目次＞６章 第３ステップ（実用品）
＜PIC16F648A＞ PICC
更新日２００７．１２．８
電磁石と磁気センサ（いずれも手巻きコイル）を使い、一度回すと回り続けるコマを作成します。
| 考え方
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コマに永久磁石を取り付け、コマを回す台の下に電磁石と磁気センサを置きます。
コマを回した時に、磁気センサからの入力でコマの位置と回転速度を判定し、タイミングを図って電磁石をＯＮ／ＯＦＦする事でコマの回転を制御します。
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| 回路
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| 回路図は以下の通りです。
ＰＩＣとオペアンプの電源は記載を省略しています。
オペアンプは、ＬＭＣ６６２ＣＮを使いました。μＰＣ３５８Ｃなども使えます。
ＰＩＣは、別の実験でＰＩＣ１６Ｆ６４８Ａを使っていた流れでそのまま使用しましたが、Ｉ／Ｏピンは２ピンしか使用しませんので８ピンＰＩＣ（ＰＩＣ１２Ｆ６８３やＰＩＣ１２Ｆ６７５など）で充分です。
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| 実験風景
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|  | まずは、磁気センサとして使うコイルを作成し、起電力を測定しました。
| |  | 次に、オペアンプで増幅してＰＩＣの入力にできる事を確認しました。
| |  | オペアンプの入出力は左の通りです。
緑はオペアンプの入力で、黄色（白く見えますが）は出力です。
オペアンプの入力（磁気センサの出力）が±５〜８ｍＶで、オペアンプの出力は＋３ＶですのでＰＩＣの入力として使えます。
この時の電源電圧は、４．３Ｖです。
【参考】
RB0/INTはシュミットトリガ入力で、Ｈレベルの電圧は、Ｖdd×0.8＝3.44Vが必要です。（Vdd=4.3Vの場合）
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| |  | ブレッドボードに回路を組み、動作を確認しました。
左の縦に並んだ２つのコイルは電磁石として使用し、その右の１つのコイルは磁気センサとして使用しています。
| |  | うまく回ってくれました。
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| 組み立て
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| 実験が成功しましたので、ケースに組み込みました。
|  | 小さな黒い四角はオペアンプで、LMC662CNを使いました。 黒くて横長の四角は、PIC16F648Aです。 右端の大きな３Ωの抵抗は無くても良いのですが、回路図通り電流測定のために入れてあります。
前のブレッドボードでの仮組ではセメント抵抗を使いましたが、かさばるので３Ｗの酸化金属皮膜抵抗にしました。
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|  | 使用したケースです。
プラスチックケースで、食器売り場で見つけました。単三乾電池は、ケースの大きさをイメージできるために置いてあります。
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| ケースに収めるために角材で櫓を組みました。
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|  | ケースに収めて完成。
無事に回ってくれました。
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| プログラム
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| プログラムはこちらです。
今回のプログラムは、ＰＩＣＣ Ｌｉｔｅを使用しています。
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| 動作状況など
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| 電源は、１６００ｍＡＨの単三型ニッケル水素充電池を３本使用しました。
乾電池３本でも動作可能です。
- 待機時の消費電流は以下の通りでした。
- 電流 １．０５ｍＡ （ほとんどオペアンプで消費）
- 電圧 ３．７６Ｖ
単三型乾電池や、最近売り出しているエネループであれば３ヶ月程度待機できそうです。
１６００ｍＡＨのニッケル水素充電池を使い、５日間電源投入状態で、延べ２０時間コマを回せました。
２０００ｍＡＨのバッテリであれば、約２５時間回せる計算です。
人センサやＣｄｓセルを使って省電力化したり、ＬＥＤやスピーカーなどを使うと、さらに面白いものができそうです。
コマに色を塗ったり、ケースを工夫したりと見た目も大事ですね。（今回はここまでですが)
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