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名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

27MHz~2.4GHz対応RFチェッカー(ラジコン電波検知器)表示部の省電力化(第3弾)

27MHz~2.4GHz対応RFチェッカー(ラジコン電波検知器)省電力化 第2弾 に続いて、今回は第3弾を紹介する。

【前回改善の振り返り】
前回は間欠動作の周期をWDTの1msに替えて、外部に時定数回路を設けて120usにした。その結果、バーLEDの表示がカクカクした感じから滑らかにリアルに表示されるようになった。

しかし、RFデテクタの出力は間欠出力されるので、それをそのまま音で聴くことはできない。今回の改善は、間欠動作しているRFデテクタの出力を音で聴けるようにする改善だ。

【改善策】
・RFデテクタの出力をADCした後、DACに入れて、間欠動作周期の間は出力値を保持させる。

・DACの出力をボルテージフォロワで外部ピンに出す。

【改善結果】
RFデテクタ(LT5534使用)とCPUの消費電流は 2.2mA になった。 第2弾 では 2.0mA だった。

スピーカーを鳴らすと数10mAは喰うので1mA単位で省電力化を図ってもあまり意味は無いが、こんなやり方もあるということで話のネタになればと思う。

耳で聞いた感じでは元々のRFデテクタの出力音と殆ど変わらなかった。

レガシーラジコン(トーン式)の観測波形を以下に示す。

RFチェッカー表示部の省電力化(第3弾)観測波形
プロトコルの分析には今一な感じなので、常時稼働させるモードも必要だ。

【回路図】
RFデテクタ部(LT5534)
RFチェッカー表示部の省電力化(第3弾)LT5534回路図

RFデテクタ部(AD8314)
RFチェッカー表示部の省電力化(第3弾)AD8314回路図

表示部
RFチェッカー表示部の省電力化(第3弾)表示部回路図
IR(赤外線)関連の信号が記載されているが、次回の改善予定の内容が先行して記載されたもので無視してよい。

【ファームウェア】
ファームウェアのプロジェクトは ここから ダウンロードできる。

プロジェクト名は以下のとおり。
LT5534用(FVR=2.048V) は RFchecker4_FVR2_1705
AD8314用(FVR=1.024V) は RFchecker4_FVR1_1705

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  1. 2017/11/25(土) 19:45:15|
  2. 2.4GHzラジコン
  3. | コメント:0

RFチェッカー(AD8134)用ミニデジタルアンプ(既製品)の利用

RFチェッカー用のミニアンプに好適なデジタルアンプ基板がAliExpressで安価に販売されていた。1個当たり約19円で格安だ。

【Aliの商品ページ】
RFチェッカー(AD8134)用ミニデジタルアンプ基板Ali

【基板外観】
RFチェッカー(AD8134)用ミニデジタルアンプ基板表

RFチェッカー(AD8134)用ミニデジタルアンプ基板裏

【実装】
RFチェッカー(AD8134)用ミニデジタルアンプ外観

【使用感】
AD8314の出力を直接繋ぐと、丁度良い音量になる。
電源電流は入力が無いときは 3.6mA 、大き目の音量では 100mA 程度で、TDA2822のミニBTLアンプと同じくらいだった。ただし、2.4V動作では電源インピーダンスを低くしないとリセットが頻発するようだ。
ステレオアンプの片側のみを使用することになるのが、気持ち的にスッキリしない。
  1. 2017/11/12(日) 18:33:34|
  2. 2.4GHzラジコン
  3. | コメント:0

RFチェッカー(AD8134)用ミニBTLアンプの製作

ラジコンを診るおもちゃドクターはダイオード検波式のRFチェッカーを使っていることが多いと思う。しかし、ダイオード検波式では2.4GHzISMバンドでの感度が悪く実用にならない。そこで、つつじが丘おもちゃ病院では、既存のレガシーバンド用RFチェッカーのダイオード検波を換装して2.4GHz対応にするためのRFパワーデテクタ(所謂センサー部分)の頒布を始めた。既存のツールを活用していただくために、敢えてRFパワーデテクタのみを頒布している。しかし、そのように応用していただいたドクターは少なくて、RFチェッカーとしてすぐに機能する完成品を希望するドクターが多いことが判った。中には表示部の作り方を訊かれることもあった。

電波の有無をLEDやブザーで表示するのは適切ではない。それは、電波の有無しか判らず、電波の細かい状態が把握できないからだ。電波状態を診るにはRFパワーデテクタの出力をオシロで波形観測するのが最善だが、オシロを備えていないおもちゃ病院が多いことも判った。次善の策としては電波の包絡線を音で聴くのが良い。レガシーバンドのAM変調ではプロトコルの識別も可能だ。それで、おもちゃ病院で簡便に使うことを意図して、廉価に作れるミニBTLアンプを紹介する。

百均セリアで売られていた「ボリュームアンプ」で使われているオーディオアンプICのTDA2822が、AliExpressで1個当たり約5円で販売されていたので、これを利用した。回路はデータシートの応用回路そのままだ。蛇の目基板を含めて1台当たり約25円で作れた。TDA2822以外の部品は秋月で調達した。使用した部品の中で最もコストが掛かったのは蛇の目基板で、5円強だった。TDA2822が安過ぎる。
RFチェッカー(AD8134)用ミニBTLアンプAli

TDA2822は1.8Vから動作するが、AD8314が2.4V(データシートでは2.7V)以上で動作するので、RFチェッカー全体としては乾電池2本、充電池(1.2V)の場合は3本で運用すると良い。

【回路図】
入力アッテネータに 1/6、1/11、1/21 の3段階を設けている。
TDA2822の電圧利得は実測値で片側約20倍あるので、出力が片側2V(P-P)に対しては入力は100mV(P-P)となる。
AD8314の出力は最大約1Vなので、1/11アッテネータで最大音量となる。
通常の運用ではRF入力はそれより小さいし、最大音量で聞くこともないと思うので、実際に運用してみてアッテネータの設定を選択する。
RFチェッカー(AD8134)用ミニBTLアンプ回路図

【配線図】
ミニBTLアンプ配線図部品面

ミニBTLアンプ配線図半田面

【実装】
ミニBTLアンプ基板表

ミニBTLアンプ基板裏

RFチェッカー(AD8134)用ミニBTLアンプ外観全体

【使用感】
当方の所在地は田舎のためか周辺のノイズ電波が少ないようで、音量(中)で丁度良かった。都会では「音がうるさい」との評価があり、音量(小)がよさそうだ。或いはボリュームを付けた方が良いかも知れない。
無信号時の電源電流は 6.5mA 、大き目の音量のときは100mA程度だった。
  1. 2017/11/12(日) 17:02:08|
  2. 2.4GHzラジコン
  3. | コメント:0

プロフィール

大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

当ブログで公開している技術情報や成果物のご利用および再配布はフリーです。読者様の技術活動のお役に立てば幸いです。ご利用いただいた結果や感想等を記事へのコメントやメールでフィードバックしていただけると有難いです。

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