カテゴリー: CNC

　MPG（手パ）を直接モーターのドライバーに接続して、
　ステッピングモーターもテストするためのアダプター、
　おもちゃが完成しました。

　

　このアダプターには、DIR信号を作るためのD-FFのICと、
　おもちゃのルーレットよろしくLEDを制御するための
　PIC（１６F８８）を組み込みました。あと一つは、MPGに電源を
　供給するためのアダプターの役割もします。
　エンコーダーを早く回すと、LEDの回転が分からなくなります。
　まあ、ちょっと、お遊びをしてしまいましたが、うまくできて
　自己満足です。

　テスト基盤から、組み込み用の基盤に作り直し、組み込み
　前のテストです。

　プログラムも多少変更しました。
　　　○電源投入後、ＬＥＤを一つ約１．５秒点灯させ、スイッチ
　　　　　の代わりにする。
　　　○ＭＰＧを回すのを止めて、約１．５秒動かさないと、ＬＥＤ
　　　　　を消灯させる。
　の変更をしました。ＴＩＭＥＲ０の割込で、おおざっぱな時間を
　計測しています。

　

　ケースにＬＥＤを埋め込む予定ですが、まだ、部品が届かな
　いので、手持ちのＬＥＤを基板につけてテストです。

　回転方向に従って、LEDを点灯しようと、あれこれ考え、
　アドバイスもいただきました。ただ、LEDをつけるだけでは
　おもしろくないので、ルーレット風に、表示するように、PIC
　で簡単なプログラムを組んでみました。
　テストボードで、８個ならんだLEDをMPGによって、点滅
　させて見ました。

　

　ゆっくり回すと、回転方向がわかりますが、普通の早さで
　回すと、全部が点灯してみえるようです。
　回転方向が分かるようにするには、LEDの点灯と点灯の
　間に、ウエイトタイムをいれるようでしょうかね。
　まあ、お遊びの要素ですので、それほど気にしなくても
　いいのですが。
　７４ＨＣ７４等の信号と「ａｎｄ」とる必要があったので、
　７４ＨＣ０８（　or　７４ＨＣ００）と７４ＨＣ１２３を使う予定でしたが
　ＰＩＣを使ったので、必要なくなりました。でも、よく使われる
　タイマーＩＣの５５５よりも、多機能？の７４ＨＣ１２３の使用方が
　わかり、大きな収穫でした。

　アドバイスをいただきました。７４ＨＣ００を使うと、ＩＣ等で、
　２個で済み、部品数を大幅に減らすことができるとのこと
　です。
　今まで、Ｄフリップフロップからの信号１本で、処理しようと
　頭が固まっていました。反対の信号が出ていること忘れ
　ていました。２本使うととても簡単にできます。
　Ｄフリップフロップからは、Ｑという信号とのＱインバートと
　言う、反対の出力がありますので、これを使えば、もっと
　単純にできたようです。

　

　こうすれば、未入力端子の処理も必要なく、すっきりです。
　ただ、こうなると、ちょっと、おもしろくなくなりますので、
　多少手を加えて、おもちゃの要素も入れてみようかななんて
　思ってます。
　LEDを大幅に増やして、回転方向を示す、ルーレット風に
　したら、おもしろいかなと思いました。

　いろいろ回路を考え、ブレッドボードで、あれこれ実験等を
　しました。識者からみれば、なんだこれは、と言われそうで
　すが、能力それなりです。
　まず、次のような回路を考えました。

　

　
　Dフリップフロップで、DIR信号を作りました。この信号は、CW
　方向にMPGを回転するとHightなり、MPGをCCW側に回転す
　るまで、Hightに固定されます。
　
　この信号を、前掲の回路にいれてやると、CWのLEDを点灯さ
　せ、CCWのLEDを消灯することができます。
　しかし、この回路では、電源を入れた時はCCWのLED点灯し、
　また、CW方向への回転をやめてもCWのLEDが点灯したまま
　になります。
　MPGをCCW方向へ回すことによって初めて、
　Dフリップフロップからの信号をLowにすることができ、
　CWの信号を消灯させることができます。
　この二つの不具合があるので、７４HC１２３を使って、
　MPGの回転を検知させ、回っている時に、Hightの信号
　を取り出します。この信号とDフリップフロップからの信号の
　ANDをとる回路を入れて、MPGが回転しているときだけ、
　目的のLEDを点灯させるようにします。

　

　写真の回路のようにすることで、電源投入時と、MPGの回転
　が止まっている時は、LEDが消灯することになります。
　７４HC123からの信号がHightになったときだけ、つまり、
　MPGが回転しているときだけ、CW、CCWのLEDがつくこと
　になります。
　構想は、いいように思いますが、部品がそろってから、
　トライアンドエラーで組みたてます。
　接続に必要なのは、MPGからは、４本なのですが、
　過日作成した１６ピンのコネクターを直接接続できるように、
　１６ピンのコネクターを使います。自作手パよりは、一回り
　小さい、同じような、台形のケースを使いました。

　

　ちょっと、かっこよくできたかな、なんて、自画自賛してます。
　これから、必要な、LED等の配置をします。

　パルスジェネレータをＤフリップフロップを介して、直接
　ステッピングモーターをテストする環境を作りました。
　そのときのＤフリップフロップの回路があるので、そのままで
　はもったいないので、勉強がてら、また、ケースに組み込む
　ことにしました。
　ＣＷとＣＣＷの目安として、ＣＷの時にＬＥＤがモニターと
　して点灯するようにしましたが、ちょっと物足りないので、
　ＣＷ用とＣＣＷ用のLEDを用意して、それぞれ、回している
　時だけ、点灯するようにしたいなと思いました。
　これが初心者に毛が生えたくらいの私には結構むずかしく
　あれこれあさりました。
　
　
　最初、タイマーICの５５５に目をつけましたが、このICには
　リトリガーの機能がなくて、目的の機能をさせるためには、
　付加回路が結構難しいようなので、断念。

　やっと、諸兄のＨＰに載っている回路を参考にすれば
　可能のように思えました。
　このＨＰには、７４ＨＣ１２３を使用して、水車の回転を検出
　して、豆電球を点灯する回路が紹介されてました。
　また、別な先達のHPにも、７４HC１２３使って、パルスを制御
　する記事がのっていました。
　ということで、７４ＨＣ１２３が必要になりましたが、あいにく、
　Ｄフリップ不フロップの回路を組み込むためのケース等の
　部品を注文してしまいました。
　７４ＨＣ１２３だけを頼むとなると、送料が５００円ぐらいかか
　るので、もしやと思い、某オークションをみてみると、
　でてました。１０個で３６０円。定形外で送料１２０円。
　１０個も必要ないのですが、、だめにする自信があるので、
　予備の予備も含めてということで、落札してしまいました。
　
　コンデンサーと抵抗等の部品を多少外付けすると、
　パルスジェネレーターのパルスを拾って、Ｈｉｇｈｔの出力を
　維持できそうです。
　この７４ＨＣ１２３は、ワンショットマルチバイブレーターと
　呼ばれていて、タイマー計測中にトリガーがかかるとその
　分タイマーを延長できる機能がついているそうです。

　

　いろいろ調べていて、世の中には、便利なものがあるんだ
　なとあらためて思いました。

　本日、やっと最後の部品が届きました。
　なんのことはない、テプラのテープです。
　HCやら、家電店を何件か回ってみましたが、透明に白インク
　のテープがありませんでしたので、○マゾンへ注文し、本日
　やっと届きました。
　文字入れをして、やっと完成です。

　

　文字は、CNCで入れた方が、見栄えが良かったのでしょうが、
　失敗が怖かったので、手っ取り早いテープです。
　モードの切り替えをどうしようと思いましたが、市販のものと
　同じX1、X10、X１００にしました。
　自作手パですが、LCD等で、モードの表示でもできたら、
　最高かなと思いましたが、モードの取得やら、信号線が足り
　なくなるでしょうから、信号の変換？やら、とても私の力量
　では、無理かなと思いました。

　私が一番はじめに使い始めた手パです。この頃は、何も
　分からず設定がいらないということで、購入、使い始めました。
　その機能について見てみると、よくできてると思います。

　

　USBを接続すれば、表記の機能が使えます。
　本体に、文字の記入はありませんので、私が入れました。
　内部は、大きな目のIC一つと小さめのIC二つとタクトスイッチ
　が並んでいるのが見えます。

　

　ジョイスティックと同じような構造なんでしょうか。
　ICについては、私の理解を遙かに超えてます。
　大きめのICは、FPGA？なんでしょうか、全く未知の世界です。
　いじってて、おもしろいことに気づきました。
　CONTモードにして、ダイヤルを回すと、CONTの表示がつい
　たままSTEPがついたり消えたりします。
　CONTの動作ですが、きちんとSTEPを刻んで正確に回ります。

　

　どのようなモードになってるかは、不明です。
　この手パは、旧モデルで、今のモデルは、スイッチが一つ
　増えています。
　いろいろいじって、やっと、その使い方が見えてきました。
　頭がかたくなってるんでしょうかね・・・・・・。

　今までは、○ルムさんの手パや画面のJogを何となく使って
　ました。動かなくなると、あれこれいじって、動けばいいや
　みたいな、恐ろしい使い方でした。MPGを接続設定するにあ
　たって、いろいろ分かりました。
　Machの画面にTabキーで表示されるJogの画面は、Jogと
　しても使えるし、MPGの設定もできるし、ＭＰＧやＪＯＧの
　モニターの役割をしたりと、MPGとも密接な関係があるよ
　うです。
　MPGを使っていても、Jogの画面で設定を変えたりすることも
　可能です。
　Machのマニュアルにでていることで、今更、という感じでもあ
　りますが、自分の覚え書きとして、残しておきます。

　

　Jogの写真ですが、マニュアル等を見ても、Shuttle　Modeの
　機能について、見つけられませんでした。
　まず、緑枠のJog　Mode　ですが、JogとMPGの切り替えと
　Jogのモードの設定のようです。
　Conｔに黄色の表示があるときは、X+等をクリックしている
　間だけ、その軸が移動します。MPGのVelocｉty　Ｏｎｌｙや
　Ｍｕｌｔｉ－Ｓｔｅｐと同じような動きをします。
　Ｓｔｅｐに黄色表示があるときは、同じようにＸ＋等をクリック
　しても、Ｃｙｃｌｅ　Ｊｏｇ　Ｓｔｅｐステップに表示されている数字
　の分だけ動いて、自動で止まります。ＭＰＧのＳｉｎｇｌｅ　Ｓｔｅｐ
　と同じ動きです。
　ＭＰＧの所に黄色表示がつくようにすると、画面のＪｏｇは使え
　なくなり、外部接続のＭＰＧの操作に切り替わります。
　ＭＰＧの操作時は、赤枠にモードが表示され、ここで切り替え
　もできます。　
　
　赤枠は、ＭＰＧの設定で、（１）のコラムにまとめた動きをします。
　Ｓｃｒｅｅｎ４で機能が確認できるのでしょうが、今のところ、Ｊｏｇ
　の出し方が分からないので、確認できませんが、内部的には、
　ＯＥＭコードと同じ機能が割り付けられているような気がします。

　　　　Velocity　Only→３０３
　　　　Step/Velocity→３０４
　　　　Single　Step　→３０５
　　　　Multi　Step　　→３０６

　赤枠の間にある、％と表示ですが、右上のCALボタンを押して、
　MPGの調整をしたときの計算結果が入るようです。
　このへんは、諸兄のHPに詳しくのっています。
　MPGを使うにあたっては、Jog画面をだしておくと結構便利
　な使い方ができそうな気がします。
　特に、Step　Valueでは、１０種類のなかから値を選択でき
　ますが、（直接キーボードから値も入力できるようです。）
　MPGのロータリースイッチからの設定では、せいぜい
　３つか４つのなかからしか選べませんが、Jog画面では、
　どの設定でも選べます。この辺は、使い方によっては、
　便利でしょうが、反面、きと、危険な使い方でもあるような
　気がします。
　あれこれ調べましたが、
　Jog　increment　ｃｙｃｌｅ（１７１）の機能が確認できません
　でした。ただ、ＯＥＭトリガーの設定で、１７１の設定をす
　すと、このモードに入るたびに、Ｃｙｃｌｅ　Ｊｏｇ　Ｓｔｅｐで表示
　される値が、移動していきました。もしかして、このような
　使い方をするのかとも思いましたが、不明です。

　SSに手パ（以下MPG）を接続して、なんとか動かせるように
　なりました。
　設定がいまいちなところがあったので、OEMコード表をなが
　めながら、あれこれやりました。
　一つ分かったのは、市販のMPGのセレクターの表記に
　X1、X10、X１００とあったのは、どうやら、速度のことでは
　なかったようです。
　この表記は、general config画面（赤枠）の表の設定を
　表していたようです。表の設定を変えることで、移動距離
　を１０種類に変更できます。
　この表の数値は、TABキーでジョグダイヤルを画面にだ
　して、黄色枠の Cycle Jog Stepをクリックすると、表の１０個
　の設定を順次全部確認できます。

　

　この、数値にしたがって、MPGでも、動かすことができます。
　MPGの設定では、こ表の数値を、

　　　　　Select Step value (1～１０）
　　　　　（コード　２５６～２７４）
　と
　　　　　Select Jog Increment(1～１０）
　　　　　　（コード　１９１～２００）
　
　の２種類で指定できるようです。１を選べば表の一番上の値に
　２を選べば、表の二番目の値にセットされるようです。
　この二つのコードは、別なコードとセットで使用すると意味を
　もつようです。

　Select Step value（No)は、
　　
　　　　　Set MPG jyogging mode=do single exact step
　　　　　　（コード　３０５）
　　　　　Set MPG jyogging mode=do multiple exact step
　　　　　　（コード　３０６）

　と組みあわせで使われるようです。この組み合わせて、
　正確に移動させることができます。do single exact step
　では、MPGをちょっと動かせば、一回の移動量は、

　　　　　Select Step value (1～１０）

　で選んだ量で、選んだ量だけ移動すると、自動でとまります。
　do multiple exact stepとの組みあわせでは、MPGのクリック
　した数に応じて、

　　Select Step value (1～１０）×クリック数

　だけ動いて、自動でとまります。
　また、

　Select Jog Increment(1～１０）は、
　　　Jog　Incrementa cycle
　　　　（コード　１７１）

　との組みあわせで意味を持つようです。
　以前から、USB接続の○ルムさんの手パを使ってましたが、

　

　思った量だけ移動させられず、焼きもしていました。
　これも、きちんと設定すれば、クリック数に応じて一定量
　だけ移動できそうな気がしてきました。