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USB電源 [デロリアン製作記]

電池以外の電源として、USBからも供給可能にします。

シャーシ部分の改造は、まだ続きます。
下面の発光部分を開口しました。
シャーシ発光部分の開口.jpg
下部には、丸く発行する部分が6箇所ありますので開口しました。
大きな丸穴はちょうど3mmなので、砲弾型LEDを直接差し込むだけでOKです。
発光面がレンズ状に湾曲しているので、面倒臭そうだなーと思っていたのですが、簡単工作で済んでラッキーです。
でも、小さな丸穴はそうは行かないので、何か工夫が必要になりそうですね。
それと、5本のスリット×2列も開口しました。
0.8mmのドリルでたくさん穴を開けて、デザインナイフで繋いでいく方法で開口しました(画像は開口の途中)
ここは前方から後方へ順番に緑色で発光する部分です。
シーンによって移動速度が違っていますが、面倒臭いので適当な速度で光が移動する様にプログラムします。
右のオーバル型のプラ板は、手動で車輪を飛行状態にするためのノッチが付いていた部分です。
モーターライズ化しましたので、プラ板で塞いでしまいました。

さて、前回電池で電源を確保しましたが、展示会などで電池が切れたらOUTです。
特に今回は大電流食らいのモーターを動かしますから、9V電池といえど不安があります。
そこで、USBからも給電できるようにしておきます。
USBなら、コンセントからUSB充電できるアダプタが使えますし、モバイルバッテリーでも対応できますので、どんな場所でも大丈夫です。
USB電源用ソケット.jpg
コネクタは、車体下の突起部分を利用して、横向きにピンソケットを埋め込みました。
デロリアンは左ハンドルなので、左側を向けて展示する事が多いと思われますから、コネクタは目立たない車体の右側に配置しています。
ここにUSB電源からピンコネクタに変換した5Vを挿して給電できます。
USB端子ではなく、ピンソケットにしたのは、この後工作する支柱を取り付ける時に、スムーズに接続出来るようにするためです。

電源を電池とUSBのハイブリッド化したのは良いのですが、回路的には困った問題が起こります。
同じ5Vとはいえ、電圧に僅かな違いがあれば、電気が低い方へと流れてしまい、回路が安定して動かなくなる可能性があります。
そこで、両方の5Vの出力にダイオードを入れておきます。
ダイオード.jpg
ダイオードは、電気を一方向にしか流さない半導体素子で、小さなガラス管に入ったパーツです。
ちなみに、LEDも発光ダイオードと、ダイオードの一種なので、+-を逆に繋ぐと電気が流れず発光しません。
これで5Vは電源から出てくるけど逆流はしませんので、どちらの電源でも、同時につないでも大丈夫になります。
ただ、ダイオードを通すと0.7V程度低下してしまいますので、回路で使う電圧は4.3Vになります。
また、ダイオードを追加したからといって、そのまま接続しておくのはやはり不安です。
USB電源を使う時は、電池からのスイッチを切る工作をしておきます。

デロリアンを中に浮いている感じで支える支柱を準備します。
スイッチと磁石.jpg
デロリアンを、浮かせた状態で展示できるように支柱を付けたいのですが、下から棒を差すのはカッコ悪いですし、横から支えるためにボディーに穴を開けるのもイヤです。
そこで、金属のアングルに乗せ、車体中央付近に取り付けた磁石で固定する方法にしました。
しかも、取り付けるとベースからUSBの電源ソケットへピンが繋がって、電源が電池からUSB電源に切り替わり、右矢印の電池の電源スイッチを切ってくれる仕組みにします。
支柱の工夫.jpg
支柱の金属アングルには、キットの形状に合わせて位置がズレない様にするサポートを付けました。
オーバル型の穴に磁石が収まり、金属アングルに直接磁石で固定されます。
乗せてからスライドすると、USB電源のピンコネクタが接続されるわけです。
支柱スライド.jpg
そしてこのとき、電池からの電源スイッチが押されて、OFFになります。
装着電池OFF.jpg
一度乗せてからスライドさせる操作が必要になりますが、支柱に取り付けるだけで電池電源からUSB電源へと切り替わり、空中に浮いているような状態で展示できるというワケです。
電源スイッチを、なんでこんな操作しにくい場所につけたのか、その理由がコレでした。

磁石は金属アングルに直接付いていますし、サポート板が広い面積で支持してくれますので、浮遊状態でもしっかり支えてくれます。
飛行状態で.jpg

これで電源周りの工作が終了しました。
やっと電飾部分の工作に移れます。

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