番ピンに約3.5vが出ています。
これはバス電圧がＨとして出ている電圧と思われますので、これをＬ（マイナス）に落とすと、何かありそうです。
俗に言うLVTTLレベルってやつですね。

一通り思いつく限りの確認は出来ましたので、次の段階に移ります。

手持ちの7.4vのリポバッテリーがあったので、①にマイナスを、⑥にプラスを繋いでみました。
するとあっさりパソコンが起動するようになりました！(^^)/
ではでは？？他のピンは？？

ってことで、いろいろトライしてみます！！

実験風景。
バッテリー端子には、110型平型端子を加工して接続しました。
そこで気が付いたのですが、バッテリーの電圧が7.8vですが、アダプターを繋ぐと…7.8vのまま…

あれ？？？　充電してないじょ？(~｡~;)?


いろいろやってみたところ、以下のことが判明。
①番ピンはマイナスで間違いない。
②番ピンは、浮いててもグランドに落としても起動に影響がないので、たぶんバッテリーの接続検出でしょう。
③番ピンとマイナスを10kの抵抗で繋ぎテスト、3k以上くらいでは何も起こらないが、1kくらいにするとバッテリーの電圧が8.5vに上がるため、③番ピンは充電開始スイッチと思われる。
ただし！！！　なぜか3秒くらいで充電が中断し、パソコンのバッテリーランプが高速点滅する（バッテリーエラー）

④⑤番ピンは、グランドに落としても浮いてても変化無し。
起動は正常だが充電は相変わらず出来ない。

とりあえず②番ピンはグランドに導通しているため、重要ではなさそうなので、①番ピンとショートさせました。

問題は④⑤番ピンですねぇ。
これをどうにかすればきっと充電が出来るはず。


オシロスコープで監視しながら充電、パソコンの起動終了などやりましたが、④⑤番ピンは変化無し。。


起動は出来るのに、充電開始すると「バッテリーの異常」と判断されるという事は、充電の可否を回路が判断しているということか。
それと、パソコンを起動せずにアダプターを繋いでいる時は、なぜか④⑤番ピンに電圧は出ていない。
なのに、パソコンを起動すると④⑤ピンに3.5vが来る。

んんん…
普通なら起動に関係なく充電は出来るのにね。(ｰｰ;)

だめだ。わからん。
と投げ出して早３日も放置。
でも頭の片隅であの子のことが忘れられない…(ﾉД`)

で、元々持ってるノートパソコン（工人舎）のバッテリーで勉強してみることに。
工人舎のバッテリーは11.1ボルトで、バッテリー端子数は7ピン…あ！！！
もしかして！！！

ネクストコナンズヒント！！
…今回のクランケのバッテリーの7.4vは、3.7vバッテリーを2セル。
11.1ボルトバッテリーは3.7vバッテリーを3セル！！

そうか！！
セル数が一個増えてピン数も一本増えるというとは、セル毎の電圧監視用かも！！
多段セルのバッテリーパックでは確かに、セル間電圧も視てる物があるから、可能性はあるかも。。

ってことで、バッテリーのセル間から端子を取り出して④と⑤に接続してみると…やたー！！(≧∇≦*)

正常に充電を開始しました！！
これで任務完了！
ピンアサインを纏めると、
①バッテリーのマイナス端子
②バッテリー接続検出（？）
③マイナスに1kの抵抗で落とすと、充電開始
④セル毎の電圧監視（分圧抵抗で1/2の電圧を入れてもいいかも）
⑤④と同じ
⑥バッテリーのプラス端子

いやぁ思ったより長い戦いになりました。
全体で6日もかかってしまった。

ピンアサインがわかったので、今バッテリーセル（18650）を取り寄せ中です。
その隙に、仮バッテリーの状態で今日Windows8.1を入れました。
キーボードのタッチ感が良く、液晶も黄ばんでいないのですこぶる快適です(^^)/

気が向いたらバッテリーパック制作編もブログにするかもしれません。
シェル作りが肝だなぁ。

[9回]

• 03/13/23:11
• 電子工作
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さて、以前記事にしましたバッテリー寿命延命キットですが、予想以上の効果があったようで量産（笑）しました^^;

知り合いの会社では軽自動車を多数使用しており、メンテナンスの費用もばかになりません。
話を聞くと、バッテリーの寿命が異常に短いようで、タイトル通りの物を作って見ました^^

パナソニックのZNRを使用してます。



興味がある方はコメント下さい。
1000円でお譲りします^^☆(笑)


＜＜バッテリー寿命延命キット　その１

[1回]

• 06/09/00:45
• 電子工作
• コメント：0

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知り合いが車を沢山使用する仕事をしていまして、業務無線機も積んでいます。
これが原因らしく、バッテリーを3ヶ月ごとに交換しないとエンジン始動すら出来なくなってしまうそうです。

これでは車にも悪いし、何より営業コストが馬鹿にならないであろう・・・っと勝手に心配し、対策を考えてみました。
まず、オシロスコープとアナログ電圧計を接続し、状況を見てみます。

エンジン始動前は12.6Vで、始動すると14.2Vと出ます。
無線機のPTTを押すと13.0V付近に低下し、PTTを離すと、なんと17V付近までアナログテスターの針が振れました！
それ以外に変な電圧波形はありません。
予想通り、大電流を必要とする無線機が原因で、ジェネレーターかレギュレーターに無理がかかっているのでしょう。

対策方法としては、電圧の安定化が必要なのでバッテリーの大型化、レギュレーターの容量変更などが考えられます。

そこでとりあえず、ZNR素子を使用して電圧の安定化を試してみようというのが今回の試みです。
安くて取り付けが簡単で、信頼性のある方法だと思います。

ZNRとは、規定電圧以下では何もしませんが、規定電圧を超えると、それを熱に変換して電圧を下げる効果がある電子部品です。
パナソニック製の伝統ある部品を調達し、シンプルに高信頼に仕上げてみました。


知り合いの会社の社長は電気には詳しくないので、シンプルで分かりやすい設計とし、シンプル表記のラベルも貼ってみました。
取り付けはいたって簡単で、赤線をバッテリーのプラス端子に、黒線をマイナス端子に繋ぐだけです。

効果が怪しいコンデンサーチューンと同じ付け方ですが、全く違いますのでご安心を＾＾

バッテリー交換のときに一緒に付けてもらいましたので、効果があるかどうかは3ヵ月後にわかります。
結果が出たらまたまもログにアップしますね！


このつづき＞＞

[0回]

• 09/12/13:57
• 電子工作
• コメント：1

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