雑記/2008-3

2008-3-23

[公開:any]

[放電器]

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続、続、続・・・・・・バッテリー放電器。部品の調達もあって、モタモタとやってます。今回はバッテリーホルダーを加工します。

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放電電流を考えるとバッテリーホルダーは出来るだけ接触抵抗の小さなものが良いと思います。インターネットであれこれ探すとラジコン用品のイーグル模型から販売されている「AA,AAA用バッテリーホルダー」というのが単4、単3の両方に対応して使いやすそうです。

ということで、早速、通販で対応のバッテリーホルダーを購入しました。

このバッテリーホルダーは、合計8セルまでのバッテリーを直列接続してラジコン用充電器で充電するためのジグです。

今回の用途では、単4または単3を単独4セルまでという仕様なので改造する必要があります。

内部は、4セル、6セル、8セルの直列接続でそれぞれにタミヤタイプのコネクタがついてます。

とりあえずもともとのワイヤーを切って加工を始めようとしたのですが、・・・・

このサイズのバッテリーホルダーを取り付けられるケースサイズとケースの加工が問題になりそうです。
このままのサイズで取り付けるケースは横幅が200mm以上のものになります。また、配線を収容するための開口部を考える必要があり、チョット無理がありそうです。

・・・ということで、イーグルのバッテリホルダーはやめて、秋月電子で調達した普通のバッテリーホルダーを使用することに変更します。

単3電池用のキーストン（Keystone Electronics）社の金属製バッテリホルダーは信頼性が高そうです。
でも、単4電池用のプラスティックバッテリホルダーは、前前々回のテストでマイナス側がハトメとばねの接触不良があったことが不安材料です。

とにかく接触抵抗を減らす工夫が必要なので、今回も同じように加工することにします。
マイナス側は、バッテリーホルダーのカシメの穴からAWG22のワイヤーを内部へ入れて、電池のマイナスに接触するばねに直接半田付けします。また、プラス側は、電極となっているハトメに直接半田付けします。

ケースは、金属製のバッテリーホルダーの絶縁も考慮してプラスティックケースを選択しました。
バッテリーホルダーのケースへの固定は両面テープを考えていましたが、金属製バッテリーホルダーが硬くて、電池をセットするのにかなり力が必要です。この状況では両面テープで保持するのは無理だろうと判断してビスの2点止めとしました。単4電池用は単純に両面テープ固定です。

内部をAWG22ワイヤーで配線します。単3と単4の1本ずつが並列で1系統として合計4系統になるように接続してあります。実際に使用するときは、1系統に単3か単4のいずれかをセットすることになります。（たとえ同時にセットしても放電はされますが、内部抵抗等のバラつきで均等には放電できないと思われます。）

放電中を示すLEDもホットボンドで固定しました。

2008-3-16

[公開:any]

[放電器,AVR,ATmega644P]

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まだまだ続くバッテリー放電器。先月からノロノロとやっている放電器の実験ですが、AVRのATmega644Pをつかって複数バッテリー放電のソフトウェア作成とテストもやっておきます。

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40ピンDIPのATmega644Pを使ってみます。I/Oポートは、PORTA、PORTB、PORTC、PORTDと8ポートずつ４系統もあるので豪勢です。PWM出力やAD変換と共用していないPORTCをLCDに割り付けることにしてブレットボードに組み込みます。

プログラムは、ATmega168で作ったものがそのままコンパイルできたので、AVRISPmk2で書き込みました。

・・・・が動作しません。やっぱりATmega168のソースそのままはまずいのかと、あちこち見直したりしたのですが、さっぱりわかりません。

今回からブレットボード用小物のテスト用LCDユニットを新しくしたので、こいつが原因かとあれこれチェックしましたが、わかりません。

ふと気になってPORTCをテスターであたってみると、いくつかのポートがリセット直後からhighになりっぱなしです。どうやらプルアップされているようだ・・・

ここで、データシートを見てみるとPORTCは、JTAGと共用されていてデフォルトでは、有効になっているようです。←もっと、早くデータシート見るべきだった・・

AVRStudioでライター設定を開いてヒューズビットを見てみると JTAGEN がセットされてました。このビットをクリアしてJTAGを無効化しました。

正常に動作するようです。

しかし、JTAGってプロが使用するものだというのが個人的なイメージです。
ATmega644クラスになるとJTAG使ったICEが必要なくらい高度な用途に使われるマイクロチップということでしょうか。

2008-3-6

[公開:any]

[放電器,AVR,ATmega168,PWM,2SK2232]

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バッテリー放電器の続き。ハードの基本設計はできたのでAVRのソフトウェアを作りこんでいます。AVRはATmega644Pを使う予定ですが、とりあえず、このままのブレットボードに組んだATmega168を使って作業します。

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AVRStudio4とWinAVR（Cコンパイラ）で作れば、ATmega644PもATmega168もポートに対する機能アサインが多少違うだけで、ほとんど同じソースプログラムでいけると思います。

・・・と思い込んで、前回の回路をより実践に近いものに変更してソフトウェアの作りこみをします。

たかだか1.2V/1A程度の負荷ですが、ブレットボード上で、MOS FETをPWMでスイッチングさせるとかなりノイジーです。AD変換ポートにはかなりのノイズが混じります。とりあえずいくつかローパスフィルタを追加して対処しています。

あと、電池容量を計算するのに正確な時間が必要となるので、外部にクリスタル発信器を追加しています。

いつものごとく、ブレットボードの上がゴチャゴチャになっていきます。
LCDパネルは、16文字×２行のものを利用する予定ですが、開発中は、20文字×4行という広い？LCDパネルをつかって中間変数値などを表示させるようにして効率よく作業できるようにしています。

フル充電した単3ニッケル水素電池（定格2000mAH）を1000mAで放電中。カットオフ電圧は0.9Vとしています。LCD表示は、左上から設定電流、放電電流、PWM Duty値、電池電圧、経過秒、放電容量、動作モードとなっています。

放電完了。LCD表示は、放電容量、平均放電電圧、設定電流、経過秒、電圧合計、動作モードとなっています。

単3ニッケル水素電池を放電するのに1時間50分近くもかかっています。ちょっと時間がかかりすぎるので仕様変更してもっと放電電流を増やせるようにします。

インターネットで調べるとニッケル水素電池は単3なら3C、単4なら2Cまで放電電流が取れるようです。ただ、この値は瞬間値だと思うので、連続放電させると電池がかなり発熱すると思われます。とりあえず、単3で1C・・つまり2000mAHの電池を対象にして、2000mAまで流せるようにします。（これでも電池をいためる可能性があります。）

2000mAのテストは残念ながらブレットボードでは出来ないので、実際に製作してからテストしたいと思います。

ついでに、単4のニッケル水素電池も試してみます。
秋月電子で買った1個30円の電池ケースを使います。ケースにリードをつけてブレットボードに直接させるようにして・・・・が、電池を入れても電圧が出てきません。

この電池ケース、半田用端子と電池の接触するハトメがそのハトメ自身で圧着させている状態なのでかなりの確立で接触不良となっているようです。^^;

とりあえず、半田用端子を使わずにハトメに直接半田づけします。

それでも電圧がでません。マイナス側のばねを見てみると、このばねもハトメで圧着されているようです。どうやらここが接触不良のようです。

他のものを調べてみるとちゃんと導通しているものもあるようですが、メンドーなのでハトメとばねの根元を半田付けしました。

放電器にこの電池ケースを使うかどうかはペンディングにしたいと思います。

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