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以前紹介したkeyestudio/KS0068センサーキットに付属しているBluetoothモジュールHC-06で遊んでみました。このHC-06はマイコンとUART接続することで、システムをBluetooth化できるという非常に便利なモジュールです。ただ残念なことに技適に対応していないため、日本では使用することができないようです。今回は電波を外に出さない環境で実験しました。ネットで調べたところによると技適に対応したBluetoothモジュールを販売しているところがあるようなので、実験が上手くいったらそちらを購入したいと思います。


BluetoothモジュールとマイコンボードをUART 9600bpsで接続します。モジュールの電源電圧が3.6～6Vなので5Vに接続しました。UARTは3.3Vでインターフェースできるようです。電源ON後にスマホ側のペアリングを設定。


まずは「Serial Bluetooth Terminal」というAndroidアプリを使って接続を試みます。ダンプコマンドなどを試したところ、上手くデータを送受信できているようです。


続いて「BlueTooth Electronics」というアプリを試してみました。このアプリはボタンやグラフなどの部品をドラッグ&ドロップで配置し、グラフィカルなインターフェースを自作することができます。これらの配置した部品は、事前に通信のルールを決めておくことでマイコンと連動します。例えば、スマホのボタンを押すと"volt"という文字列をBluetoothでマイコンに送信。マイコン側は"volt"という文字列を受信したら、"*HX7Y12.3*"のフォーマットで電圧値を返却。それを受信したスマホ側は、グラフのX軸座標7に12.3Vをプロットする、といった具合です。


バッテリー電圧モニター用にこんなパネルを作成してみました。まずバイクのACC ON時に、日々の電圧/気温をSDカードに保存しておきます。スマホ画面の「day」ボタンを押すと、SDカードの記録から直近100日の電圧/気温をグラフ表示します。「month」ボタンを押すと、月単位の区間平均値を計算してグラフ表示します。今回はデバッグ用に架空のデータを入力したCSVファイルをSDカードに保存して動作確認しています。また、バー形式のインジケーターに現在の電圧/気温を表示します。屋内で15VのACアダプターを使用しているので、バイクのバッテリーより電圧が高めに表示されています。


Bluetoothモジュールは無線で接続できるので、バイクの多機能メーターにはもってこいだと感じました。これを導入すれば出来ることの幅が一気に広がりそうです。技適に対応したBluetoothモジュールを購入しようと思います。

久しぶりに多機能メーターの製作を再開します。今回は多機能メーターにSDカードを搭載してみました。SDカードは大容量なので、車両の色々なデータをロギングできたら面白いだろうと思った次第です。まずは手始めに電圧計の測定値をロギングしてみます。

AmazonでマイクロSDカードのソケットを購入しました。5個で999円と非常に安く、作りは粗い感じがありましたが問題なく動作しました。


現在の回路図です。
SPIを使用してSDカードにアクセスします。


シールドに実装。


ソフトは下記のmbedサンプルプログラムを使わせて頂きました。
『SD Card Control (New)』
https://os.mbed.com/users/kenjiArai/notebook/sd-card-control-new/

1秒周期でバッテリー電圧をロギングするように作りました。テキスト形式でSDカードに出力します。


近所を10分程試運転。アクセサリーON直後はエンジンがかかっておらず12V程度。50秒程度たったところでエンジンをかけて14.5Vに上昇。250秒付近で信号待ちのため停車しアイドリング状態で13V弱です。結構おもしろいデータがとれました。SDカードは色々活用できそうです。

自然光の下でも見やすいよう、多機能メーターには有機ELディスプレイを使用しています。しかし実際使用してみると、ディスプレイに直射日光が当たった場合は非常に見えにくいです。これを改善するため、ディスプレイをケースの底側に配置し、日光が当たりにくいように改良したいと思います。納得いくまで改善を繰り返せるのが趣味の良いところです。仕事だとスケジュールがあるのでこうはいきません。

防水のためグルーガンをなみなみ注いでいるので、まずはこれを除去する必要があります。はんだごてで溶かしつつ、何とか取り除きました。


防水性アップのため内側にカッティングシートを貼ってみました。


いままではディスプレイを脱着できるようにピンヘッダーを使っていましたが、高さを下げるため基板に配線を直接はんだ付けしました。また、ケーブルが簡単に抜けないよう、タイラップで固定しています。このあと防水のため再度浅めにグルーガンを流し込みました。


合わせてステーの強度に不満があったのでこれも改良しました。左が以前製作した1mm厚のステーで、右が今回改良した2mm厚のステーです。


並べると厚みの差が分かりやすいです。


仮組です。かなり強度をアップできました。色に統一感がないのでついでに塗装します。


いつものミッチャクロンとアスペンラッカースプレーを使用します。


こんな感じで養生しています。


ケース部分の塗装ができました。つや消しブラックなので粗が目立たないのが良いところです。


ステーも塗装。


再度組み立て。いい感じです。


完成です。斜めからみるとディスプレイをケースの奥側に配置できていることが分かります。実際に使用してみたところ、劇的に改善というわけではありませんが多少は見やすくなったという感じです。

多機能メーターの電圧計の測定値にズレがあることが分かりました。テスターの実測電圧と一致しません。今回はこの問題を修正しました。

下記は現在の回路図です。左上の抵抗が電圧計です。マイコンは3.3Vで動作しているのに対し、バイクのバッテリーは12Vと電圧が高いです。この12Vをそのままアナログ入力端子に印加すると、過電圧でマイコンが壊れてしまいます。このため、抵抗分圧でバッテリーの12Vを0.18倍にすることで降圧しています。


以下はテスターによる実測電圧と、正規化されたAD変換値の相関をプロットしたグラフです。安定化電源があれば電圧を振って確認できるのですが、そんな良いものは持っていないため、ACアダプター接続時、エンジンON時、エンジンOFF時の3ポイントで測定しました。ポイント数は少ないですが、線形になっているのだと思われます。


このグラフから得られた一次式をそのまま電圧計の補正式として実装しました。mbedのアナログ入力ライブラリのread()関数は、0～3.3Vを0～1のfloat型で返します。
batteryVoltageArray[averageIndx] = batteryADC.read() * 19.3 - 0.361;

今回はディスプレイのハーネスとステーを製作します。試作基板では灰色のRS232Cケーブルを使用していましたが、エイプの他のハーネスに合わせて黒色を購入しました。こちらも同様に耐熱温度は80℃のようです。


エンジンとタンクの間を這わせるのに心もとないので、キタコの絶縁チューブで保護することに。この絶縁チューブは温度定格105℃との記載がありました。


ディスプレイの操作にはデイトナのプッシュスイッチ（品番：91747）を使用することにしました。ギボシ端子がついています。


これに合わせてハーネスもギボシ加工しました。


全体像はこんな感じです。ギボシ部分はヘッドライト内に格納する予定です。


ディスプレイをハンドルに取り付けるステーも合わせて製作します。材料は100均の自転車用ライトのステー部分を利用します。


グルーガンで隙間を埋めつつビスを固定。


アルミ板を取り付けて完成です。ディスプレイ固定用の穴を大きくすることで、多少角度調整できるようにしました。これで車両に取り付ける準備が概ね整いました。取り付けの様子は整備手帳をご参照ください。