電力計を作るぜ

対象家電情報

機器番号	ターゲット名	メーカー名	型番	消費電力(W)
(0)	全て
1	テレビ1	Panasonic	TH-37PX500	295(待機:0.1)
2	テレビ2	Panasonic	TH-19JS2	118
3	PC1	IBM	1702-13I(Thinkpad X60s)	最大65,標準9.3
4	PC2	Sharp	PC-MT1-H1	最大40
	PC2(予備)	Panasonic	CF-T5AW1BJR	最大40
5	温風器	Toshiba	SF-C1201N	弱600,強1200
6	冷蔵庫	Sanyo	SR-25P(H)	110〜130
7	洗濯機	Panasonic	NA-V81	最大1070
8	炊飯器	National	SR-HG10A	炊飯時1210,保温時23

試験に入りました(12/17)

全ての電力計が完成したので、現在おうちで試験中です

最近の報告(11/25)

基板の発送は28日のようなので、今月末には届くと思います。

最近の報告(11/14)

森さんと一緒に明日の予備実験をしました。

うまく動いているようです。
明日は扇風機を使って動作している様子をお見せします。

最近の報告(10/29)

液晶がオリジナル基板でもつくようになりました

よく見ると液晶ついているでしょ

無線での通信がうまくいくようになりました

PC側の無線ユニットを組み立てました。
森さんと共同で通信がうまくいくことを確認しました。

ファームウェア(ハードウェアに組み込むソフトウェア)がほぼ完成しましたが…(10/1)

ハードウェアを破壊しましたorz
AC100Vは怖いです。コンデンサがはじけました…
ついでに基板の致命的orz不良箇所が見つかった(このままでは電圧の関係でXBee無線モジュールを組み込めない…)ので、修正して現在再注文をかけています。



修正後の基板レイアウト

部品を実装してみました(9/7)

しかし問題が。
高さ方向に部品が大きいらしく、ちゃんとフタが閉まりません…
量産ではもっと薄い基板を使うしかないかな

試作用基板到着!!

試作用基板が到着しました。これから部品の実装、マイコンの中のソフトウェア(ファームウェア)の開発を行っていきます。

液晶の解析(8/16)

http://bake-san.cocolog-nifty.com/が参考になりそう。
LCDの15と16ピンがなぜ抵抗で分圧されているか見えてきた。
それにともない回路を修正。
そろそろ基板を発注予定。

紙に印刷して確かめたが、入らないことが判明…、作り直した(8/14、第2版)

1. 少し大きくなった
2. 液晶の配線が謎。とりあえずつないでおいた。定常的に2.5V付近がでている。要調査。
3. リレーが大きさ的にはいらなそう。コイル電流(リレーを駆動するのに必要な電流)が思った以上に大きく、リレーを使うのは断念したほうがよいかもしれない。かわりに小電流で駆動できるトライアックというものを発見。秋月でキットが売られているが、放熱を考える必要があるようだ。

DigiKeyで買うものリスト

1. 1N4004-E3/73GI-ND
2. 565-1200-ND
3. 399-4387-ND
4. BP5034D5-ND
5. PCE3736CT-ND
6. 399-3694-1-ND * 2
7. LP2981IM5-3.0CT-ND
8. ADE7753ARSZ-ND
9. 478-1654-1-ND
10. XC560CT-ND
11. HR1820CT-ND
12. 336-1318-ND
13. XB24-ACI-000-ND (Dev:XB24-DKS-ND)
14. 535-9542-1-ND
15. RHM255KHCT-ND(255K 1%)
16. PCC1756CT-ND(0.033u)
17. 541-2.20HCT-ND(2.2)
18. RHM1.00KHCT-ND(1K 1%)
19. RHM10.0HCT-ND(10 1%)
20. 399-5090-1-ND(X5R 1.0u)
21. 399-1096-1-ND(X7R 0.1u)

発注書作成済み

1 10 1N4004-E3/73GI-ND DIODE GP 1A 400V DO-41 0 5.30000 ￥53
2 10 565-1200-ND CAP 4.7UF 250V ELECT SMG RAD 0 28.00000 ￥280
3 10 399-4387-ND CAP .1UF 200V 10% CER RADIAL 0 91.30000 ￥913
4 3 BP5034D5-ND IC AC/DC CONV 5V 100MA SIP10 0 496.00000 ￥1488
5 10 PCE3736CT-ND CAP ELECT 100UF 35V TK SMD 0 117.60000 ￥1176
6 10 399-3694-1-ND CAPACITOR TANT 3.3UF 10V 10% SMD 0 21.50000 ￥215
7 3 LP2981IM5-3.0CT-ND IC REG LDO MICROPOWER SOT23-5 0 141.00000 ￥423
8 3 ADE7753ARSZ-ND IC METER MULTIFUNCTION 20-SSOP 0 621.00000 ￥1863
9 10 478-1654-1-ND CAP TANTALUM 10UF 10V 10% SMD 0 47.90000 ￥479
10 3 XC560CT-ND CRYSTAL 3.579545MHZ 17PF SMD 0 95.00000 ￥285
11 3 HR1820CT-ND CONN TRANSFLSH R/A PUSH-PUSH SMD 0 405.00000 ￥1215
12 3 336-1318-ND IC 8051 MCU 32K FLASH 32LQFP 0 1,152.00000 ￥3456
13 1 XB24-DKS-ND KIT STARTER ZIGBEE XBEE 0 16,702.00064 ￥16702
14 10 535-9542-1-ND CRYSTAL 32.768KHZ 12.5PF SMD 0 163.10000 ￥1631
15 10 RHM255KHCT-ND RES 255K OHM 1/10W 1% 0603 SMD 0 9.80000 ￥98
16 20 PCC1756CT-ND CAP 33000PF 16V CERM X7R 0603 0 4.70000 ￥94
17 10 541-2.20HCT-ND RES 2.20 OHM 1/10W 1% 0603 SMD 0 10.50000 ￥105
18 10 RHM1.00KHCT-ND RES 1.00K OHM 1/10W 1% 0603 SMD 0 9.80000 ￥98
19 100 399-5090-1-ND CAP CERAMIC 1.00UF 16V X5R 0603 0 5.72000 ￥572
20 10 RHM10.0HCT-ND RES 10.0 OHM 1/10W 1% 0603 SMD 0 9.80000 ￥98
21 100 399-1096-1-ND CAP .10UF 16V CERAMIC X7R 0603 0 1.77000 ￥177
小計 ￥31421
手数料 ￥0
運送料 ￥2000
消費税 未定(+5%)
合計 未定(計算してみたところ、(31421+2000) * 1.05=35092)

いちおう設計完了(8/13更新)

1. 厚み的に入るか不安…
2. 液晶の配線を調べていないので、そちらの配線がまだ
3. リレーの駆動回路入れていない
4. SDはいちおうMicroSDをいれてみた

概念図(8/2に更新)とか

Ecowattを改造する方向でいこうかと思います。

• 100Vを直接扱うのは結構危険なのでちゃんとしたカバーが必要
• Ecowattの内部構造が意外と単純にできているので改造しやすそう(基板の部分を差し替えればOKだと思う)
• ZigBeeが意外と大きいのが問題…

使う部品

• MCU=C8051F410 $8くらい、LQFP(32pin 0.8mm) DataShort
• ZigBee=DigiのZigBeeモジュール 開発キットが20K、モジュールはRSで1台3500円 DataSheet
• Relay=千石で耐圧があるやつを買う、G6CK-2117P-US DC5Vあたり? 1000円しない 製品PDF
• Power Supply=(基板にあるのを使う?、自分で組む場合もほとんど真似) → 真似ます → この方法だと取り出せる電流量が10mAしかないのでMCU(10mA) + ZigBee(50mA) + MicroSDを駆動するのは無理。そこでRohmの100V AC => 5V 100mAコンバータを使う http://www.rohm.co.jp/products/shortform/13hybd/bp... RSで930円 DigiKeyで500円
• 電流検出、電圧へ変換=(基板にあるのを使う?、自分で組む場合もほとんど真似) → この方法(電流の実効値(RMS)をとるだけで力率を1と仮定する)であるとかなり精度がでないことが判明。電力計測用の専用ICがでているので、そちらの使用を検討中 Analog Devices ADE7753 1個3ドルくらい