電源

100円ショップで購入できる550円(税込)のモバイルバッテリーを充電式電源として活用します。

電源電圧について

光電管タイム計測器では、TWELITE DIPと光電センサーを動かすことが必要になります。

TWELITE DIPを動かすためには、乾電池1個当たりが1.5Vなので、乾電池2個を直列につなげ動きます。また、3V型のボタンの電池を使用すればそれだけで動かすことができます。

一方、光電センサ―を動かすためには、乾電池が7個も必要…。これは現実的ではありません。

世の中には便利なものがあり、電圧を高めてくれる昇圧器というものがあります。ブレッドボードにも取り付けができ、これを使用すれば、少ない乾電池で10Vを超える電圧を生み出すことが可能になります。

最初の試作段階では、TWELITE DIPを乾電池2個で動かし、光電センサーは乾電池3個を昇圧器で電圧を高めて動かしていました。

モバイルバッテリー

このように、TWELITE DIP、光電センサーともに乾電池でも動作しますが、重くかさばるという難点があります。また、費用もかかります。他に方法はないものかと調べてみると、100円ショップでモバイルバッテリーが売っていることを見つけました。

調べてみると、モバイルバッテリーは共通して5Vを出力してくれます。

そして何と言っても…充電式です。

これを使わない手はありません。あとは電圧をどう調整していくかです。

DC/DCコンバータ

世の中にはやはり便利なものがあるもので、5V→3.3V、5V→12Vに変換してくれるDC/DCコンバータというものが発売されています。これを使用すれば、モバイルバッテリーの電源のみでTWELITE DIPと光電センサーの両方を動かすことができます。

このDC/DCコンバータでは、モバイルバッテリーの電源を入力側となる Vin＋とVin-につなぎ、出力側をVout+とVout‐につなぎます。このタイプのコンバータであれば、ブレッドボードにも取り付けることができます。3.3V型と12V型の大きさに違いはありません。ただし、ブレッドボート上ではゆるく外れやすいため注意が必要です。

秋月電子には、別のタイプのDC/DCコンバータも販売されています。安く小さいのですが、ブレッドボードに取付できません。ピンの角度がダメでした。取り付けるためには、ピンソケットなどを画像のように加工する必要があります。

ブレッドボードに取り付けられないことはありませんが、格好悪く、何より基盤にはんだ付けすることを考えるとおススメできません。

マイクロUSBコネクタキット

モバイルバッテリーはそのままではブレッドボートや基盤に接続できません。そのため、秋月電子で販売されている、電源用マイクロＵＳＢコネクタＤＩＰ化キットを使用します。

このキットを使用すれば、モバイルバッテリーの電源をブレッドボード上や基板上で使用することができるようになります。

バッテリー容量

今回使用しているモバイルバッテリーは、容量が3000mAhとなっています。これは、3000mAの電流を1時間流すことができるものです。

光電センサーは消費電流が30mA以下となっています。そのため、モバイルバッテリーの実際の使用可能容量を1500mAhと見積もっても、光電センサーのみなら50時間も動かせてしまいます。

TWELITE DIPの消費電力は、待機時が0.1μA。送信の際が15.3mA、受信の際が17mAとなっています。こちらも光電センサと同様、かなりの時間を動作させることができます。

実際の使用ではセンサー側は約20時間起動させることができます。ウォッチ側は消費電力がより少ないため、さらに長い時間起動させることができます。

実際の使用を考えると、これほどの容量は無くてももいいと思うかもしれません。私もそう思います。

しかし、費用、手間、電源の安定性を考えた場合、100円ショップのモバイルバッテリーを活用しない手はありません。

DIYで作る光電管タイム計測ではモバイルバッテリーとDC/DCコンバータを使用して制作を進めていきます。