2015年3月1日日曜日

自転車ビーコンのリモコンケースをCS-75からPS-85に引越し

自転車ビーコンのリモコンを新調し、ケースと基板を一新しました。

ケースは、タカチのプラスチックケースCS-75から、同じくタカチのPS-85に変えました。これは、EDLC(電気二重層コンデンサ)を大きな物に交換するためです。

 CS-75で使っていた電気二重層コンデンサ(ELNA DCK-3R3E224-E)は、サイズ重視で採用したものの、内部抵抗が大きく、TWE-Liteの駆動に必要な約5~20mAの電流を流すと電圧降下が1V以上も発生してしまいます。EDLCはCR2032から取り出す電流を平準化するために導入したものの、DCK-3R3E224-Eでは全く役に立たない事がはっきりしたので、内部抵抗が小さくて稼動実績もある、大容量のSE-5R5-D105VYVに戻すことにしました。SE-5R5-D105VYVは大きくてCS-75に納まらないため、ケースをPS-85に変更しました。

 PS-85にはCS-75のような専用のユニバーサル基板が用意されていませんが、最近はKiCadで設計した基板をElecrowで作るようにしたので、既製基板の有無はどうでもよくなりました。PS-85になって部品サイズの制限が緩くなったので、貧小な10円タクトスイッチから、大きくて押しやすそうな丸型タクティルスイッチに変更しました。

 この画像は、KiCadで設計した基板に部品を載せた状態です。こちらは表面。
 電池ホルダーはSMTU2032です。容量1FクラスのEDLCは分厚くて、平置きタイプではPS-85でも入り切らないため、薄型の縦置き用EDLCを横倒しにして、基盤を挟み込むように配置しています。

 こちらは裏面。UARTのTXとRXを逆に配線するというミスをしたのに加え、後から思いついたアイデアを試すために部品を追加したため、切ったり貼ったりが痛々しいです。
今回から、ケースの加工に型紙を使う事にしました。穴の位置をFreeCADの図面上に描いてからSVGファイルにエクスポートし、これをInkScapeで読んで印刷すると、原寸ぴったりの型紙になります(FreeCADでは原寸プリントができないようです)。

 印刷した型紙をケースに糊付けします。
 糊が乾いたら、型紙に書かれた位置に穴を開けます。大きな穴は、ドリルで開けた穴をハンドリーマーで広げました。
 用が済んだ型紙は、剥がしてから糊を水ぶきすると、綺麗に取り除けます。スイッチ穴の縁が角張っていると手触りが悪いので、ヤスリで傾斜を着けて押しやすくしました。
パイロットランプは、穴を開けずに淡い透過光を見せるようにしました。この方が、穴あけ加工が省略できるうえ、外観がすっきりしてデザイン的にもいい感じです。
黒いケースは光を透過しないので、やむなくLED用の穴を開けました。こういうデザインは好みではないので、この黒いケースはもう使いません。
スイッチの窪みがかなり深いので、カバンの中に入れても誤作動は起こりにくいと思います。明日から、このリモコンを使ってみます。

 できたばかりの新リモコンですが、PS-85のサイズは満足できる小ささではないので、使用する部品を見直して、よりコンパクトなプラスチックケース PS-65で作り直す予定です。既に基板はElecrowへ注文済みで、仕上がりを待っているところです。
 寸法確認のために使ったKiCadの3Dプレビューはこんな感じです。
 ケースに食い込んで見えるスイッチは、穴あけ加工後は若干引っ込んだ状態で露出します。同じく食い込んで見えるLEDは保険のつもりで置いた予備で、実際は並列に配線した表面実装LEDで賄うので、最終的には無くなります。

3月5日追記
型紙作成のため、PS-65ケースにタクティカルスイッチの穴を追加した3Dモデルを用意しました。この角度からは見えませんが、始動を確実にするためのリセットICを追加したため、配線が変わっています。

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