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ANIPOV説明書(IB014B用)


基板Version IB014B用の説明書です。

2009-11-27 Suns & Moon Laboratory


注意

自転車のホイールに取り付ける際は、脱落しないように取り付けて下さい。脱落すると重大な事故や怪我の元となり、非常に危険です。

自転車への取付は充分注意して行って下さい。ANIPOVや部品の脱落は、重大な事故発生の原因となります。

残量の無くなった電池は、早く交換して下さい。誤作動や液漏れをおこします。

本品は実験キットですので、耐久性その他の保証は一切ありません。

部品の確認


部品表を見ながら、全ての部品(※LEDを除く)が入っているかどうか、確認して下さい。

写真 実装順序Name特記事項NumberNumValueメーカメーカ品番
8 LED 別途購入※1 D1..D32,D101..D116 48 PLCC4 RGB Cree CLV1A-FKB-CJ1M1F1BB7R4S3
13 Hall Sensor U2 1 Hi Sensitive Melexis US4881EUA
14 CPU U3 1 ATmega48P DIP28 ATMEL ATMEGA48PV-10PU
14 ROM U4 1 Serial ROM DIP8(SPI) Microchip 25AA1024-I/P
9 IC Socket U3用 1 DIP28 300mil
9 IC Socket U4用 1 DIP8 300mil
3 LED Driver U5,U6,U101※ 3 LED Driver 8x3 ST STP24DP05BTR
1 RS232C I/F U1 1 RS232C 1T1R TI MAX3221IPWG4
2 FET TR1 1 FET with pullup MICREL MIC94053
7 R 1KΩ LED 青 電流制御 R9,R12,R104※ 3 1608 1KΩ
7 R 1KΩ LED 緑 電流制御 R10,R13,R105※ 3 1608 1KΩ
7 R 1KΩ LED 赤 電流制御 R11,R14,R106※ 3 1608 1KΩ
6 C 0.1uF C1,C3,C6,C7,C8,
C9,C10,C12,C14,
C16,C18,C101※,C102※
13 CER 0.1uF 1608
4 C 22uF C11 1 CER 22uF 2012
5 C 0.47uF U1用 C2,C4,C5 3 CER 0.47uF 1608
10 Switch(Power) S1 1 TACT 6mm WP
11 Connector Sync CN1,CN3 2 XH 3pin post side JST S3B-XH-A
11 Connector PC CN2 1 XH 3pin post side JST S3B-XH-A
12 Battery Holder BAT1 1 AA x 3
12 ネジ BAT1用 2 M2x6 皿 ステン
12 ワッシャ BAT1用 2 M2 スプリングワッシャ ステン
12 ナット BAT1用 2 M2 ナット ステン
- リボン BAT1用 1 w10mm x L100mm
- PCB PCB1 1 t1.6mm,Black IKEL IB014B PCB
- Wire+Contact Assembled CN1,CN2,CN3用 5 XH Contact + Wire 300mm
- Housing CN1,CN2,CN3用 3 XH 3pin housing JST XHP-3
- 磁石 U2用 1 磁石 丸形Φ12x3
- グロメット PCB1用 3
※小径車用の場合は、下記部品が減ります。
U101
R104,R105,R106
C101,C102

別売り部品の入手


別売りの部品を入手して下さい。

LED


品名:RGB LED
ショップ:Digikey
メーカ CREE
型番 :CLV1A-FKB-CJ1M1F1BB7R4S3
個数:48

Digikey以外では、入手が難しいかと思います。

DSUB9pinメス


DSUB9pinメスコネクタは、PCとの通信に使用します。
DSUB9pinメスコネクタは、電子工作系のショップならどこでも入手可能かと思います。

タイラップ


タイラップはホイールに取り付ける際必要になります。ホームセンター等で入手可能です。

単三乾電池


単三乾電池が3本必要です。
ENELOOPも使用可能です。
3.3V〜5Vの範囲で使用して下さい。(単三乾電池3本なら、大体それくらいになるはずです)

組み立てに必要な工具・材料


ペンチと精密ドライバーでこんなのを作ると、位置あわせが便利になります。


本章の順序を追って実装を行うと、実装しやすいかと思います。
回路図と部品表も参考にして下さい。

基板のカット(小径車のみ)

PCBが大きくて入らない場合は、PCBをカットします。
切断面の信号線がショートしないようにしてください。

カット位置は、下写真参照。


下写真の様にカットしてください。


PCB確認


PCBを目視で確認する。
PCBに電気的不具合が起きそうな傷や、ハンダかすのこびりつきが無い事を確認する。ショートしていそうな箇所等は修正する。

電源ショートチェック(生基板)


VCCとGND間チェック


赤と青間のショートチェックをします。
赤:VCC
青:GND




VCCLEDとGND間チェック


VCCLEDとGNDのショートは、LEDでショートしている可能性が高いです。LEDの実装を確認して下さい。実装角度が曲がっていたり、はんだ量が多いと、LEDの下でショートする事があります。

赤と青間のショートチェックをします。
赤:VCCLED
青:GND




基板改造

※基板バージョンがIB014Bの場合に、本章の改造を行って下さい。

改造1:通信不具合対策

改造1は、ANIPOVを複数枚同期して使用する場合は、先頭の1枚目のみ、基板の改造が必要です。1枚のみで使用する場合は、改造の必要ありません。また、複数枚使用時の2枚目以降も、改造しなくて良いです。

改造内容は、U1の12ピンをGNDカット、VCCに接続するという物です。




改造2:消費電力不具合対策

U1の10ピンを、未接続にします。
U1の10ピンを浮かせるか、切断するか、パターンカットをしてください。



改造3:調光制御

※CPUはVER022を使用してください。VER022を使用しない場合は、ショートしないようにしてください。
U3の5ピンとU3の10ピンをショートします。



半田付け


部品表の実装順序に実装します。



U1:RS232C I/F実装


TR1:FET実装


U5,U6,U101:LED Driver実装


C11:コンデンサ22uF実装


C2,C4,C5:コンデンサ0.47uF実装


C1,C3,C6,C7,C8,
C9,C10,C12,C14,
C16,C18,C101,C102:コンデンサ0.1uF実装


R9,R10,R11,R12,R13,R14,R104,R105,R106:抵抗1KΩ実装


D1..D32,D101..D116:LEDの実装
※注意
LED実装部分のレジスト品質が悪く、LEDの実装によってはGNDとショートします。LEDの実装位置は、LEDのピンと基板のパッドにしっかりと合わせて下さい。
半田付けを行いながら、たまにVCCLEDとGND間のショートチェックをして下さい。

U3,U4:ICソケット実装


S1:スイッチ実装


CN1,CN2,CN3:コネクタ実装


BAT1:バッテリホルダ実装
ネジ止め→足切断→半田付けの順序に行って下さい。


U2:ホールセンサ実装
足を曲げる際は、パッケージに力が加わらないように注意します。
なるべく高く実装します。



U3,U4:CPU,ROMをソケットに挿入
※1ピンを間違えないように、ソケットに挿入します。


実装検査

電源ショートチェック
「電源ショートチェック(生基板)」と同じ。

LEDドライバ実装の目視チェック

動かす


電池装着
電池をいれるときは、先にリボンを敷いてから入れて下さい。
そうしないと、後で電池を取り外すのが大変です。
電池は、タイラップ等で脱落しないようにしてください。

電源オン
電源スイッチを押すと、下のパターンで点灯します。
青線(一瞬なので見えない)→赤→緑→青→赤移動


磁石を何度かかざすと、点滅周期がかわります。
※磁石には極性がありますので、上記の様にならない場合は、磁石を裏返してみてください。

動かないとき


Q:何も光らない
A:各部をチェックしてみましょう
電池の±向き

電池を外す

U1,U3(ソケットに挿したCPU,ROM)の方向確認

電源のショートチェック

電池をいれる

電源電圧を確認 3V以上の電圧が必要。新品の電池なら4Vを越えるはずです。

各IC,LEDの実装方向を確認

はんだのショートチェック(目視)

VCCの電圧確認。3.3V以上あれば良い
VCCLEDの電圧確認。ほぼ0V

電源オン
VCCの電圧確認。3.3V以上あれば良い
VCCLEDの電圧確認。3.3V以上あれば良い

書き込みケーブルの作成


圧着済みワイヤ2本を、真ん中でカットして、4本の電線を作る。

3本をコネクタに挿入

電線の切れている側を、ハンダDSUB9ピンメスコネクタにハンダ付け。
このとき、熱収縮チューブ付けると良いです。

書き込みケーブルピン配置
XHハウジング DSUB9ピン
1 GND 5 GND
2 TXD 2 RD
3 RXD 3 SD
コンタクトのピンが曲がっている場合があるので、修正して使用して下さい。
正常
曲がっている
組み立て例

ホイールへの装着


ホイールへの装着は、図を参考に脱落しないように取付して下さい。
※脱落したり、ひっかかったりすると非常に危険です。

グロメットとタイラップで取り付けます。

★定期的に取付を確認して、まし締めしてください。振動でかなり緩みます。









磁石の取付

磁石の表裏を確認してから取り付けて下さい。
磁石を外して手に持って、ANIPOVの電源を入れてからU2の上を何度か通過させてみてください。
表と裏で反応する面があるはずです。反応する面で磁石を取り付けて下さい。

磁石は自転車のどこかに、U2の直近(1cmくらい)を通るように設置してください。

複数枚接続

基本的には、基板aのCN1「SYNC OUT」→基板bのCN3「SYNC IN」です。

例えば3枚の基板を、基板1→基板2→基板3で接続する場合は、下記の接続にして下さい。
・基板1 CN1「SYNC OUT」→基板2 CN3「SYNC IN」
・基板2 CN1「SYNC OUT」→基板3 CN3「SYNC IN」

表示データの作成


表示データの作成は、ANIPOV Designerを使用します。
http://www.s-m-l.org/anipov.html
から入手可能です。

データを作成したら、メニューから「エクスポート」を実行して、データをCSV形式にエクスポートします。

データの書き込み


データの書き込みには、ANIPOV Data Writerを使用します。
http://www.s-m-l.org/anipov.html
から入手可能です。

参照:ANIPOV Data Writer使い方

ANIPOV Data Writer実行

Portで、COMポート番号指定して、Openボタンを押す。
※起動時自動でオープンします。そのため、起動時にエラーが出る場合ありますが、その場合は、Port指定して、Openボタンを押して下さい。

FileでANIPOV Designerで作成したCSVファイルを指定。

NumOfFramesで、総フレーム数指定

ANIPOVに電池入れる

CN2に書き込みケーブルをつなぐ。
この時、CN1,CN3は外してください。

ANIPOVのS1を押して電源オン

Writeボタンを押す

ANIPOVのS1押して電源オフ(LED消えていますが、電源入ったままです)

表示角度の調整


参照:ANIPOV Data Writer使い方

電池入れる

CN2に書き込みケーブルをつなぐ。
この時、CN1,CN3は外してください。

ANIPOVのS1を押して電源オン

ANIPOV Data Writer実行

ANIPOV Data Writerが起動したら、OFF+VERボタンを押す。

Start Lineにずらすライン数を0〜254で設定。
Set SLボタンを押す。

ANIPOVのS1押して電源オフ(LED消えていますが、電源入ったままです)

FAQ


基本動作


9.1. 動かない
Q:何も光りません1
A:電池の方向はあっていますか?

Q:何も光りません2
A:電池電圧が3本足して3V以上無いと動作しません。下図の場所で電池電圧を測定してください。

Q:何も光りません3
A: U4,U5の方向はあっていますか?

Q:一瞬光って全て消えてしまう1
A:もう一度スイッチS1を押してみてください。押し方で起動しない場合があります。

Q:一瞬光って全て消えてしまう2
A:電源がショートしている可能性があります。「電源ショートチェック」を行って下さい。

9.2. 動いているが、微妙

Q:点灯しないLEDが有ります。
A:LEDの半田付けまたは、LEDドライバの半田付け不良です。ルーペで目視チェックしてみて下さい。また、LEDの端子がGNDにショートしていないかチェックしてみて下さい。

Q:白がなんか赤っぽく見えます
A:電池残量が減ってくると、青色LEDが点灯し辛くなるため、赤っぽくなってきます。電池を新しい物と交換して下さい。

Q:LEDが点灯してぐるぐる回って、絵になりません
A:磁石の表裏を確認する。→【5.2磁石の取付p.17】

Q:絵の表示角度がおかしいです
A:磁石の取付位置によって、表示角度が変わります。ANIPOV Data Writerで角度を調整して下さい。→「表示角度の調整p.18」

複数枚動作


Q:複数枚接続した時に、POWERスイッチをおすとオンしたりオフしたり、基板によって反対の動作になる。
A:長押し(500msec以上)をすると、オフになります。

Q:複数枚が同期して動作しません。
A:複数枚使用時は、先頭のカードを改造する必要があります。「基板改造」を参照。

表示データの書き込み


Q:表示データの書き込みがうまくいきません
A:通信ケーブルは接続していますか?
通信ケーブルの配線はあっていますか?
接続先の基板が、別の基板に同期ケーブルで接続されていませんか?
ANIPOVの電源オンしてから、書き込みをしていますか?

その他


Q:電池が持たない1
A:LEDを沢山同時に点灯させる画像データは、電池の消耗が速いです。白を多用するのをやめるとか、全面が発光する画像データを避けて下さい。

Q:電池が持たない2
A1:LEDドライバの電流を決めている抵抗、R9,R10,R11,R12,R13,R14,R104,R105,R106を大きくするとLEDに流れる電流が減ります。1KΩから4KΩの範囲で調整してみて下さい。詳しくはSTMicroのST24DP05データシートを参考にして下さい。
A2:CPUをVER022に変更して改造3を行うと、SW1で調光できるようになります。

Q:電池がもたない3
A:LEDを片面のみ実装するという手もあります。

Q:電池がもたない4
A:電池を外しておく。
IB014B+VER011の場合、電源オフしているのに電池が減るという問題があります。(点灯していなくても38mAくらい消費しています)
使用しない場合は電池を外しておいてください。
(二日もあれば電池まるごと無くなってしまいます)

IB014B+改造2+VER022を使用すれば、電源オフ時の電池が減る不具合はなおります。
この場合は、電池を入れたまま放置しても1年は持ちます。

Q:眩しすぎる
A1:LEDドライバの電流を決めている抵抗、R9,R10,R11,R12,R13,R14,R104,R105,R106を大きくするとLEDに流れる電流が減って暗くなります。1KΩから4KΩの範囲で調整してみて下さい。詳しくはSTMicroのST24DP05データシートを参考にして下さい。
A2:CPUをVER022に変更して改造3を行うと、SW1で調光できるようになります。

Q:水に濡れても大丈夫ですか?
A:ダメです。
↓まだ試してはいませんが、こういう物もあります。
ハヤコートMark2 AY-302(クリアー)
インペイブラック BLK-L301

CPUバージョン履歴


VER022

SW1を押すたびに以下の順序で明るさが変わります。
「明るさ1(最低輝度)」→「明るさ2」→「明るさ3」→「明るさ4」→「明るさ5(最高輝度)」→電源オフ

SW1を長押しすると、電源オフします。
LEDが消えた後も、もう少し押していないと消えないです。少し長めに押してください。

VER011

回路図

ib014b_sch.pdf

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2010-11-03 11:15:43 32400