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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。

ディスプレイ周りはここまで試作基板でデバッグをしてきましたが、そろそろ正式版を製作することにしました。以下に試作基板の改善点を挙げます。
・防水性ゼロ。
・デザイン性ゼロ。
・メーター周辺に設置するとプッシュスイッチを操作しにくい。
・RS232Cケーブルが灰色で車両に取り付けると色が浮く。
・RS232Cケーブルをエンジンとタンクの間に這わせるが耐熱温度が80℃。


最大の難関はデザイン性と防水性の両立です。例によって100均を物色し、頭に取り付けるタイプの懐中電灯を見つけました。


分解するといい感じのスクリューが。


このスクリュー部分をカットしたものと、透明カバー、ベゼルを使用します。


もう一つの主要部品がホームセンターの水道管コーナーで見つけた管のキャップです。


同様に金ノコでカット。これらをアロンアルファで接着してケースとして使います。


ユニバーサル基板を円形に切り出し、ピンヘッダーのソケット側を実装。その基板をケースの底に置き、グルーガンをなみなみ注ぎます。先ほどのアロンアルファの接着個所を塞ぐことで強度をUPすると同時に、防水性と防振性の向上も図っています。


裏面。ビスやケーブルを通すために穴を開けていますが、グルーガンで埋めているので防水性は高いと思います。


さらにホームセンターでOリングを入手。


ピッタリサイズ。透明カバーとベゼルの間の防水対策です。


ディスプレイ基板がケースと干渉するので、四隅を金ノコでカットして取り付けました。


点灯。いい感じに仕上がってきました。ディスプレイ基板自体が小さいのでもっと小型に作ることもできるのですが、G-SHOCKをイメージした武骨な印象にしたかったのである程度大きくしています。

多機能メーターを製作中ですが、防水対策に非常に苦労しました。バイクは搭載スペースが限られており、防水対策とトレードオフの関係にあります。例えば防水対策を万全にしようと電子基板をタッパーなどに収納すると、寸法が大きくなりすぎてバイクに搭載できなくなってしまいます。

そもそもなのですが、現状の基板サイズで既にバイクに搭載できないことが発覚しました。左のサイドカウルに収納することを想定していたのですが、Nucleoボードのピンヘッダーやジャンパーの背が高く、実際車両に装着してみるとカウルが閉じませんでした。


仕方がないのでNucleo基板をひっくり返してシールドに装着することにしました。写真奥のようにニッパーでピンを刈り込んでいきます。基板をひっくり返すのでシールドの配線もやり直し... これで一旦サイズ問題は解決し、ギリギリですがカウルを閉じることができました。問題は防水対策のための予備スペースが全くない点です。


防水対策として100均のスマホ用防滴ケースを使用することにしました。これならサイズ増加を最小に抑えられそうです。


前準備として基板を樹脂シートで包みます。ジャンパー等の尖った部品でスマホの防滴ケースに穴が空くのを防ぐのが狙いです。


こんな感じで表側も包みます。


防滴ケースのチャック部分をハサミでカットします。基板を入れてみるとぴったりサイズ。


サイドカウルに収めた様子です。なんとか車両にも装着できました。ケーブル部分は自己融着テープを巻くなどして防水性を高めたいと思います。

Amazonで注文していたクロックモジュールが到着しました。ここまでkeystudioのクロックモジュールで動作テストをしていましたが、モジュールに搭載されているボタン電池が電池切れを起こしており、この電池が交換できないようだったので新たに購入した次第です。3個で1010円とかなり安かったです。ボタン電池も合わせて購入。


今回購入したクロックモジュールにも同様にDS3231が搭載されています。このDS3232には水晶発振子とMEMS発振子の2タイプがあり、クロックの精度に違いがあるそうです。水晶発振子は±2ppm、MEMS発振子は±5ppmの精度です。購入したクロックモジュールの捺印を見ると、DS3231Mと末尾にMが付ついており、これはMEMS振動子タイプであること意味しています。ちなみにMEMS振動子の±5ppmというのは1ヶ月あたり12.96secの誤差ということらしいです。この程度であれば使用するには十分だと思います。


裏面にはボタン電池用のケースがついています。このクロックモジュールは充電電池LIR2032専用であり、充電式ではない普通の電池CR2032を装着すると危険な模様。普通の電池を使いたい場合は、基板改造が必要だそうです。電池交換の手間を考え、今回は充電電池を使うことにしました。


シールドに実装した様子です。クロックモジュールに高さがありNucleoボードと干渉したため、ボタン電池ケースを取り外してシールド基板に直接取り付けました。


自宅の電波時計の温度計と、電源ON直後のDS3231の内蔵温度計の測定値を比較してみました。電波時計の温度計が22.4℃、DS3231の温度計が23.5℃という結果であり、約1℃の温度差があります。そもそも電波時計の温度計が正確かは分かりませんが、DS3231のスペック上は誤差±が3℃なのでこんなもんでしょう。電源ONからさらに放置すると温度がどんどん上昇していきます。この温度変化をセンサーで捉え、クロックの発振誤差を補正してくれているということなんでしょう。気温センサーとして使用することを考えていましたが、30分で約4℃も変化するならちょっと使いづらそうです。基板の異常発熱監視用のセンサーとして使用したいと思います。

いつまでもUSBからの給電というわけにもいかなので、バイクのバッテリーから給電する方法について検討します。

Nucleoボードには複数のレギュレータが搭載されており、外部から給電する場合は3.3V, 5V, 7～12Vという選択肢があります。12V給電が可能なので一見すると12Vのバッテリーに接続可能なように見えますが、恐らくバイクの電圧は不安定なのではないかと思われます。そこでDC-DCコンバーターで12Vから5Vを生成し、この5VをNucleoボードに供給することにしました。以下がAmazonで購入したDC-DCコンバーターです。ケースに貼られているシール以上の情報がないため動作電圧の範囲もよくわかりませんが、とりあえず試してみることにしました。


まず1mm厚のアルミ板を切り出し、DC-DCコンバーターを両面テープで固定。ショート防止とユニバーサル基板裏面の配線を押さえる目的で、アルミ板にはスポンジシートを貼り付けています。


これにユニバーサル基板を固定してシールドが出来ました。


さらにNucleoボードと合体。左上のDCジャックにバイクのバッテリーを接続するわけですが、自宅でデバッグする場合はACアダプターで給電します。


外部から5V給電する場合、NucleoボードのジャンパーJP5設定の変更が必要です。JP5はデフォルトではpin1, pin2がショートされており、USB給電の設定になっています。これをpin2, pin3をショートするように変更し、E5V給電に切り替えます。これにより、左側の赤丸を付けているE5V端子から給電できるようになります。ただし、ST-LINKを使用しUSBでソフトダウンロードやデバッグをする際は、電源投入にシーケンスがあるため注意が必要です。先にE5Vが給電されている状態でUSBケーブルを接続しないとPCを破損する可能性がある模様。以下のページが分かりやすかったです。

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