16bitADコンバータADS1115を使って作った地震計。
スイッチサイエンスの16BitADCも同じものと思う。
回路図
ソースはC18でコンパイル。
レジスタが16bitなのが少し曲者と思う。あと変換中にチャンネルを変えるとどのチャンネルの変換値か分からなくなるので工夫が必要。
他の部品は、
I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)
リニアレギュレーターADP150
「地震計」カテゴリーアーカイブ
地震計１０ — ADS1247
前回とほぼ同じ部品で小さくまとめる為に作った地震計。
PIC側のソフトはMCHPFSUSBを加工したもの。C18でコンパイル。
回路図
PC側のソフトはVisual Studio 2008(C++/CLI)でコンパイル。
新規作成→プロジェクト→Windowsフォームアプリケーション→プロジェクト名「vc232」→ok
でひな形を作り、ソースを入れ替え。
プロジェクト→プロパティ→構成プロパティ→全般→共通言語ランタイムサポート→/clr:pure
だと通らないので/clrにする。
地震計９ — ADS1247
地震計８ — PIC18F2553とオペアンプ
スペックを下げればもっと手軽な部品で何とかなるんじゃないか？と考えた地震計。
感覚的に震度4くらいまでは日常的に起こるので、震度4に相当する25～80galを計測できれば実用になるだろう。
12bitADコンバーターを備えたPIC18F2553モジュール
リニアレギュレーターADP150
で構成。
KXR94は±80galで±53mVの感度があるので差動増幅すれば、PIC18F2553の有効ADC分解能10bitでも0.1galまで測定できる……筈。
が結果上手く行かない。ローパスフィルタを入れれば瞬時の測定値は安定するのだけど、2～5秒の間にゆっくり測定値が変動する。
高精度アンプを使えば良いと思うが。
地震計７ — KX023-1025
より良いデジタル加速度センサーを求めて作った地震計。
加速度センサーはKX023-1025の評価基板EVAL-KX023-1025。16bitでサンプリングできる。
I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)
KX023-1025はローパスフィルターを内蔵してるが、求めているものではなかった。
地震計６ — AD7791と感光基板作成
完成図
感光基板を作りたいなあ、という目標で作った地震計。
回路
前回とほぼ同じ。
3軸加速度センサモジュール KXR94-2050 が3つになっている。
手順
1. EAGLEで回路図を作る
2. パターンをプリントして感光基板に紫外線で焼き付ける
3. 現像してエッジング
4. ソルダーレジストマスクを作りソルダーレジストを塗る
5. 部品を取り付け
で完成。
まずEAGLEに慣れるのに時間が掛かる。
表面実装でなんとかなるかな？と思ったがAD7791×3とKXR94-2050×3という構成が災いして回路が複雑になり過ぎ断念。
配線し易さを考えて主要部品をソケットにした。
回路図
パターン
感光基板について
ちびライトDX他色々購入したが、初めからエッチングセットを買っておけばよかったと後悔。
ケミカルの扱いは慣れてるが、感光が上手く出来ず何度も失敗した。
感光不足のようだけどOHPシートは見かけより紫外線を吸収するのかも？紫外線測定器を手に入れたらガラスや紙の吸光度を調べたい。(追記:後日測定した)
あと温度依存性も有るかも知れない。
ソルダーレジストのマスクはTシャツくんJrが良いらしいので東急ハンズで購入。メッシュのブラッシングは歯ブラシで良いと思う。
マスクは完成したが十分な量の基板が出来なかったのでソルダーレジストは見送り。
ソルダーレジスト用インクはサンハヤトの通販サイトから購入。
地震計５ — AD7791
リニアレギュレーターADP150
ADコンバーターAD7791 ×3つ
で作った地震計。
サンプリングレート100Hz、24bit、三軸を満たし、ノイズも許容範囲。
基板はサンハヤトのメッシュアース基板ICB-88SEG。
高周波用の基板らしいけど、手軽にベタGNDに出来るので便利。
リューターで削ればアナログGNDとデジタルGNDを分けたりも出来る。
地震計４ — AD7793とADP150
ADコンバーターAD7793、
リニアレギュレーターADP150
で作った地震計。
サンプリングレート100Hz、24bit、3軸を目指した。
AD7793を3つ連ねた割にはノイズが多く性能は今ひとつ。
ADP150はトランジスタ技術増刊「今すぐ使える！パソコン計測USBマイコン基板」の付属基板にも使われている。
USBバス電源のノイズを取り除いてくれる。
地震計３ — MCP3551
左から、PIC18F14K50
22bit Delta-Sigma型A-Dコンバーター MCP3551、
で作った地震計。
精度は良かったがサンプリングレートが遅いので変だなと思ってデータシートを見ると13.75 spsと書いてあった。
気がつくのが遅かった。
温度計や質量計や照度計には良いかも知れない。
地震計２ — MMA8451Q
strawberry-linuxの３軸加速度センサモジュール MMA8451Q、
秋月のＩ２Ｃバス用双方向電圧レベル変換モジュール（ＰＣＡ９３０６）、
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０使用ＵＳＢ対応超小型マイコンボードを使った地震計。写真なし。
MMA8451Qは14bit出力なので期待したが思いの外ノイズが多かった。
電源レギュレーターをNJM2863やTPS7A4700にしてみるが特に効果無く悩む。
MMA8451Qのノイズのせいという結論に至る。