その3からの続きです。
インタープラン社のリレーIM315-RYRXは16チャンネル分もあり、大きいのは買う前から分かっていました。ただ動作検証や部品を見てみたかったこともあり購入したものでした。
ので、同時に1からリレーを自作する用のパーツも購入していました。
IM315-RYRXの取説には回路図が載っており、無償公開されているので、それをもとに1チャンネルのみのリモコンリレーを自作します。
※自己責任でお願いします。
方法3: リモコンリレーも自作
方法2(リモコンのみ自作)と比べての特徴
・リレーをより小型に作れる
・リレー作製の手間が増える
・電子工作の知識がもう少し必要に
材料・作製
今回、電子部品は全て秋月電子で揃えました。
基板はインタープラン社がIM315シリーズ向けに出しているユニバーサル基板「IM315-UNB」を使用します。
1.27mmピッチを2.54mmに変換可能です。
サイズは47×72mmでリレーIM315-RYRXよりも1/3くらいの面積になります。
秋月電子のCタイプ基板を意識しているのか、同じサイズ、穴位置だと思います。
その他の部品は公開されているIM315-RYRXの回路図をもとに部品を選定していきます。
IM315-RYRXは表面実装なので、作りやすいようにスルーホールタイプで同等品を選びます。
それぞれデータシートを見比べながら選びましたが、これで問題ないか確証は持てないので、参考にされる方は自己責任でお願いします。
要注意なのは、IM315TRXの出力できる電流は(各ピン？？)最大6mAまでと他のマイコンと比べても少なく、リレーを直接駆動させることはできない点です。このため、トランジスタを挟み、リレーを作動させます。
トランジスタを挟んだとしても同じ回路に状態表示用のLEDも付けるとなると、やはりそれなりの電流が流れるので、トータルの電流はよく確認する必要があります。
このリレーは12V(14.4V)を5Vおよび3.3Vに降圧してそれぞれ使用します。
降圧時のノイズ除去用のコンデンサ等が多いこともあり、レシーバーのIM315TRX以外の回路としては電源回路が半分くらいの面積を占めています。
残りがリレーモジュール、スイッチ、ステータス用LEDで構成されています。
全景
⚪︎赤枠 電源回路
右下赤線から12Vが入り、左上に向かって順に
・高耐圧高速整流用ダイオード UF2010 1000V2A
・TVSダイオード(ESD保護ダイオード) PEC3824C2A-AU
・電源用電解コンデンサー 100μF35V105℃ ルビコンZLH
・三端子DC/DCレギュレーター 5V BP5293-50
・電解コンデンサー 33μF25V105℃ ルビコンMH7
・積層セラミックコンデンサー 0.1μF50V X7R 2.54mm
・低損失三端子レギュレーター 3.3V1A BA033CC0T
・積層セラミックコンデンサー 0.1μF50V X7R 2.54mm (2個目)
・電解コンデンサー 33μF25V105℃ ルビコンMH7 (2個目)
となっています。
レギュレーターBP5293-50で5VにBA033CC0Tで3.3Vに降圧しています。
BP5293-50はコンデンサが内蔵されているので、一部省きましたが、033CC0Tには回路図同様に入出力それぞれをコンデンサで挟んで平滑化、発振防止をしました。
⚪︎黄色枠内がリレーモジュールです。
リレーは秋月電子の
・ドライバー内蔵リレーモジュール基板 AE-G5V-DRV
・5V小型リレー 接点容量1A Y14H-1C-5DC
・細ピンヘッダ 1×3
を使用しました。
セットになったキット品もあります(2024年9月上旬時点で在庫僅少)。
やっかいなリレー・トランジスタの回路がモジュールとして一体化、完成しているので、コンパクトで非常に便利でした。
⚪︎次に写真緑色の枠内はステータス表示用のLEDです。
右から5Vの電源が入っていることを示す用(黄)、リモコン電波の受信信号用(リレー作動用トランジスタへ繋がる。青)、IM315TRXのSTATUSピンの表示用(赤)となっています。
抵抗は全て1kΩです。
リレーのトランジスタに繋がる信号用にはVFが比較的高い(VF2.68)青色を選択し、電流を少しでも少なく(0.62mA)するようにしました。
⚪︎ピンク枠内はスイッチです。
左の
・タクトスイッチ はペアリング用の「REG」スイッチ
・DIPスイッチ 4P はモード選択用
です。
DIPスイッチの付ける向きを間違えたため、印字されている数字とは逆で4が本来の1、3が2、2が3、1が4となっています。
その3で書いたモード選択をします。「接点16出力モードプッシュ動作」にするために本来の1,3,4はOFF、本来の2はONにします。
⚪︎ピンヘッダ
ユニバーサル基板にIM315TRXに付属しているピンヘッダを取り付けます。
コテ先が標準の太さの物しかないので、1.27mmピッチのはんだ付けが、リレー作製作業の中で1番難しかったかもしれません。何度か失敗して吸い取りしました。
細いコテ先があったらよかったです。
⚪︎配線
このリレーからは4つの線を出しています。
リレー自体を動かすための電源入力(赤)、マイナス線・GND(黒)とリレーのNO(ノーマリーオープン、スイッチを押した時だけCOMと通電する。赤線に黄色熱収縮チューブ)、COM(コモン、スイッチが押されるとNOと通電する。黒線に青の熱収縮チューブ)としています。
表面、まだIM315TRXは付けていません。IM315-RYRXとのサイズ比較も。
裏面。配線・はんだ付けが汚いのはご容赦ください。
ケースに収納
完成したらケースに収納します。
ケースはダイソーの「糸つきようじ 60本入り」
の箱を使用しました。
外寸: 61.5×88.5×33.8mm
内寸: 59.0×86.1×31.8mm
くらいです。
秋月のタイプC基板にほどよいサイズで、3.3Vレギュレーターの背が高かったのですが、高さもちょうどよかったです。
配線用の穴と基板固定ネジ用の穴を開けて、M3ネジ+スペーサーで固定しました。
発熱量および放熱性能がどれくらいかはちょっとやってみないと分かりません。
動作テスト
まずは机上にて12Vで電源を入れてみます。
緊張の電源ON…
写真
動画
黄色LEDが点灯し、5Vまで正常に来ていることが分かります。
STATUS用の赤色LEDも点滅し、IM315TRXへの電源供給も問題なさそうです。
続いてリレー動作テスト
リモコンのスイッチを押すとリレーのカチカチ音が聞こえ、青色LEDが点灯、無事動作したようです。
取り付け・実車テスト
実際の車に取り付けてみます。
MAZDA3のACC電源からの12V(実際は14.4Vくらい？)でも問題なく電源確認用の黄色LEDが点灯、レシーバーの待機中を示す赤色LEDも点滅します。
リモコンを押してテストしてみます。
無事動作確認完了！
あとはリレーを押し込みます。
コインボックスの奥に入れ込むには、これくらいのサイズが上限ですね。
開口部左側に両面テープ+ベルクロで取り外しもできるように固定しました。
スイッチは右手親指で押せるこの位置に。
ステー部分のみを両面テープで固定。
リモコン本体はステアリング中央下の裏側にベルクロで固定、配線を巻き込まないように固定しました。
赤線と白いコネクタが横から見ると目立つので、色塗るかどうか検討したいと思います。
まとめ
MAZDA3の360°ビューモニターのスイッチをステアリング上に増設しました。
スイッチのワイヤレス化にあたっては電波法を遵守した技適対応モジュールを使用し、小型化のためにリモコンリレーも自作しています。
便利になりました。
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