Modificare Moddore per tornare automaticamente senza premere l'interruttore "戻れ".　（これ、あってるのか!?）

355の排気バイパスバルブの不具合対応に割り込まれた形となりましたが、
　・車がいなくなったかどうかをセンシングすることで、
　・スイッチを押さなくてもModdoreが自動で戻るようにする
改良を始めました。

先日のブログで書いた測距センサを使って壁から車までの距離を測って、その距離によって車があるかどうかをセンシングする方法で作ります。少し前のこのブログで書いたように、追加する測距モジュールの回路のざっくりな設計は前からしていたのですが、問題がないかもっと精緻に考えて、回路をfixしました。

中身がどういうロジックなのかはおいておいて、全体回路はこんな感じです。


以前にアップした設計では、センサ駆動部以外を12V系にしていたのですが、ほとんどを5V系に変更しました。センサ駆動が5Vなので、元々5Vを12Vから変換して作るようにしていたのですが、それをこの回路全体で使うことにしたということです。この変更の一番の理由は、トランジスタに逆電圧がかかる場合があることに気付いたためです。面倒なので回路全体を耐圧上問題のない5Vにすることにしました。

さて、それでは、どういう回路構成となっているのかを、回路図をブロックに分けて詳細を説明してみようかと思‥‥‥いましたが、やっぱり止めておくことにします。書くのがちょっと大変ですし、たぶんつまらないので。おいおい自分向けの備忘録として書くかもしれません。
とりあえず、測距センサーはこの回路の左側にこんな感じで接続することだけ書いておきます。


回路設計は、電気CADのKiCadでやったのですが、やっぱり専用ツールはいいですね。電気回路の知識に乏しい私でも、回路シミュレーション機能が一体化しているのが大変に便利で、勉強しながら試行錯誤しながらでも、回路を組んでいくことができます。相変わらず回路の定石は知らないので、付け焼刃の知識をネットで聞き(見?)かじりながら、あれこれ切った貼ったで組んでいく感じで設計しました。それだけですでに、パズルゲーム的な面白さがあります。

そして、KiCadは回路設計ができるだけではなく、その回路を使った基板設計もできます。部品を配置して配線して(赤が表、青が裏)、初めて設計したPCBがこちら。


そうです、Moddore本体の回路のようにユニバーサル基板を使って回路を組むのではなく、PCB(Printed Circit Board, プリント基板)を作ってみることにしたのでした。

それを3D表示したものがこちら。

3Dモデルがない部品が一部あるため、穴だけ開いているところがありますが、本当はそこにも部品が載ります。

PCBを設計するにおいては、仔々細々におよぶ基板製作上の制約がたくさんあるのですが、細かいことはよくわからないので、ネットに上がっている素人向け情報を頼りにそのまま採用しました。配線に無駄がないように考えながら部品を配置するのはなかなかのパズルで、結構頭を使います。部品配置と配線は、回路設計とはまた全然違ったパズルゲームそのものです。コツや気を付けるべきところがあまりわかっていないのもあって、「拠点位置を変更できる巡回セールスマン問題」かのようで、無限にいじくりまわしてしまいそうになります。
まあ高周波とは無縁の単純なしょぼい回路なので、適当に配置して適当に繋ぐだけで全然問題ないのではないかと思いますが、基板の大きさは制約にして、極力配線が短くなるようにということと、アースはしっかりとるようにいうところだけは考えました。

昔は、プリント基板を起こすなんていうことは、余程のマニアがやることだったと思いますが、今では電子工作素人/初心者ですら、比較的簡単にPCBを製作できる世の中になっています。ネット経由でPCB製作を請け負ってくれる業者さんがたくさんあるのです。電気CADが手軽になったことも後押ししていると思いますが、設計した基板をガーバーデータとして出力して、それを業者さんのWebサイトにアップロードするだけで、PCB製作を手軽に依頼することができます。
国内にもそういう業者はありますが、評判が良くて値段も安い中国の"PCBgogo"にお願いしてみることにしました。


これがめっちゃ安いのですよ。値段は、PCBを5枚製作して総額8ドル(!)でした。
値段の内訳は、実は、送料7ドルと決済手数料1ドルだけだったりします。製作費はキャンペーンで初回は無料なのですよね。客を引き込みたいのだと思いますが、2回目があるとも限らないのに太っ腹です。それくらい競争が激化しているサービスであるということでしょうね。

しかも仕事がめっちゃ早い! PCB製作自体は私がデータを送ってから1日半で終わり、2日後には発送されました。安い配送手段を選びましたが、それでも4日で手元に届きました。ネットで申し込んでから、1W以内でオリジナルのPCBが入手できるとは、なんともすげーなと思いました。


箱の角が潰れているのは、まあ国際配送においてはあるあるでしょうね。安い配送にしたのでなおさらでしょう。今回のモノは中央にちょこっと入っているだけなので、箱自体がクラッシャブル緩衝材のようなもので問題は何もありません。

ということで、設計して製作依頼して入手したPCBがこちらです。

（シルク印刷が思ったのとちょっと違う‥‥たぶん間違えたのかな）

これから、これに電子部品をはんだ付けして回路を組んでいきますよ。

さて、本当にちゃんと作れるのかな‥‥今は気が付いてない問題が隠れていたりして‥‥。