貯水量ディジタル表示モジュール製作ガイド 水位計
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28
 Original :Mon.Apr.14'14.
 Updated :Tue.Jul.01'14
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 最新の作品は、より安価に、より簡単に、より高性能な作品に進化しています。
以下の記事は過去の2014年頃の作品についての記述である事をご承知おきください。












DIY で貯水量ディジタル表示モジュールの製作
液晶表示モデルの製作

 このページでは、消費電力がとても少ない特徴を持つ液晶( LCD) を使ったモデルの製作手順を示す。
下図は私が製作したそれぞれ特徴を持ったディスプレイモジュールだが、今回製作する作品は 072LCD
と記されたモジュールだ。 ( 蛇足だが、LCD 採用の作品番号 72 の意 )


2014-06-18 Wed

 ほぼ90%完成した今回の作品。


  これが後ろ姿。左のコネクターはマトリックスボードからの信号を受けるジャック。中央の白い押しボタンスイッチは液晶の
バックライトを約12秒点灯させる。右端は電源用ジャック、 DC9〜16 Volt で動作する。
 設計電圧は DC 12 Volt だが、DC 9〜16 Volt でも動作可能。当然エネループなど電池を数本シリーズにつないで動作
させることも可能だが、電池が消耗して、約7Volt 以下になると [ ソクテイ スタート ] のフラッシュ(点滅)画面に変わり
電源不足をアピールする機能も持つ。さらに電池消耗が進めば液晶表示停止(何も表示しない=表示できない)となる。

 今回の製作事例の主なパーツリストを以下に示す。

 部品名  型式  必要
 個数
 おおよその単価
 PICマイコン  PIC16F84A-20/P  250
 セラミック発振子 20MHz  CSTLS20MOX51 40
  18pin IC ソケット
 黄緑発光LCDモジュール(バックライト有り・5V
 色は任意
 TC1602E-06T 1 667
  タイマー IC  NE555N(LM555) 20 
 12V マイクロリレー or 2SC1855等のトランジスタ-    
 プッシュスイッチ    
   
  ユニバーサル基板 AE2G  200 
  LANコネクタDIP化キット AR-RJ-45=LAN-DIP-A  200 
 半固定ボリューム 10kΩ (〜30kΩも使用可能)  3362P-1-103LF 50
 フラットケーブルコネクター28ピン  216314P3 143 
 28ピンヘッダー  
 3端子5V1Aレギュレーター  L78005CV 25 
 タクトスイッチ カラー任意   10 
  FH2x42SG  1 100 
 1./4watt カーボン抵抗 各種        1 
  1./2watt カーボン抵抗    
 電解コンデンサー 25V470μF   20 
 電解コンデンサー 25V10μF      
 12V 1Amp AC アダプター  一般品 -- 
 
 液晶 (LCD) モジュールは 16桁x2行バックライト付きを使用したが、5Volt / 4 or 8 bit インターフェースであれば
類似品の使用は可能だ。またベンダー(メーカー)により電源極性が逆の物も見られるため、仕様書で確認後組み
立てること。もしケアレスミスで逆接続しても LCD が破壊される心配はない、つないで動作しなければつなぎ直せば
良いだけだ。


 今回は16文字 x 2行の表示機能を持つ LCD を使用することにした。電源はケータイ充電用の AC アダプター
や単祁申偲澱咼┘優襦璽廚覆匹鯲用する。製作途中で仕様変更の可能性もあるが、ひとまず構成パーツを
集めて『全員集合』写真を撮っておいた。

 補則メモ :  
 ケータイ充電用の AC アダプターは、今回の組み立てに使用した3端子5V1Aレギュレーターが古いデザインの
製品で ( Input / Output 間の要求される電圧差が大きい)使用できなかった。
 

 今回は2種類、シンプルに組み上げたタイプと、バックライトが一定時間後消灯する機能などを加えたタイプ、を製作した。
画像はランニングテスト中の2作品。ストップウオッチはバックライトタイマーの確認用。


 液晶 ( LCD ) は発光ダイオード ( LED ) の様に自身は発光しない。そのため暗い環境では読み取りにくい。その対策として
バックライトと呼ばれる発光装置を内部に持つ製品が多い。この(↑)画像では表示内容が読みにくいが、、、。


 バックライトを On すればこの様に明確に読み取れる。
_

 今回製作した(2セットの内の)1セット目。マイクロプロセサー PIC 16F84A のみで動作している。
_

 今回製作した(2セットの内の)2セット目。このボードの特徴(追加機能)を以下に記す。

LED の他 LCD でもステータスを表示する。
 バックライトは暗闇でも読み取れる便利な機能だが、そのための消費電力がとても多い。具体的に今回の作品の
実測値を示すと、バックライト Off の時の消費電流は 16 mA だが、バックライト On では 140 mA 、約9倍の電力消
費量なのだ。そのため No.2ボードは普段はバックライト Off で稼働するが、必要なときは約 12 秒間バックライトが
点灯するフィーチャーを組み込んだのだ。
 補則メモ : 消費電流値は最終モデルでは(使用部品変更などで)変わる可能性がある。

2014-05-04 Sun.
 特に予定など無い週末なので先日作った PIC マイクロプロセサーのエンハンスメントを行った。

 画像 14-R0015824 と比べると、もはや空いたスペースが無いほどコンポーネントが追加されていることが
見て取れるだろう。
_

 各モジュールをテストベンチにセットしてより使いやすいプログラムの開発を進める。

2014-06-18 Wed
 今回もキャビネット(ケース)は TAKACHI 社の SY-110A を使用した。基本構成がプラスチックなので加工が楽なのだ。

 スイッチと DCジャックに合わせた穴を開け、、


 [72] とマークされたコネクターがリアパネルに食い込む位置にボード位置をアサインする。


 別の作品の製作時にも述べたが、ケーブルの抜き差しは乱暴に行われることが以外と多い。単純に
部品をレイアウトするのでなくメカ的にも考慮することが望ましい。今回の様にセットするとパネルも
コネクターの支持の役目を負担できるのだ。


 アッパーパネルを仮セットして完成形のイメージを掴む。


 まだフロント(画像左側)の液晶モジュールは未セットだ。各コンポーネントが相互に干渉しない事を
再確認。


 ほぼ 99%完成した液晶採用モデル。消費電力は 通常 19〜19.5 mA 、バックライト点灯時は使われる保護
抵抗値に大きく影響を受ける。今回は 10Ωを採用しているが、 89.6mA に跳ね上がる。
 同じ機能で LED 採用モデルの 消費電力は 48〜52 ミリアンペアだ。


 ある日の私のワークベンチの片隅。左から今回の作品、中は超音波を利用した貯水タンク貯水量直読
表示モジュール、現在 FVT 中で現場でがんばっているのだが、ちょっと調べたいことがありベンチに帰って
きたのだ、右は今回の作品同様水位情報をマトリックスボードから受けるのだが、貯水量表示を LED で
行うモデルだ。



 画像 #14-R0016129 の三兄弟の画像中央に居た今までのアイデアとは大きく異なるモデルだ。 ⇒⇒


2014-06-23 Mon.

 最終的なセッティングではないが、部屋のワイヤレスプリンターの隣にセットされた今回の表示モジュール。


 わざわざ裏庭の貯水タンクを覗きに行かなくても、2偕の部屋で貯水量がリアルタイムでモニター可能なのだ。実は今回の
画像はホームページ用に撮った物で、撮影後は撤去し新しいアイデアの作品の準備に使用している。私は今72才、でも
面白いアイデアが未だ浮かんでくるので [ ぼける ] のは未だ先のことだとがんばっているのだ。

2014-06-28 Sat.

 その後 LCD モジュールを白色のバックライトを持つ製品と交換した。価格は通常の LCD の2倍以上だが、バックライトの
消費電力が低いこと、コントラストの高い文字などの特徴は価格差以上のものだと言えるだろう。

2014-06-29 Sun.

 キャビネットの大きさや色、更に液晶のバックライトの色などを配慮して組み立てれば、屋内に設置しても不自然さは少ない
と思う。2枚前の画像 #14-R0016581 と比較して頂きたい。

2016-02-02 Tue.

 2016年2月 屋外の四カ所にある貯水タンクの貯水量と水温を屋内でモニター可能なモジュールが完成した。

2014-07-13 Sun.
 これ(←)は日本の Sharp 社製の距離センサー
モジュールで、秋月電子の通販で数年前に入手した物です。赤外線を利用した反射型センサーなので、超音波とは
異なる特性を持っていますが、貯水量のディジタル表示に使ってみたいとトライアルをスタートしました。結果は成功か
失敗に終わるか不明ですが挑戦を楽しんでみたいと考えています。 ⇒⇒



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