SB赤缶ダミーロード20W
まさにアマチュア無線工作の王道？
ダミーロード作ってみました。
コレで、滅茶苦茶な電波を送信する送信機を作ってもテストできますね。なんちゃって。
c国製の送信機とかやばそうでそのままアンテナに繋げません。
というわけで、アマ３の知識とネットやgeminiの力を合わせて作ってみました。
回路は簡単なので回路図書きません。
M型コネクタの周りに金属酸化膜抵抗５Ｗ２００Ωを並列に４本繋いでみました。
これを赤缶に密閉します。
コレで、余計な電波出さないで至近距離なら受信できるはずなので、
色々実験ができるはずです。（例のｃ国製の送信機も動作確認できます）
nanoVNAで測定したインピーダンスとswrです。
swrはほぼ安定して１.0からだんだんと上がり、433Mhzぐらいで1.339。
144Mで1.04
これぐらいなら、送信機から20W出しても大丈夫です。
24AWGを使ってFM用のアンテナを作ってみました。
最近、色々と興味が広がっており、
中学生ぐらいから気になっていた、アマチュア無線に手を出してしまいました。
それで、正月早々に4級の国家試験を申し込み、15日に受験してきました。
試験を受けるのも簡単になっていました。
最近はネットで予約、クレカで受験料支払い、
そしてCBT試験＝Computer Based Testing。
それだけ聞くと家のパソコンから出来るのかなーって思ったけど。
街の中心部まで行って、受付して、パソコンに向かわされる。
つまりコンピューター画面に表示される
四択問題の正解をポッチっとなーってクリックして次ボタン
って感じで進めて
最後に、終了すると、その場で点数が表示される。便利になりました。
ほほう115点。
なんだこの115点？？？？と家に帰るまで不安でしたが、
法規と工学が１２問づつなので全部で２４問。１問につき５点。１２０点満点の
１１５点でした。見事合格。
帰ってからすぐに３級の試験を申し込み。
すぐに試験勉強を開始。２９日に受験日です。
そんなこんなで、ブログの更新が止まってたのはそのせいです。
まぁ、そんな見ている人も居ないだろうから良いですけど。
試験勉強の中で色々興味を持ってしまいました。購入したのがnanoVNA。
普通の電子工作ではほぼ不要。
アンテナの調整するのに色々便利な品です。
こちら、突然渡されても使いこなせません。
ですので、ここまで覚えた部分だけメモメモ。自己満足的記録です。
まずは、コレ、何に使えるのかとgeminiに聞いてみると。
・アンテナと周波数が合っているか確認できる。
・インピーダンスの測定
・同軸ケーブルの異常検知 切れている箇所が判る
・フィルタ特性の可視化 LPFとかHPFの特性がわかる
・電子部品の自己共振周波数が判る。
・ケーブルの損失が判る。
などなど色々出来ますぜ。って言ってくるけど何に役立つのか研究中。
まずは使い方としてアンテナと周波数特性が合っているか？ですね。
それと、インピーダンスの測定これは同時に可能。
１ 使い始めに、というか、測定用のケーブルが変わると、
キャリブレーションのやり直しになります。
まずは、nanoVNA－測定用のケーブル－目的のアンテナ
と接続する前に、
nanoVNA－測定用のケーブル－測定用の校正駒
測定用の校正駒はキャリブレーション・キットとも言うらしいけど、
を接続してnanoVNAを校正します。
左から OPEN、SHORT、LOADであります。
LOADはうちに来たのは銀でした。
テスターで測ると、SHORTは０Ω、LOADは50Ω
校正の手順
nanoVNA電源ON
付属のタップ用の棒で真ん中をタップするとメニューが出る。
CALIBRATE→RESET リセット
OPENの駒を取り付け。電源はつけっぱなしでOK
CARIBRATE→OPENをタップ
SHORTの駒を取り付け。
SHORTをタップ
LOADの駒を取り付け。
LOADをタップ
DONEをタップ
保存する場所があるので何処かに保存しておく。
あとでRECALLで呼び出すことも出来る。
校正はこれで終わり。
２ アンテナのインピーダンスとSWRを測定
インピーダンスは緑、SWRは黄色
この色の表示はDISPLAY→TRACEから表示非表示を切り替え可能
色を押してもう一度押すと消えたり、出たりします。
接続
nanoVNA－付属のケーブル－SMAからF型へ変換－ケーブル－F型コネクタでアンテナに接続
nanoVNA付属のケーブルを使わなくてもF型変換してしまえばOKなんですけど、
nanoVNAが壊れないように緩衝材的な役割に細いケーブルを置いています。
上で書いた校正なんですが、
今回アンテナの特性を知りたいので、
アンテナを接続する場所で駒を切り替えながらnanoVNAを操作します。
校正時の接続は
nanoVNA－付属のケーブル－SMAからF型へ変換－ケーブル－校正駒
あとはリアルタイムで画面に表示が出ます。
今回作成したアンテナはこちら。
給電点の部分。AWR24線が９０ｃｍ両側に伸びています。
半波長ダイポールなので、ダイポールと行ってもアンテナエレメントは24AWGです。
真ん中の給電点はF型のメス。
という構成です。nanoVNAを見ながらアンテナの長さを調整していきます。
初めは90センチから始めて80Mhz前後でSWRが下がるように
アンテナを少しづつ短く切っていきます。
最終的には半波長ダイポールの片側が７６ｃｍぐらいで調整すればOKでした。
緑がインピーダンス
黄がSWR
調整の結果、
SWRが１．６３４、
インピーダンスが51.81Ω-25.19Ω。
但し、SWRが2を切っているのが78.2Mから80.6Mまでで、その周囲は急上昇でした。
もう少し追い詰めることは出来そうですけど。今回はこのぐらい。
geminiに聞いてみると、
提示された $51.81Ω - j25.19Ω という数値、非常に面白いです。
レジスタンス成分 ($R = 51.81Ω)：これは**「満点」**です！
50Ω のシステムに対してほぼ完璧にマッチングしています。
床や金属の影響をうまく回避できていますね。
リアクタンス成分 ($X = -25.19Ω)：
ここが「SWR 1.6」の正体です。
マイナス値（-j）なので、
アンテナが**「容量性（コンデンサ成分）」**を持っています。
エンジニア的診断： アンテナが物理的に**「わずかに短い」か、
周囲との「浮遊容量」**を拾っています。
帯域幅 ($2.4MHz幅)：80MHz
付近で $2.4 しか 2.0を切らないのは、
やはり24AWGの細さゆえの「高Q特性」ですね。
やっぱ、AWG24だと細すぎるって事みたいですね。
FM周波数全体をカバーするにはもっと太いのが欲しいところです。
送信装置のメモ
送信装置を通販で手に入れたんですが、
例によって説明書も何もない状態で袋に入って届きます。
一応、販売者のページには説明が有るんですが、
ホームページって消えてしまったりしますよね。
ですので、そのバックアップを上げておきます。
今回はただそれだけー
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
概要
動作電圧: DC 2V-9V
電流: 9mA (電圧3V)
基準距離: オープングラウンド 100 メートル、屋内環境障害物 10 ～ 30 メートル (3v 電圧テスト、電圧が大幅に増加)
動作周波数: 85MHZ --- 115MHZ (通常は 99 ～ 101 の起動デフォルト周波数)
受信方法: 88-108MHz FM ラジオが受信できる限り、FM フィーチャーフォンを使用できます。
周波数調整: 調整可能なコンデンサ
出力インピーダンス: 50オーム
サイズ:2cm*1cm 長さ*幅
組み立て要件:
1.この製品を組み立てます。少なくとも、ラジオの基本を理解するには、はんだごてとマルチメーターが必要です。
2、モジュールはデバッグされており、3本のワイヤ（2つの電源1アンテナ）を溶接して使用できます。
C高出力長距離ワイヤレスマイクモジュール:
モジュールはAモデルをベースとした高周波パワーアンプで構成されています。出力が大きいため、その出力を発揮するにはより優れたアンテナを適合させる必要があります。75cm ロッドアンテナまたは 1mm 厚のエナメル線を使用して基板に直接はんだ付けすることをお勧めします。
[製品パラメータ]
寸法: 25*10mm
動作電圧: 2V-5V (モバイル電源を使用できますが、安定化電源を使用すると、携帯電話の充電器にACノイズが発生する可能性があります。電圧が高すぎると、発射管が焼けてしまいます)
動作電流: 30-80mA (測定入力動作電流: 4.8V-87mA、3.6V-63mA、2.4V-36mA、それぞれアンテナの80cmワイヤーをテスト、4個、3個、2個のBPI2100mahニッケル水素充電式バッテリーテストを使用)
送信周波数: 80-110MHz (家庭用 FM ラジオ周波数を完全にカバー)
送信電力: 150mw (C モデル)、50 メートル - 800 メートル (距離はアンテナ効率によって決まります)
受信方法：一般家庭用FMラジオ受信。携帯電話に付属のFMラジオも受信できますが、ソフトウェアAPPが必要なネットワークトラフィックを必要とするインターネットアプリは使用できません。適合するラジオを販売しております。
放射距離：障害物の直線伝送距離は800メートル以上に達することができます（6V電源、80cmのプロフェッショナルアンテナ、Desheng PL606高感度無線テスト結果、共通アンテナまたは建物グループの障害物グループ環境テストの場合、距離は短縮されます）
【製品の利点】
1.外部オーディオ入力を備えたオンボードマイク (モノラル)
2.入力マイクとオーディオ感度は調整可能で、送信周波数は連続的に調整可能です。
3.送信電力: 5v 入力は 150mw の送信電力に達し、距離は 300 メートル以上です。
4.すべて輸入コンポーネント、安定した動作、周波数ドリフトなし、ハンドタッチアンテナドリフトなし。
5.広帯域変調、非常に優れた音質、FM ラジオ局の音質に匹敵します。
予防策：
1、発熱の説明:
モジュールが熱い場合は、アンテナがうまく適合していないことを意味します。送信電力の一部はアンテナを介して送信できません。熱くなり基板が熱くなります。このような状況が見つかった場合は、アンテナの調整を検討する必要があります。
2.アンテナの設計:
(1) アンテナにより伝送距離が決まります。優れたアンテナは、貧弱なアンテナよりもも数倍、数百倍多くの送信を行うことができます。
(2) 長さ 75 ～ 80 cm、直径 0.5 ～ 1 mm のエナメル線を使用することをお勧めします。回路基板上の送信アンテナ パッドに直接はんだ付けし、まっすぐにして垂直に使用すると、効果がより優れています。
(3) 距離要件は高くないが、より繊細にしたい場合は、通常のワイヤーを使用できます。ワイヤーは短くなりますが、発射距離は短くなります。ぜひ自分で試してみてください。
3、バッテリー寿命:
多くのお客様がこの質問をしますが、自分で計算できます。バッテリーが異なり、容量が異なり、モジュールの動作時間も異なります。次のように計算されます。
5v 電源 - 使用時間 (時間) = バッテリー容量 (mah) を 85ma で割った値
3.7v 電源 - 使用時間 (時間) = バッテリー容量 (mah) を 63ma で割った値
例えば：
Samsung 2600mah 18650 リチウム バッテリー (3.7V) はどのくらいの時間このモジュールに電力を供給しますか?
2600mah / 63ma = 41.2 時間、約 41 時間、非常に省電力です
[Cモジュール - 周波数デバッグ手順]
最初のステップでは、モジュールの電源を入れた後、右端の三極管 (左から 4 番目、音量がわずかに大きい) をタッチして、温度があるかどうかを確認します。温かい場合は、動作を開始したことを意味します。熱がない場合は、電源が接続されていません。マルチメータを使用して、モジュールの正および負の電圧を測定できます。(A タイプの電力は低く、三極管は熱くないので、次のステップに直接ジャンプできます)
2番目のステップは、最初のステップが完了した後、モジュールの電源が正常にオンになっていることを確認し、FMラジオをオンにし、最大音量にし、ラジオの手動モードで周波数を調整し、88〜108mhzを完全に検索し、周波数を見つけることができるはずです (工場出荷時のデフォルト周波数は 96 ～ 101mhz です)。自動検索は使用しないでください。自動検索ではモジュールの周波数がスキップされ、自動的に停止しない場合があります。
3 番目のステップでは、上記の手順でも周波数を見つけることができません。心配しないでください。ラジオ局のない周波数 (100mhz など) にラジオを固定できます。次に、0.8mmの極小無誘導ドライバー（当店で入手可能）を使用して、微調整コンデンサーの周波数調整を締めます。ネジを締めるのがとても遅いはずです。ラジオから突然音が鳴った場合は、ラジオを停止し、手動で周波数を調整してください。今ならその時だろう。固定周波数付近で周波数が見つかり、音が最もクリアになり、デバッグが完了します。
パッケージに含まれるもの(選択してください):
1×100M 88-115MHz
1×800M 80-110MHz
もう一ひとつの説明
ｽﾍﾟｸﾄﾗﾑｱﾅﾗｲｻﾞwaveGeneとwaeSpectraのメモ
前の記事でwaveGeneとwaeSpectraを使って自宅の機材を測定してみた
https://miha.jugem.cc/?eid=430
の記事を書いたんですが、
久々に使ってみよう！！
と思って起動してみたんですが
なんと使い方を忘れてた。
仕方がないので一度説明書（ヘルプ）を読んで
測定手順をまとめておく事にしました。
自分は自己満足系ブロガーなんで。すみません。自分向けな記事です。
前提条件
waveGeneのバージョン 1.50
waveSpectraのバージョン 1.51
前もってインストールは済ませておく
予めユーザ波形のサンプルをwaveGeneと同じディレクトリに配置しておく
UserWaveSample1.ZIPを解凍したもの
FLATNOISE_xxxxxx.WAV、FLATSWEEP_xxxxxx.WAVなど
手順
測定したい装置を接続する。
例
パソコンのオーディオ出力にアンプとスピーカーを接続
パソコンのマイク入力にマイクを接続（またはUSBマイクをUSBに接続）
waveGene起動
waveGeneの出力デバイス選択する
→右上のスピーカーマークをクリック
ドライバ 任意のものを選択 今回はMME
デバイス 任意のものを選択 今回はｽﾋﾟｰｶｰ(High Difinition And･･･ を選択
閉じる
時間の指定
→秒の左の入力で60秒を選んでおく
再生waveファイルの選択
→wave1の所ユーザ波形を選択
→ﾕｰｻﾞｰ波形登録をクリック
→開く→FLATNOISE_40096.WAVを選択→閉じる
→再生ボタンをクリックして ザー という音声が流れることを確認しておく。
この音は20Hzから20KHzまでの周波数が含まれたホワイトノイズ
waveSpectra起動
waveSpectraの入出力デバイスを選択する
→右上のスパナマークをクリック
→再生録音タブをクリック
→ドライバ、再生、録音を任意のものを選択
今回は
ドライバ：MME
再生デバイス：WaveMapper
録音デバイス：WaveMapper
→設定をクリック
測定
waveGeneで再生をクリックして音を出しておく
waveSpectraで測定開始
→赤●の録音をクリック
パソコンのオーディオ出力をオーディオ入力に直接接続した場合は
上記のようなフラットな線が表示されるはず
いまいちフラットにならない場合はパソコンの音量を少し絞ってみる。
waveファイルを分析したい場合
DR05などで録音したファイルをSDカードなどを使ってPCに取り込む
waveSpectraを起動して左上のディスクから読み込むをクリック
分析対象のファイルを選択
緑▶をクリック
波がブレる場合は⏸をクリックする。止めたい場合は⏹をクリックする。
20KHz以上の部分は無視する
スペクトラムアナライザで遊んでみた話
スペクトラムアナライザーといえば、憧れの測定装置です。
電気信号に含まれる周波数をグラフ化してどの部分の周波数が強いとか、
ノイズが含まれてそうだ。とか分析する装置になります。
それでですね。
今まで知らなかったんですけど、パソコンでスペクトラム分析ができるソフトが有るって。
例によってyoutubeによって知らされたわけです。
waveGeneとwaveSpectraになります。
もう古いみたいで、欠片を集めるのに苦労しましたが、
必要なものはタイムマシーンの中にありました。
上記キーワードを駆使して探してみてください。
なお、この記事は2024年5月ぐらいに書いていて、今はもう少し探しやすいみたいです。
インストールしたのは古いノートパソコンで、PanasonicのSX3ですね。
こちらにソフトを入れていろいろ試してみました。
スペックはIntel4世代Core5の8MにSSD200G入ってます。
これでも、災害用受信機、インターネット、文書作成、VTR録画編集、ｵｼﾛｽｺｰﾌﾟ等など
うちでは現役でやっています。Windows10のままずっと使う予定。
まず基本的な流れですが、
waveGeneで音声信号を生成して、
waveSpectraでその信号を分析します。
waveSpectraで分析するのはなんの信号でも構わないのですが、
今回はアンプとか、スピーカーとかの特性を見たいなーと思いますので、
基本的に以下の構成を取ります。
waveGene→測定対象機器→waveSpectra
具体的には
PC(waveGene)オーディオ出力から信号を取り出し
→ アンプ → スピーカー → マイク
→PCのオーディオ入力へ信号を入力
→PC(waveSpectra)
waveGeneで20Hzから20KHzまでの信号を生成して、
測定機器を通して 出てきた信号をwaveSpectraで分析するという流れですね。
実際に測定してみましょう。
[1]
まずは測定機器を何も挟まないで
waveGene→waveSpectra
ノートPCのオーディオ出力をオーディオ入力へ直接接続します。
フラットですね。
すべての周波数が一直線で同じレベルになってます。
次はアンプの特性を測っていきます。
[amp直結]
waveGene→アンプ→waveSpectra
ノートPCのオーディオ出力→アンプ→オーディオ入力へ直接接続します。
このアンプは秋月のキットの入力段に3経路のミキサーを接続したものです。
ミキサーは独自設計なのでこれが悪さしている可能性あります。
特に0.1μFのコンデンサーとかもうちょっと大きくしたいです。
https://miha.jugem.cc/?eid=323
それでも、わりとフラットですね。それでも50Hz以下とか500Hz以上の部分で徐々に下がっていきますね。
実用上問題ないと思いますので、この特性を頭に入れて他のも見ていくことになります。
■スピーカーとマイクを繋いでいきます。
waveGene→アンプ→スピーカー→空気→マイク→waveSpectra
スピーカーとマイクという新しい要素が出てきましたね。
この２つの要因で色々と変わってくるはずなので、
いろいろ試したいと思います。
これ以降で空気が間に入るものはスピーカーから約30cmの距離でマイクで拾っています。
[sp-usb]
waveGene→自作アンプ→自作スピーカー→空気→USBマイク→waveSpectra
USBマイクですが、電話会議用にamazonで1000円ぐらいで購入したものです。
スピーカーも自作のため
https://miha.jugem.cc/?eid=84
こちらです。昔秋月でF77G98-6といういい音がなりそうなスピーカーを300円ぐらいで買って
木で枠を作ったものですね。
2000Hzが急激に下がっているのが少し気になりますが、
周辺の周波数でカバーするので問題にはなりません。
1Khzを中心にして上下-10dbぐらいで比較します。
下は200Hzから上は8000Hzまでが範囲に入ります。
結構フラットな数字が出ています。
下は2000Hzをピークにして徐々に下がります。100Hzでは-20dbぐらい下がります。
上は8000Hz以上が減衰が激しいです。
そこから上は、10000KHzで-40dbぐらいになってしまうのでそこまでは仕様の範囲外と思われます。
USBマイクで上をカットしているのか、
そもそも、スピーカーから音が出ていないのか？
この段階では判断は難しいです。下記※１参照
[sp-cnd]
waveGene→自作アンプ→自作スピーカー→空気→秋月コンデンサーマイクキット→waveSpectra
同じスピーカーでマイクを変更していきます。
秋月の高性能マイクアンプキット
https://akizukidenshi.com/catalog/g/g105757/
「高性能」の一言に釣られて買ってきて
電話会議用に電池と組み合わせて一つ作っていたものです。
これだけ-20dbの所で拾ってしまった。マイクの感度高すぎ。
同じように1Khzを中心にして上下-10dbぐらいで比較していきます。
下は20Hzから上は8000Hzまで範囲に入ってきます。すごいフラットですね。
9000Hzから減衰が激くなりますが、アンプの周波数特性を考慮すると
15000Hzぐらいまで実用の範囲となります。
※１
この結果を踏まえてもう一度[sp-usb]の結果を振り返ると、
アンプからは音が出ていて、スピーカーからも音が出ている。
1000円のUSBマイクが上の周波数をカットしているか何らかの理由で
拾えていないと判断します。とは言っても会議用マイクでは
不要な周波数ですから、理にかなっているし実用の範囲です。
[sp-DR05][sp-DR22WL]
waveGene→自作アンプ→自作スピーカー→空気→TASCAMのDR-05でwaveファイル保存→waveSpectra
waveGene→自作アンプ→自作スピーカー→空気→TASCAMのDR-22WLでwaveファイル保存→waveSpectra
今度はリニアPCMレコーダーのTASCAMから２種 DR-05とDR22WLです。
スペックは似たような感じですね。
DR22WLの方が古いんですけど、スマホから遠隔操作できたり、
ファイルを取り出したりできるのは便利ですね。
次世代のX付きの機種からはPCにUSB接続した状態でマイクとして機能するそうです。
そうするとメモリーカードを経由せずにPCにへ直接取り込めるので便利ですね。
機器の設定で下の周波数をカットする機能が有りますがOFFの状態です。
録音設定は24Bitステレオ96KbpsWAVとしています。
２つ同時に出します。
DR05
DR22WL
基本設計が同じだから？なのか、同じ特性を示しています。
まず、2000Hz、5500Hz、7500Hzの所で極端に落ち込みますね。
原因がわかりませんが、筐体の形から来るものか？
それとも、回路やパーツから来るのかわかりませんけど、
兄弟の持つ特性と考えて良いのかもしれません。
この落ち込みは周囲のほか周波数でカバーしているはずなので、音質に大きな影響は無いです。
他と同じように1Khzを中心にして上下-10dbぐらいで比較していきます。
下は90Hzから5000Hzまでは範囲に入っています。非常にフラットですね。
90Hzから下の方はノイズを拾わないような仕様にされている可能性ありですね
5000Hzから上は20000Hzまで-20dbの範囲になりますので、アンプの特性を考慮すると
ほぼフラットで問題ないですね。
[sp-AquosSense6]
waveGene→自作アンプ→自作スピーカー→空気→スマホAquosSense6でwaveファイル保存→waveSpectra
上記のTASCAMと同じようなものを比較したいと思い、
手持ちのスマホで同じ実験してみました。
スマホで録音するアプリとして「PC録音」というソフトをインストールしました。
これでwavファイルに48Kbpステレオで録音しました。
他と同じように1Khzを中心にして上下-10dbぐらいで比較していきます。
180Hzぐらいから2000Hzまでフラットです。その上が減衰ひどくなりますが、
20000Hzまでぎりぎり-10dbの範囲になりますので、アンプの特性を考慮すると
ほぼフラットで問題ないですね。
[notepcSP-usb]
waveGene→ノートPC直付けスピーカー→空気→USBマイク→waveSpectra
USBマイクは上でも使用したもので、
電話会議用にamazonで1000円ぐらいで購入したものです。
今回はスピーカーの違いとして
ノートPC内臓の小さいスピーカーです。
すごい極端ですね。ノートPCのスピーカーのため、小さいので低い部分の減衰がひどいです。
上は8000Hzまで出ているようですが、とてもフラットとは呼べないです。
総合的にノートPC用スピーカー以外ならば
どの組み合わせでも問題ないレベルで録音あんど再生出来る。
TASCAMに関しては文句なしの高性能です。
その他の機能がいろいろ有りますし、単純に比較できない部分もあり、
何と言っても持っていると格好が良いので所有する満足感がすばらしいです。
スマホのAquosSense6が意外と健闘していてびっくりですね。
実用上問題ありませんので、TASCAM陣営としては脅威なのではないでしょうか？
ステレオ対応とか、いろいろな便利機能がアプリに搭載されると面白いかもしれません。
ただし、音質的なものは機種によってばらつきが大きい可能性もあり。
マイクで周波数特性という意味では秋月の高性能マイクアンプキットが高性能でした。
スピーカーの差という意味ではPC内蔵スピーカーと
秋月購入のF77G98-6に箱つけたものしか実施していないのでいろんなバージョンでテストしてみたいですね。
今後の課題になりそうです。
スピーカーとの距離が今回は30cm固定ということで
近すぎる気もします。
仕事をしながら卓上で効く分にはこの距離でも良いんですけど、
オーディオという意味だと、1m以上かな～と・・・
という事で課題を残しつつ、基礎データが取れたので、
これを基準値として発展していけるとうれしいです。
K1Cﾌﾟﾘﾝﾀのｾﾗﾐｯｸ加熱ﾌﾞﾛｯｸｷｯﾄ比較
特に何かと比較したいとかそういうのじゃないんですけど。
自分が購入する時にすごく迷ったので、その記録。
自分が見る以外には役に立たないかもですけど。
他の人の参考になれば嬉しかったりします。
どれを買えば良いのか？CREALITYのページを探します。
こちら。
https://store.creality.com/jp/products/k1c-3d-printer-ceramic-heating-block-kit-quick-swap-nozzle-kit
新型と旧型がありますね。
そして
右側中段に以下のように書いてます。
「ご注意: 本品はシリーズ複数モデルが販売されております。最適なモデル選定のため、
事前にカスタマーサービスへお問い合わせいただきますようお願い申し上げます。」
つまり、カスタマーサービスに連絡をしないといけない。
そのままメーカーのページのチャットで質問。
最初AIが対応というお決まりのケースで、
人間が対応してくれるまでいくつかあれをヤれとかコレをヤれとか言ってくるので
AIに従って、人間に繋ぐように操作していると。
やっと中国語で人間が出てきてくれる。
日本語大丈夫ですか？と聞くと、翻訳するので大丈夫と返ってきました。
時代だねーと思いつつ。
どれを買えば良いのか聞くと、プリンタのカバーを外した中の写真を送れと言ってきます。
基盤に繋がっているコネクターの種類が違うらしいです。
一応待ってもらいつつ、プリンタのカバーを外して写真をgetしチャットの添付で送った。
（ちなみに、今のスマホは解像度が高いせいで画像のサイズがデカくて、縮小しないと送れなかった。
普通に、ここらへんで躓く人も多い気がする。でも、そんな人は3Dプリンタには興味ないかもな。）
で、自分のは旧型と判明。
3400円で旧型を購入と思ったんだけど。送料1000円上乗せで4400円のご請求となりました。
むーん高いなーって思いながら、中国製ならaliexpressだよねーと思い。探してみた。
そうしたら、750円。コネクタの形状については写真で確認しながら慎重に。
ちなみに、新型は抜けにくい様にでっかい目の爪が付いております。
最悪間違ってしまった場合はケーブルをちょん切って交換すればいいよねーって
覚悟してこちらも注文した。
ちなみに、1500円超えると送料無料ってなってたので、
他の欲しかったモノも抱き合わせて発注。結局1500円ちょい払った。
どっちも中国から送ってくるのかと思って待ってましたが、
CREALITYが翌日発送。その翌日に届くという、楽天も真っ青な速度で到着。
送り元が大阪でしたので、大阪に在庫持っているみたいですね。
もう一方のaliexpressは予定通り、通関通って、飛行機乗って、
日本の通関通って1週間で到着でした。
届いたもの比較していきます。
荷姿は写真撮ってないですが、一番外側の袋から出した状態です。
左がaliexpressで右がCREALITYです。
メーカーのCREALITYが箱入りでなかったのは意外ですが、バルクってやつですね。
中身が同じなら良きよ。
箱（袋）から出していく。
コネクタは同じですね。aliexpressのほうは丸くて黒いのが２つ付属しています。
ネジ穴のところにくっつけるスペーサー的存在ですね。
よく見るとCREALITYの方は最初からくっついていて分解不可能ですね。
外側のシリコンのカバーを外してみた。
本体は同じ形です。
右側には取り付け用のネジがくっついています。
これが無くても何とかなりますけど。ありがたいですね。
角度を変えてもう一枚
本体は同じ形です。
aliexpressの方はスペーサーをくっつけてみた。
aliexpressの方がケーブルが若干長いんですね。
今回はここまで。
実際に印刷してってなると、フィラメントを通さないと出来ないので、
新品のまま保守部品として保管したいと思います。
総評ですが、
CREALITYさんサポートとっても良かったです。
ただ、購入ページにこの情報を判るように書いてもらうと、
サポートさんとチャットしなくて済んだのにと思ったりします。
到着までの時間が早いのは助かります。
aliexpressは価格が約「六分の一」ってところが驚異的ですね。
スピードを要求しない場合は
CREALITYでサポート受けつつ、aliexpressで購入って言うのがベストな気がします。
スピード優先の場合はCREALITY一択ですね。国内在庫は強いですよね。
あたりまえの結果になってしまった感はありますけど、
価格が六分の一なら５回まで間違って購入してもOKってなりますからね。
品質の問題は残りますけど、
これは試してみないとわからんので今回は対象外って事で。
aliexpressでも初期不良には親切に対応してくれると思います
ESP32のROM-BASICでLチカ
昔々、ESP32でBASICが使えた時代があった。らしい。
と知り、自分でも試したくなってやってみました。
うちの部品庫を探しまくって、
古いROMのESP32を探してきました。
■接続図
ESP32 USB-UARTコンバーター
----- ----------------------
IO12 10KΩの抵抗を間に入れて3.3Vへ
EN 3.3Vへ
3.3V 3.3Vへ
GND GNDへ
RX TXへ
TX RXへ
上記の通りESP32とUSB-UARTコンバーターを接続する。
■シリアル接続
パソコンのteratermでシリアル接続していきます。
シリアルポートの設定
スピード ： 115200
データ ： 8bit
パリティー： none
ｽﾄｯﾌﾟﾋﾞｯﾄ ： 1
フロー制御： none
■端末の設定
改行コード
受信 LF
送信 LF
■シリアル接続すると以下のようにメッセージが繰り返すので
rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.
OK
>ets Jun 8 2016 00:22:57
略
rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.
OK
>
teratermからなにかキーボードを押すと繰り返しが止まってコマンド入力モードになります。
> ← これがプロンプト
■ヘルプを表示してみる
>help
A very Basic ROM console. Available commands/functions:
LIST
NEW
RUN
NEXT
LET
IF
GOTO
GOSUB
RETURN
REM
FOR
INPUT
PRINT
PHEX
POKE
STOP
BYE
MEM
?
'
DELAY
END
RSEED
HELP
ABOUT
IOSET
IODIR
PEEK
ABS
RND
IOGET
USR
>
>
■aboutって有るな。
>about
ESP32 ROM Basic (c) 2016 Espressif Shanghai
Derived from TinyBasic Plus by Mike Field and Scott Lawrence
>
良いね。ESP32 ROM Basicって名前なんだね。
■さて、プログラムを入力してみる。
>10 input a
>20 print "kotae"
>30 print a
>list ←今入れたプログラムが表示される
10 INPUT A
20 PRINT "kotae"
30 PRINT A
OK
>
実行！！
>run ←runで実行
555 ←INPUT入力待ちになるので555を入力
kotae ←kotaeが表示
555 ←入れた値がそのまま表示された
OK
>
少しプログラムを変える
>5 print "A wo irete kudasai"
>15 print "B wo irete kudasai"
>16 input B
>30 print a+b
>list
5 PRINT "A wo irete kudasai"
10 INPUT A
15 PRINT "B wo irete kudasai"
16 INPUT B
20 PRINT "kotae"
30 PRINT A+B ←足し算するプログラムにした
OK
>
実行！！
>run
A wo irete kudasai
10
B wo irete kudasai
20
kotae
30 ←10+20は30
OK
>
inputは数字しか扱えないっぽいですね。
inputで文字列を扱う方法教えて下さい。
変数は整数だけしか扱えないみたいです。
小数点は切り捨て
a=100/3は33になります。
文字列も駄目
■Lチカ（IO2にLEDをくっつけた）
>list
10 FOR I = 1 TO 100 ←100回繰り返し
20 PRINT I
30 IODIR 2,1 ←IO2を出力に設定
40 IOSET 2,1 ←IO2に1を出力
50 DELAY 500 ←0.5秒待つ
60 IOSET 2,0 ←IO2に0を出力
70 DELAY 500
90 NEXT I ←繰り返しの終わり
OK
>
CTRL+Cで実行が停止されますね。
■GPIOから値を取得
10 IODIR 4,0 ←IO4を入力に設定
100 a=IOGET(4) ←IO4の値を取得してaに代入 0または1
110 print a
120 IF A=1 PRINT "ON" ←入力がONなら
130 IF A=0 PRINT "OFF" ←入力がOFFなら
140 GOTO 100 ←行番号100へ実行行を移す
■比較演算
<, <=, =, <>, !=, >=, >
■メモリ使用状況
>mem
32560 bytes free.
>
■乱数
>rseed(100)
>a=rnd(100)
>print a
22
>
■サブルーチン
10 print "start"
20 gosub 100 ←行番号100のサブルーチンを呼び出す
30 print "end"
40 end ←プログラムを停止
100 ' subroutine
110 print "YES" ←サブルーチン入口
120 return ←呼び出し元に戻る
■プログラムのクリア
>new
>
■再起動
>bye
■絶対値
>a=abs(-1)
>print a
1
>
■16進数表現
>a=&h3800
>print a
14336
>
■16進数表示
>a=14336
>phex a
3800
>
■2進数表現
>a=&b1010
>print a
10
>
■メモリ読み書きと実行
>a=peek(0) ←固まる
>poke 0 0 ←固まる
>usr(1000,1,1)
■いろいろ調べてたら本家さんに解説ありました。
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/v4.3/esp32/api-guides/romconsole.html
現在のESP32ではこの機能は起動できないようにされているとの事で大変もったいないですね。
特定小電力920Mhz無線温湿度センサー
interplan社の無線モジュールが4つ手元に有ったのと、
sht20温湿度センサーモジュールが2つ手元に有ったので、
外のイナバ物置と、食料存庫の常時測定がしたいと思い
温湿度センサーを追加で作りました。
今回の目標
電池駆動で何ヶ月か電池交換無しで運用できる
前の前ぐらいの記事で
https://miha.jugem.cc/?eid=425
ATMEGA328を1.8Vで駆動させたりしていましたが、
これの続きというか、元々電池駆動のセンサーが欲しくて実験していました。
それに合わせて、手持ちのSHT20はもともと省電力設計で
2.1Vから動作して3.6VまでOKです。
電流はsleep時は0.4μA
性能的にはAHT10の方が向いていますが、手持ち優先で行きます。
送信モジュールとしてIM920cを使いますが、
2.0V～3.6Vとなっており、
省電力モードを備えています。
システム構成は
センサー部→920Mhz通信→中継機→WIFI通信→ルーター→インターネット→サーバー
少し細かく書くと
センサー部
SHT20→(i2c)→ATMEGA328→(uart)→IM920c→(920Mhz通信)
中継機
(920Mhz通信)→IM920c→(uart)→ESP32→(WIFI)
となります。
センサー部中心で記述します。
回路
完成
ソフトウェア
https://drive.google.com/file/d/1TQ8RdwDCgzXRFjdlZZdqZcXwENvrrMYh/view?usp=sharing
ソフトウェア部分解説
今回はATMEGA328なので、arduinoIDEです。
IM920との通信用にソフトウェアシリアルを用意します。
SoftwareSerial IM920Serial(10,11); // RX, TX
IM920Serial.begin(4800); // ソフトウェアシリアルを準備
本当は115200bpsで通信したいのですが、
ATMEGA328で1Mhz動作だと、4800bpsが限界みたいです。
デバッグの通信のためにハードウェアシリアルを準備します。
Serial.begin(4800);
本当は115200bpsで通信したいのですが、
ATMEGA328で1Mhz動作だと、4800bpsが限界みたいです。
SHT20との通信の準備
※https://github.com/u-fire/uFire_SHT20/tree/master
から拝借しております。
uFire_SHT20 sht20;
Wire.begin();
sht20.begin();
IM920のsleep制御
IM920Serial.println("RDID"); //ID呼び出しコマンドを送ってみて
int data_num = IM920Serial.available(); //戻りが有るか確認 sleepの場合は戻らないはず
if (data_num >= 1) { //戻りがあったらsleepしていないので
IM920Serial.println("ENWR"); //書き込みモード開始
IM920Serial.println("DSRX"); //スリープさせる
IM920Serial.println("DSWR"); //書き込みモード終了
}
温湿度を取得
float temp=sht20.temperature();
float humidity=sht20.humidity();
ｓｌｅｅｐを解除してデータ送信
IM920Serial.print("?"); //？を送るとsleep復帰。次のコマンドを受け付けると再度sleep
sprintf(buf, "TXDA %s・・・・・略", 略);
IM920Serial.println(buf);
データ送信後500ms待ってから送信結果を取得。
delay(500); //500ms未満だと変な動きになる。
char buffer[33];
while (IM920Serial.available() > 0) {
buffer[index] = IM920Serial.read();
index++;
if (index >= 32) {//バッファ以上の場合は中断
break;
}
delay(1);
}
bufferにOKが戻ってれば送信は成功。
ただし、受信できているとは限らない。（笑）
電波が届く距離なら普通にOKと思われ。
よほどの豪邸でない限りは
実用上問題ないと思われます。
bufferにNGが戻ってれば送信は失敗。
IM920が使っているARIB STD-T108という規格とか、
他の送信モジュールとの干渉によってNGが発生する。
実際に、周辺で連続送信するIM920を配置して実験するとNG発生するが、
それ以外では発生することはまれです。
文字化け対策
ASCII_extract(ascii);
時々8ビット目が1になる。なんでかはわからん。文字化けしているか確認する。
範囲外のコードを文字化けと判定する。
ATMEGA328のdeepsleep
watchDogSleep(7, 8); //8×7=56秒sleep
ATMEGA328は8秒以上はdeepsleep出来ないので、
8秒以上sleepさせたい場合は一度復帰してループする
電流測定
ATMEGAとセンサーとIM920cを接続した状態で測定
deepsleep時の消費電流が10μA
SHT20からのデータ読み取り時で2mA
IM920cへデータ送信時で40mA(ｶﾀﾛｸﾞ値)
その継続時間ですが
sleep時間5600msec
SHT20からのデータ読み取り時間333msec
IM920cへデータ送信時間1000msec（体感）
計算
１回のループの消費電流 全体で 57333msec
56000msec × 0.01mA
333msec × 2.00mA
1000msec × 40.00mA
全体で57.333秒で何%？
56.000sec ÷ 57.333sec＝97.67%
0.333sec ÷ 57.333sec＝ 0.58%
1.000sec ÷ 57.333sec＝ 1.74%
消費電流（1時間あたり）
0.01mA × 0.9767 ＝ 0.0097mA
2.00mA × 0.0058 ＝ 0.0116mA
40.00mA × 0.0174 ＝ 0.6960mA
----------------------------------
計 0.7173mA
電池持ち
2000mA容量のエネループの場合
2000mA ÷ 0.7173mA ＝ 2788時間
＝ 116日 ＝ 3.7ヶ月
さて、計算通り行くかどうか？
実験開始！！
2025/12/11 追記
切れましたね。気温が０℃の時だったので、もしかしたら、
電池の方が温度低下のため電力供給を停止した可能性もありますけど。
開始が2025/9/8なので、約３ヶ月 94日 でしたね。
まあまあかな～って感じです。
電池がエネループじゃなかったので、この寒い中エネループを入れて再スタート。
今度はどのぐらい持つかなー？
「バーチャルホスト」、「仮想ホスティング」、「マルチドメイン」の場合のhttps通信
呼び方は色々ありますけど、
１台のｗｅｂサーバーで複数のドメイン名に対応するための方法であります。
google先生によると
「IPアドレス一つで複数のHTTPサーバー（ウェブサイト）を動かすことは、
仮想ホスティング（またはバーチャルホスト） と呼ばれます。これは、
単一のIPアドレスを持つサーバーに複数のホスト名（ドメイン名）を割り当て、
HTTP/1.1の Host ヘッダー情報を利用して、
どのホスト名への要求なのかをサーバーが識別することで実現されます。」
となっております。
そもそも、
「IPアドレスが決まれば、ドメインネームが決まる」
はずだったんですけどね。（１：１）
IPアドレスが不足したので、
一つのIPアドレスに複数のドメイン名が
割り当てられます。
つまり、IPアドレス一つに対してドメイン名が複数ってなります。
（１：ｎ）
※それだけじゃなく、
１台のサーバーで複数のドメインを扱えれば便利ですし。こうなっています。
その為にhttpアクスセスする時にIPアドレスだけでは識別できなくなり、
hostというヘッダを加えるように追加されました。
ex...
host=www.domain1.jp
→「HTTP/1.1におけるバーチャルドメイン（バーチャルホスト）は、
HostヘッダというHTTPリクエストヘッダの追加機能によって実現されました。
Hostヘッダにより、1つのIPアドレスを持つ同じサーバー上で、
複数のドメイン名を運用し、それぞれのドメインに対応する異なるWebサイトを
提供できるようになりました。」 by google先生
プログラム的には、httpのリクエスト送るときに、最初にIPアドレスに対して接続するんですけど
それだけでは、ドメインが決まらないためにhostというヘッダを追加するんですね。
コードで書くと
s.connect(ipaddres)
s = ussl.wrap_socket(s) #この行はSSL=暗号化を処理する。
s.write("GET /list.cgi HTTP/1.0¥r¥nHost: domainname.jp¥r¥n¥r¥n")
って感じで、Host: に続けてアクセス先のドメイン名を指定します。
具体的には以下のようになります。※主流のsslの場合で書いています。
コードはESP32のmycropythonです。
importとWIFI接続
import usocket
import ussl
import network
import utime
ssid = "xxxx"
passkey = "xxxx"
timeout=60
wifi= network.WLAN(network.STA_IF)
wifi.active(True)
wifi.connect(ssid, passkey)
wifi.isconnected()
SSLでマルチドメインのコード
s = usocket.socket()
addr = usocket.getaddrinfo("domainname.jp", 443)[0][-1]
s.connect(addr)
s = ussl.wrap_socket(s)
print(s)
s.write("GET /list.cgi HTTP/1.0¥r¥nHost: domainname.jp¥r¥n¥r¥n")
result = s.read(4096)
print(result)
マルチドメインの結果
>>> print(result)
b"HTTP/1.1 200 OK¥r¥nServer: nginx¥r¥nDate: Thu, 28 Aug 2025 08:54:31 GMT¥r¥nContent-Type: text/html; charset=utf-8¥r¥nConnection: close¥r¥n¥r¥n<html lang='ja'><meta http-equiv=refresh content=30; URL=></html>
略
>>>
上のように200 OKが戻ります。
マルチじゃない場合のコード（google）
マルチドメインのコードで書いても可能
s = usocket.socket()
addr = usocket.getaddrinfo("google.com", 443)[0][-1]
s.connect(addr)
s = ussl.wrap_socket(s)
print(s)
s.write("GET /?hl=ja&zx=1756370286184&no_sw_cr=1 HTTP/1.0¥n¥n")
result = s.read(4096)
print(result)
マルチじゃない場合の（google）の結果
>>> result = s.read(4096)
>>> print(result)
b'HTTP/1.0 200 OK¥r¥nDate: Thu, 28 Aug 2025 08:44:16 GMT¥r¥nExpires: -1¥r¥nCache-Control: private, max-age=0¥r¥nContent-Type: text/html; charset=Shift_JIS¥r¥nContent-Security-Policy-Report-Only: object-src ¥'none¥';base-uri ¥'self¥';
略
>>>
前に書いたESP32とmicropythonでhttps=SSLで通信する記事
https://miha.jugem.cc/?eid=332
を久々に見たら、使えないサンプルだったのでマルチドメインで書いてみました。
ATMEGA328を1Mhzで動かすと、1.8Vで動くようになります
マイコン工作でエネループで動くようにしたいと思った場合、
いくつかの選択枝があります。
①マイコンの動作電圧に合わせて降圧する。
②マイコンの動作電圧に合わせて昇圧する。
③エネループの電圧でマイコンがそのまま動く。
この場合①②は意外と電気が捨てられてしまい、電池が長持ちしません。
③の場合は電池から給電される電気が100%マイコンで使われるので、
電池持ちは良いです。
昇圧も高圧もしないと一番効率はよろしい。
それで、ですね。
ATMEGA328はデータシートによると最低は1.8Vから動くんですが、
条件があって、クロック周波数を1Mhzにすれば良いと書かれています。
8MHz動作の場合は最低2.8Vでないと動きませんでした。
エネループ２本でギリギリですね。
上は5.5Vまで大丈夫ですね。エネループ３～４本ぐらいです。
４本つなぐともしかしたらやばいかもですね。
下は1.8Vなので、エネループ２本ぐらいですね。
エネループ。定格では1.2Vって事になってますけど、
フル充電だと1.4Vぐらい出力するので、
2本で2.8V～マイコンの動作限界の1.8Vまで動作してくれって事で
そんな感じの電力効率が良い機器をを目指して作っていきます。
想定しているのはsleepしながら、
時々温度とか測定して、電波で送る等の用途向けですね。
エネループ2本で2ヶ月とか持ってくれると嬉しいです。
ここから本題。
問題はATMEGA328を1Mhzで動作させるって所です。
arduinoIDEのボードマネージャーから探しても、
1Mhz動作のブートローダー見つかりませんね。
前に8Mhzで動かすやつは
こちら
https://miha.jugem.cc/?eid=180
で書きました通り。
本家さんから
ブートローダーダウンロードできます。
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadboard
しかし、1Mhzのは無いんですよねー。
と思いつつ探しました。
日本の人ですね。
https://firewheel.xrea.jp/blog/archives/259
make atmega328_1MHzでコンパイルしてますね。
すごいです。
でその結果を
ダウンロードできるように置いてくれていますので、
使わせて頂くことにしました。
感謝です。
https://firewheel.xrea.jp/resources/ATmegaBOOT_168_atmega328_1MHz.hex
解説によると、
いつものarduinoIDEのフォルダにhardwareという名前でフォルダーが有る。
その中に上記のファイルをそのまま入れて
boards.txtを書き換えると良いらしい。
hardware
├─breadboard
│ └─avr
│ │ boards.txt ←これの中身を書き換える
│ │
│ ├─bootloaders
│ │ └─atmega
│ │ ATmegaBOOT_168_atmega328_1MHz.hex ←これをそのままいれる。
│ │ ATmegaBOOT_168_atmega328_pro_8MHz.hex
│ │
│ └─variants
└─tiny
└─ATTinyCore-1.5.2
以下略。
上の階層図の「←」の部分ですね。
ATmegaBOOT_168_atmega328_1MHz.hexはそのまま入れます。
boards.txtは以下の内容を書き足します。
##############################################################
atmega328bb1i.name=ATmega328 on a breadboard (1 MHz internal clock)
atmega328bb1i.upload.protocol=arduino
atmega328bb1i.upload.maximum_size=30720
atmega328bb1i.upload.speed=9600
atmega328bb1i.bootloader.low_fuses=0x62
atmega328bb1i.bootloader.high_fuses=0xDA
atmega328bb1i.bootloader.extended_fuses=0xFE
atmega328bb1i.bootloader.file=atmega/ATmegaBOOT_168_atmega328_1MHz.hex
atmega328bb1i.bootloader.unlock_bits=0x3F
atmega328bb1i.bootloader.lock_bits=0x0F
atmega328bb1i.build.mcu=atmega328p
atmega328bb1i.build.f_cpu=1000000L
atmega328bb1i.build.core=arduino:arduino
atmega328bb1i.build.variant=arduino:standard
atmega328bb1i.bootloader.tool=arduino:avrdude
atmega328bb1i.upload.tool=arduino:avrdude
hardwareディレクトリの中身が異なる場合は上記のとおりに作ってあげると良いと思われ（無責任(^^)）
前に内蔵8M版を本家から持ってきて作った時はzipを解凍すると上記構造になっておりましたので、
https://miha.jugem.cc/?eid=180
参考にどうぞ。
書き換えたら、arduinoIDEを再起動すると、メニューに追加されております。
あとはいつもの手順（書き込み装置使うよ）でブートローダーを書き込んで、
スケッチも書き込みます。
参考
https://miha.jugem.cc/?eid=180
今回使ったファイルとかはこちら。
https://drive.google.com/file/d/1SROdaPG_lMrN5H70eDDlGymXOfkQ6lgQ/view?usp=sharing
