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鉄道模型実験室 オシロ用のシールドを作る
■ いきさつ
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先回、簡易型オシロスコープを使ってモータの端子電圧の波形を観察した。 使ってみて、簡単に波形観察が出来るので道具として使い良い形にして置くことにした。 オシロとして成立させるための簡単な回路や測定電圧の範囲拡大の回路などを、ブレッドボードで構成していたものを、ユニバーサル基板上に構成して、道具化した。
■ 装置の作成
簡易型オシロとして紹介されている九州工業大学の 「Arduino 簡易オシロスコープ」 を活用させていただいている。 今回作成する回路構成は、その説明書に従い、右に示すように構成した。 10KΩの抵抗と10μFのコンデンサは、トリガ機能用の回路を構成するもので、10μFのコンデンサは室内灯の加工で使用している部品を活用した。
測定入力端子の電圧範囲は、Arduino のアナログ入力が５ボルトまでなので、鉄道模型で使用している電圧範囲を睨んで、入力部を1/3に分圧している。 ただ、マイナス側は不可能なので諦めることにしている。
この回路をユニバーサル基板上に構成して、Arduino uno のシールドとして上に重ねて使用する構造にした。 基板上の部品配置と配線を下の写真に示す。 Arduino の上に重ねて固定する時のピンは、 基板の固定のために多い方が良いと考えて、不要なピンも取り付けている。 アナログ端子のある側は、６ピンと４ピンを使用するが、必要な端子は、A0、A1、A2、GND 端子だけである。 反対側のデジタル端子は、D5とD6のみであるが、８ピンの端子をハンダ付けしている。 これによって、ユニバーサル基板はしっかりとArduino の上に固定する事が出来ている。
Arduino の上に重ねるために、ユニバーサル基板は裏側が上になり、部品を取り付けた面が内側になっている。 下手くそなハンダ付けを隠したいが、このままでOK賭しておこう。
なお、測定入力端子は、配線を基板から少し浮かし、手摺のような形に曲げて引っ掛けるようにしている。 クリップ等でこの部分を掴めば良いのである。 また、Arduino 本体は、予備にストックしておいた物を活用することにしている。
早速、この道具を使ってある実験を実施したので、次回はその内容を報告しよう。