ステアリングスイッチリモコン用コントローラ続編 その後4 チャタリング防止回路テスト

チャタリング防止用の部品を日本橋に買い出しに行ったのでテスト回路を組みテスト。

大きいブレッドボード上半分がステアリングスイッチ用テスト部分で下半分が今回のチャタリング防止回路部分。
ブレッドボードが足らないので小さいブレッドボードも使用。
チャタリング防止用にはRC積分回路＋シュミットトリガ(74HC14)で構成した。
74HC14にはシュミットトリガが6回路入っているがステアリングスイッチは19個有るので74HC14が4個必要になる、現ブレッドボードにはスペース上2個しか実装できないのでそれでテスト。
残り2個は別のブレッドボードに組んで追試し動作はOK。
74HC14は理論が反転するのでステアリングスイッチはアース側に接続しシュミットトリガの出力はNPNのデジトラを接続しAD変換用抵抗のスイッチとする。
トランジスタをスイッチとして使用した場合C－E間で0.2V程の電圧降下があるらしく問題が出るのではと思ったが影響はなかった、デジトラを使ったからかは？ここでダメな場合はFET等への変更も視野に入れたがホッと一息。

訂正 2017/03/09
「C－E間で0.2V程の電圧降下」について認識間違いがありました。
この正しい表現は「コレクタ・エミッタ間飽和電圧」と言うらしくベースに流す電流で変わるようでベースに接続した抵抗とコレクタに接続した抵抗で計算すれば良いらしい。
そこでデジトラONでCーE間の電圧を実測すると0.01V～0.009Vだったので問題が出なかったようです。
参考にしたHP「http://www.ne.jp/asahi/ft-system/ts/Densshikousaku/Transistor/Tr-SW.htm」ですが非常に参考になりちょっとは賢くなったかも。

RC積分回路の定数を決めるため抵抗とコンデンサを色々使いテスト。
結果約5msec程で問題ない様子なので47k+0.1uに決定、計算値は4.7msecになる。
左画像の青がスイッチONの入力波形。
黄が出力波形。

青は入力をON、OFFした波形。
黄は入力に対する出力波形。
遅延は出力側にも出る、波形を見ると本来のスイッチON、OFFより数ミリ秒遅れるが今回の使い方での影響は無視できる。

実際にワザとチャタリングが出るようにした。
黄は入力スイッチのON、OFF波形、盛大にチャタリングとその後は接触不良状態が発生している。
青は74HC14の出力波形、ON、OFF時の遅延はあるがチャタリングの影響を全く受けていない。

黄はチャタリング時のRC積分回路後の波形、積分回路で波形がなまるので激しい変化が緩和される。
青は74HC14の出力波形。

青は普通にスイッチをON、OFFしたRC積分回路後の波形。
黄は74HC14の出力波形。
ただのスイッチ動作だけの場合であればプログラムで取り省く事も可能だがAD変換の場合は電圧の違いを検出する必要が有るため改善するにはこの様な手の込んだ構成が必要だった。
スイッチの数が半分以下であればここまで必要なかったと思う。
他、手持ちのDSOが2CHなので同時に2か所までの波形しか見れない4CHであれば入力波形＋積分回路波形＋74HC14出力波形の3か所を同時に見れたのだが・・・しかし安物2CHのDSOだが波形が見れるので重宝する。

まだステアリングのスイッチは手付かずなので予備のスイッチを改造するのと今回のチャタリング防止回路をステアリング内に組み込むのでいかに小さく作る等まだ先は見通せない。
予備のステアリングで基板サイズと設置スペースの確認をしたが結構厳しい。
スイッチ毎に基板を作るつもりでしたがちょっと無理、スイッチ毎基板を2つに分ければ何とかなりそうだが作業の手間が増えるのでやる気が失せてきた。
本当はちまちまでもいじるのが楽しいはずだが最近詰めて作業したので・・・
また気が向いたら再スタート予定。