目次PIC回路集風速計


風速計 部品説明

PIC16F873

風速計の回転を計測するだけであればPIC16F84でも可能です。今回の回路ではパソコンとのインタフェースにUSBを使用します。USBドライバーとしてPIC16F87xを使用してUSBN9604を制御するドライバーが入手できたので873を使用しました。

USBN9604

USBドライバーにはナショナルセミコンダクター社のICを使用しました。このドライバーはUSB Ver1.0および1.1対応のICです。今回の装置で扱うデータ量は少ないのでVer1.0で十分です。Ver2.0は扱えません。
形状は表面実装タイプ( SOP : Small Outline Package )でピン間隔は1.27mmで通常のDIPタイプのピン間隔2.54mmの半分です。

SOPピッチ変換基板

USBN9604は表面実装タイプでなおかつピン間隔が1.27mmなので、そのままではユニバーサル基板への搭載は面倒です。そこで、表面実装部品を搭載し、ピン間隔を変換する基板を使用しました。

右側の写真はUSBN9604を基板に搭載した状態です。
3端子レギュレータ

PICおよびUSBドライバ用の+5Vを作ります。
ICソケット

PIC用のICソケットです。PIC16F873は28ピンのスリムタイプです。14ピンのソケットを2つ使用しました。
水晶発振子

USBドライバで使用する水晶発振子です。
24MHzのものを使用しています。
セラミックコンデンサ

USBドライバの水晶発振回路で使用しているセラミックコンデンサです。
レゾネータ

PICのクロックのための発振子です。
20MHzのものを使用しています。
抵抗器

抵抗器には基本的に1/6Wを使用しています。
ただ、22Ωは1/6Wが入手出来なかったので、1/4Wを使用しました。
電解コンデンサ

電源電圧の平滑用に使用しています。
16V 100μFです。
積層セラミックコンデンサ

電源回路のバイパス用に使用しているコンデンサです。
プリント基板


25 x 15ホールの基板です。
端子

配線用の端子です。
USBN9604を搭載した基板の配線にも使用しています。
フォトトインタラプタ ( TLP800A )

風速計の回転数を検出するために使用した部品です。赤外線LEDとフォトトランジスタが組み合わされています。

ウィンドカップ

風を受けるための半球です。なかなか適当な物が見つからなかったのですが、卵形のケースの半分を使うことにしました。ゲームセンターでおもちゃが入っているケースを使うこともできます。
今回使用したカップは、直径が45mm、深さが30mmのものです。プラスチック製です。
ボールベアリング

回転軸をスムーズに回転させるためにボールベアリングを使用しました。穴の大きさは軸に合わせて4mmです。外径は13mm、厚さは5mmです。


回転軸

風速センサーの回転軸には4mm径の真鍮棒を使用しました。
ストッパー

回転軸が上下に移動しないように固定するストッパーです。
穴径は4mm、外径は10mm、厚さは5mmのものを使用しました。

ハブ

ウィンドカップを回転軸に取り付けるハブに使用した部品です。
この部品はもともとは4mmと3mmのシャフトを連結する異径インラインカラーという部品です。
3mm側にウィンドカップ・シャフトを取り付ける穴を開けて使用します。

スリット板取り付け金具

軸の回転数を計測するために溝を付けた円盤を使います。その円盤を軸に固定するために使用しています。
元々はベルトをかけるプーリーなのですが、側面が円盤固定に使えるので使用しました。
穴径は4mm、外径は16mm、厚さは14mmです。

ウィンドカップ・シャフト

ウィンドカップを軸に接続するシャフトです。
3mm径で長さが73mm。両端に3mmのネジになっています。

スリット板

軸の回転数を計測するためのスリット板です。
直径30mm、厚さ1mmのアルミ円盤です。
まだ、スリットは付けていません。
ローター固定板

回転部のローターを固定するために使用する直径50mm、厚さ5mmのアクリル板です。
ボールベアリング固定部

ローターの回転をスムーズにするためにボールベアリングを使用します。ボールベアリングをローター固定板に取り付けるための部品は厚さ1mmのアクリル板を加工して作りました。
ローター固定シャフト

ローター固定板を接続するために使用する長さ50mmのシャフトです。シャフトの両端には3mmのネジが切られているので、板を容易に固定できます。
ケース

風速計測をするローター部は最終的に塩化ビニールのパイプに入れて雨が入らないようにします。
太いパイプは内径が直径56mmなので、ローター部(50mm)を収容するのにちょうど良い太さです。
細いパイプは風速検出ユニットの支柱として使います。
ローター部固定金具

ローター部をパイプ状のケースに固定する際に使用する金具です。