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Archive for the ‘M5STACK’ Category

M5Stack Thermal Camera Part 2

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M5Stack Thermal Camera Part 2                    2018.09.09

Thermal Camera を 製作しました。
費用:4408円

前回製作記事:M5Stack Thermal Camera with AMG8833

AMG8833:赤外線アレイセンサ Grid-EYE 説明
1. パナソニックのセンサーです。
2. 8 x 8赤外線グリッドアレイ(64ピクセル)。
3. 0℃〜80℃ の 範囲の温度を+ 2.5℃ の精度で測定します。
4. 最大7メートル の距離から人間を検出することができます。
5. 最大フレームレート10Hzで、独自の人感センサーやミニサーマルカメラ作成に最適です。
6. センサーはI2Cを介して通信します。
7. 人の活動を検知して、エアコンや照明を制御。 自動ドアやエレベータで人を検知に最適です。


M5Stack と SD Card Loader(SD Update) 機能を含めた 全体の構成と費用。
構成1:M5Stack BASIC + Thermal Camera + 2400mAh Battery + SD:
費用1:9062円:

構成2:M5Stack GRAY + Thermal Camera + 2400mAh Battery + SD:
費用2:10116円:

SD Card Loader(SD Update) :
_ コンパイルされた bin を SDに複数保存し実行する事が可能です。
_ つまり 1台の M5Stack で 多数のスケッチが動作します。
_ 電子工作やプログラム未経験者でも使用する事が可能になります。
_ 相手に bin をネットで送るか SD を渡す事により即動作します。
_ github には SD Update の bin を置いて頂けると助かります。

費用:2万円程度で 既製品がありますので 最大1万円程度なら
_ 製作する事にしました。AMG8833 以外にもセンサーはありますが
_ 既製品の価格より高くなるため採用しません。

既製品:20,449円:IR0001, 1024 画素の赤外線熱画像 可視光カメラ:-20~300°C,32x32pixels


基記事:hkoffer / M5Stack-Thermal-Camera-:AMG8833 8×8 を補完し 24×24 で実現。

前回製作記事:M5Stack Thermal Camera with AMG8833:基記事の製作例。

機能アップ記事:m600x / M5Stack-Thermal-Camera:基記事の機能アップ版。Anthony氏に感謝!


準備:Thermal Camera Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  AMG8833  Aliexpress : Your Cee Store : $34.19 3942円
2  ピンヘッダー ( male, H=7.7mm )  秋月電子通商:低オス 2 x 40     25円
3  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm)  廣杉計器:FSM-42052-15     60円
4  ユニバーサル基板(tomorrow56)  自作:PROTO module of M5Stack Part 2   222円
4  ユニバーサル基板(aitendo)  自作:Make PROTO Mudule of aitendo   119円
5  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社       6円
6  PROTO FLAME:H=8.3mm  自作:PROTO module of M5Stack Part 2      7円
7  Thermal Camera Rear Cover  自作:材料費 FDM 14.6g  146円
====================== ========================= ======
 費用総計 Thermal Camera Module tomorrow56 基板 4408円
 費用総計 Thermal Camera Module 参考:aitendo 基板 4305円

費用の 90% が AMG8833 センサーです。如何に安く入手するかに かかっています。
AMG8833:価格高く 円レートで変化しますので 4000円以内の時を目指すと良いです。
tomorrow56 基板は thousandiy / M5Stack用USB Host Shield で使用されています。
Adafruit AMG8833 IR Thermal Camera Breakout

全体の部品表:

No Nomen Purchase Price
1  Thermal Camera Module  自作:Thermal Camera Module   4408円
2  2400 mAh Battery Module  自作:2400 mAh Battery Module     633円
3  M3 Hex Screw 30mm 2pcs  ebay:fknzhan Store         9円
4  Micro SD 16MB  秋葉原:浜田電機 PC USEFULL     550円
5  M5Stack BASIC  Aliexpress:$30.03   3462円
5  M5Stack GRAY  Aliexpress:$39.17   4516円
6  SoftWare  m600x / M5Stack-Thermal-Camera
6  SoftWare:SD Card Loader  macsbug:M5Stack-SD-Updater
7  SoftWare:Adafruit_AMG88xx  adafruit:Adafruit_AMG88xx Library
====================== ========================= ======
費用総計 M5Stack BASIC   9062円
費用総計 M5Stack GRAY 10116円

M5Stack BASIC, GRAY:Aliexpress 内を検索し円レートも含め 最安値をお探し下さい。
_ 検索するだけで安くなり、輸送期間は 8日で届く所もあります。
_ 今回の GRAY は 8日。BASIC は 9日 で届きました。
_ 国内価格は 1000円程度高くなります。
例:M5Stack BASIC:EC-Buying Ali Store:$32.52
例:M5Stack GRAY :EC-Buying Ali Store:$38.95
日本アマゾン:M5Stack BASIC:3504円。購入未調査ですが低価格です。
_ China Murtagh Shop, FashionableGNJPyoung Shop


製作:
AMG8833 を基板に配線:4本配線します。
M-BUS 3V3 = AMG8833 VIN, M-BUS GND = AMG8833 GND,
M-BUS__22 = AMG8833 SCL, M-BUS__21 = AMG8833 SDA。

Thermal Camera Rear Cover:


スケッチ:準備
m600x / M5Stack-Thermal-Camera を ダウンロード します。
Anthony氏が オリジナルに 新たな機能を追加されました。Anthony氏に感謝致します。

修正が必要です:
_ 理由1:SD Card Loader of M5Stack ( M5Stack SD Updater ) の追加。
_ 理由2:左右の画像反転の為の変更。

_ スケッチに 以下の 追加 と 変更 を実施します。
1. 追加 1:初期設定:
#include “M5StackUpdater.h”

2. 追加 2:SD Updater を組み込みます。赤文字を追加します。
void setup();
M5.begin();
Wire.begin();
if(digitalRead(BUTTON_A_PIN) == 0){updateFromFS(SD);ESP.restart();}

3. 変更:左右の画像が反転の為 左右を変更します。赤文字を追加します。
変更サブルーチン:void drawImage(void)
基本:float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, x, y);
変更:float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, INT_COLS-x, INT_ROWS-y);

void drawImage(void) {
 for (int y = 0; y < INT_ROWS; y++) {
  for (int x = 0; x < INT_COLS; x++) { //float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, x, y); 
   float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, INT_COLS-x, INT_ROWS-y); // modification
   pixel = (pixel >= sensor.maxScale) ? sensor.maxScale : (pixel <= sensor.minScale) ? sensor.minScale : pixel;
   uint8_t colorIndex = constrain(map((int)pixel, sensor.minScale, sensor.maxScale, 0, 255), 0, 255);
   if ((pixelSize * y) < 220)
   M5.Lcd.fillRect(40 + pixelSize * x, pixelSize * y, pixelSize, pixelSize, camColors[colorIndex]);
  }
 }
}

スケッチと表示:
左:hkoffer / M5Stack-Thermal-Camera-:基記事です。
右:m600x / M5Stack-Thermal-Camera:  機能拡張板です。機能の詳細は 左記を参照下さい。


SD Card Loader ( M5Stack SD Updater ):
bin を出力する方法:
_ 参考:macsbug:M5Stack-SD-Updater
_ 参考:tobozo / M5Stack-SD-Updater:原作者 tobozo 氏の github です。
_ Arduino IDE の プルダウンメニュー:スケッチ / コンパイルしたバイナリを出力。

bin File 名の修正:
_ SD Updater のバージョンによって出力される ファイル名が変更になりました。
_ 旧 のファイル名の場合は 以下の 新 に変更します。
_ 旧:Thermal_Camera_2.ino.m5stack_core_esp32
_ 新:Thermal_Camera_2.ino.esp32:M5Stack には Thermal_Camera_2 を表示。


SD:bin File の用意:
以下の bin ファイルを用意し SD へ保存しました。
SDにより 電子工作やプログラム未経験者でも可能になります。
例:
3D_Cube.ino.esp32.bin
ESP32_Chip_info.ino.esp32.bin
Graphicstest_PDQ.ino.esp32.bin
IFS_fractals_1.ino.esp32.bin
IFS_fractals_2.ino.esp32.bin
M5Stack_Oscilloscope.ino.esp32.bin
Maze_generator.ino.esp32.bin
menu.bin
Pacman.ino.esp32.bin
PacketMonitor.ino.esp32.bin
Raytrace.ino.esp32.bin
Reversi.ino.esp32.bin
SOKOBAN.ino.esp32.bin
SpaceShooter.ino.esp32.bin
TETRIS_new.ino.esp32.bin
TFT_graphicstest_PDQ.ino.esp32.bin
Thermal_Camera.ino.esp32.bin
Thermal_Camera_2.ino.esp32.bin
WiFi_Analyzer.ino.esp32.bin
WiFi_Scan.ino.esp32.bin


参考:
adafruit/Adafruit_AMG88xx:Adafruit AMG88xx Library
Adafruit AMG8833 8×8 Thermal Camera Sensor:ミニサーマルカメラを製作する。
adafruit:Thermal Camera with Display:ディスプレイ付き熱感知カメラ:ESP32 + AMG8833 + TFT
YouTube:DIY Arduino Thermal Camera:上記の VIDEO
dtomyy/M5Stack-Cam-Remix:AMG8833
dtomyy/M5Stack-MLX90640-Thermal-Camera:MLX90640 , 32×24
YouTube:M5Stack with MLX90640 thermal cam 32×24 test:MLX90640


感想:
電子工作未経験 もしくは Arduino IDE 未経験の友人に 前回製作の
M5Stack Thermal Camera をお見せした所 画素数と価格の検討に
より 製作依頼があり M5Stack 本体も含め再検討しました。
低費用、バッテリー内蔵、ケース、SD Loader の条件で行いました。

既製品:
_ 2万円を超えると 既製品を購入でき 製作する意味が無くなります。
_ 約1万程度でできましたが デザインや機能と1万位の差を考えると
_ 既製品の方が良いかなとも思ってしまいます。


 

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Written by macsbug

9月 8, 2018 at 4:00 pm

カテゴリー: ESP32, M5STACK

M5STACK Domestic sales parts information

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M5STACK 国内販売 部品情報 その1:                 2018.09.06

M5Stack用ユニバーサル基板キット が販売され 製品の情報を以下に記載します。

M5Stack用ユニバーサル基板キット:スイッチサイエンス委託品。
公開日:2018年9月5日。
価格:2650円 ( 2500 + 150 ) 。オリジナルの価格より高い。( 最安値:2282円 )。
品質:はめ込みの 赤い凸部が 不完全。
表示:凸部を見せない 販売画像。
制作者:WinDesign
最安値:2個(2282円)($9.90:1個1141円 ):AliExpress : Your Cee Store
_   換算:1 JPY = 0.00867337 USD

製作者のブログに 「自作のフレーム(14mm、6.5mm)とスペーサ(4.1mm)は、
_ 手持ちの3Dプリンタで出力したものになります。(あまり精度は高くありません。
_ オマケ程度とお考え下さい。色も、写真では赤ですが変更になる場合があります。)
_ 」と書かれています。


はめ込みの 凸部について:
_ 目的:ケースを固定する為にあり 重要な場所です。
_ 基本:幅は 0.5mm で 高さは PROTO 基板と同じ ( 0.8 – 1.0 mm ) です。
_ 品質:通常の 3D プリンターでは 0.5mm 幅は出力出来ず 製作出来ません。
_ 対策:0.5mm 幅 を出力できる高精度のプリンターを使用します。
_     プリンターの精度をわきまえて基盤を再設計します。




他の作品:

1. DMM.make:M5STACK_ボトムケース.stl:972円。(高いです)
_ 噛み合わせの為の 凸部が無いため、ケースに固定出来ないです。

2. Thingiverse:M5Stack
_ 殆どのデーターに 噛み合わせの為の 凸部がありません。
_ 凸部が有っても 適合するプリンタの装置名が書かれていません。

3. PartsandCircuits/M5Stack-3DPrintFiles
_ 噛み合わせの為の 凸部の無い物が多いです。
_ この中で PartsandCircuits にある Oscilloscope Case (Macsbug)
_ のデーターは 凸部のある STL, DWG があります。
_ DWG は 編集が出来ますので参考にしてください。


感想:
粗悪品です。
このような 低品質の製品を扱う 業者があります。
商品ですから 品質の良い物を製作し販売して欲しいです。
製作費用:これまでの検討結果から 1個 300 〜 500円で出来ます。
対策方法も加え 情報として記載しました。


Written by macsbug

9月 6, 2018 at 7:59 am

カテゴリー: M5STACK

Miku Miku Dansing for M5Stack

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Gombe氏 作成の Miku Miku Dansing を M5Stack BASIC で動かしました。 2018.09.03


Gombe氏が bin で アップしてありますので esp-idf や arduino-esp32 を
使用せず M5Stack に アップ出来ます。
Gombe氏 及び Mhage氏に感謝致します。

bin については「 NES GAME with M5STACK」を参照下さい。


原作:esp-idf:説明が書かれていますので お読み下さい。
_  elect-gombe/esp32_mmd
_  Twitter:MMD for #esp32 Miku start dancing!


手順:
M5Stack の場合は 以下から mmdform5stack.zip を ダウンロードします。
mmdform5stack フォルダーは デスクトップ(Desktop)に置いておきます。
github:elect-gombe / esp32_mmd

一番上の Assets にもあり
ESP32 用は mmdforesp32.zip。
M5Stack用は mmdform5stack.zip 又は 以下のbinary。
ESP32用は その上を選択します。

解凍すると「mmdform5stack フォルダー」が出来 以下の様に
3つの bin で構成されています。

M5Stack へ バイナリを書き込む
1. Windows:github elect-gombe / esp32_mmd に記載されています。
2. Mac         :Terminal で 以下を入力します。
esptool.py -p /dev/tty.SLAB_USBtoUART -b 115200 write_flash 0x1000 ~/Desktop/mmdform5stack/bootloader.bin 0x8000 ~/Desktop/mmdform5stack/partitions.bin 0x10000 ~/Desktop/mmdform5stack/spi_master.bin

又は 以下の3つを入力します。
esptool.py –port /dev/tty.SLAB_USBtoUART write_flash 0x1000 ~/Desktop/mmdform5stack/bootloader.bin
esptool.py –port /dev/tty.SLAB_USBtoUART write_flash 0x8000 ~/Desktop/mmdform5stack/partitions.bin
esptool.py –port /dev/tty.SLAB_USBtoUART write_flash 0x10000 ~/Desktop/mmdform5stack/spi_master.bin

メモ:
_ 使用している M5Stack の USB の名前:tty.SLAB_USBtoUART
_ Desktop/mmdform5stack:ディスクトップに
_ 「mmdform5stackフォルダー」を置きます。
_ ターミナルで動作しない場合は 「 NES GAME with M5STACK」を参照下さい。


参考:メモリーマップについて。

1. ESP32 Series:Datasheet v2.5 2018
_ 3.1.4 Memory Map:13 Page
_ Memory and Peripheral Mapping:14-15Page
2. ESP32-WROOM-32:Datasheet
3. 東京お気楽カメラ   :esp32のnvsをちょっと見てみた
4. DSAS開発者の部屋:SDK に同梱のビルドずみファームを書き込んでみる

参考:バイナリを書き込む。
1. m5stack/M5Cloud/ファームウェアの書き込み:MacOS/Linux
2. KOKENSHAの技術ブログ:ESP32でMicroPythonを試す
3. WiFiBoy.club:Realtime 3D Rendering Test on WiFiBoy32
4. WiFiBoy.club:紅白機模擬器的安裝:Super Marioの例


感想:
ムービー:サイズは .mov で 178MB です。 wordpress は .gif 表示ですので
_    gif に変換し 85KB です。
M5Stack ( ESP32 ) で 此処まで表現できるとは 素晴らしいです。
Gombe氏 及び Mhage氏に重ねてお礼申し上げます。

WiFiBoy:Gombe氏 の GitHub を基に WiFiBoy で動かしています。
_ WiFiBoy.club:3D Rendering Test on WiFiBoy32
_ Derek Lai氏(賴溱君)のブログには 「”https://github.com/elect-gombe“で
_ 初音ミクの3 Dレンダリングプログラムを見て, 面白く感じて, すぐに
_ wifiboy32に移植して試してみました」 と書かれています。


 

Written by macsbug

9月 3, 2018 at 8:00 pm

カテゴリー: M5STACK

Make PROTO Mudule on the board of aitendo

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aitendo の基板で M5STACK PROTO Module を作りました。      2008.09.02

費用は ケース付きで 220円 です。


aitendo:ユニバーサル基板(51X51) [UP51X51D]:119円。
_ 左:ケースの中に 51×51 の基板があります。
_   サイズは M5STACK PROTO (50×50) とほぼ同じです。
_   ただし M-BUS の上下2つのスルーホールと四隅のネジ穴、
_   基板固定のネジ穴は ありません。
_ 右:完成後、ケースに収めました。


準備:8.3mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=7.7mm )  秋月電子通商:低オス 2 x 40   25円
2  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm)  廣杉計器:FSM-42052-15   60円
3  ケース入り ユニバーサル基板
 aitendo:ユニバーサル基板

(51X51) [UP51X51D]

119円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=8.3mm  自作:材料費 FDM

Low cost PROTO module of M5STACK Part 2

    7円
=  =========================  ======================== =====
費用総計 217円

 


工作:
_ オリジナルの PROTO基板の サイズや位置を把握します。

_ 左の aitendo の基板を 右の様に ドリルやヤスリで加工します。
_ 右端中央の凹んだ部分と同じ長さにします。
_ 四隅のネジ穴 4つと 基板のネジ穴 4つを開けます。
_ M-BUS Connector の不足ピン、上下に2つ穴を空けます。
_ 穴あけは 位置決めが 難しいです。

基板とコネクターの工作:
_ ケース:参照:Low cost PROTO module of M5STACK Part 2

ピンの長い方を上にして
基板へmale Connector を
ハンダ付けします。
簡単です。
基板へ female Connector を
ハンダ付けします。難しいです。
注意
L型用のパターンが基板に無い事と
male Connectorのピンが
female Connectorの下に有る為
ハンダ付けが難しいです。
male Connectorのピンと
接続する様に工夫して
ハンダ付けします。

完成:
_ 秋月電子通商のピンヘッダーは オリジナルより接触が良くなります。


感想:
ケース:前回 製作した PROTO Module のケースを探した所、aitendo のケースが
_ ピッタリ入る為 購入しました。この場合 aitendoの基板は不要になります。

_ ところが 余った基板を PROTO MODULE 用に使用できる事が解り 製作実施。
_ これが 意外と できてしまいました。
_ ケースを購入した意味が無くなりますが 超格安の 300円以内で できました。

_ L型のコネクターを使用すると 基板にパターンが無く ハンダ付けが難しいです。
_ 結果的には 前回製作した基板の方が ハンダ付けが楽です。

ケースだけ欲しい:
_ aitendo のお姉さんに ケースだけは無いかとお聞きしましたら 無いとの事でした。


 

Written by macsbug

9月 2, 2018 at 1:00 pm

カテゴリー: M5STACK

M5STACK Strongest 2400 mAh Battery Module

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M5STACK 最強の 2400mAh Battery Module を作りました。     2018.08.20

費用は 約 650円です。
電源スイッチ付きですので 未使用時にバッテリーを消耗しません。
容量は M5STACK 850mAh Battery Module の 2.8倍 になります。

ブログ 「Low price Battery Module of M5STACK」 と同じ方法で
_ 2400mAh バッテリーを装着します。


購入リスト:

No Nomen Purchase Price
1  ロープロファイルピンソケット
(低メス) 2×15 (30P) 5.7mm, 2個
 秋月電子通商:
 ロープロファイルピンソケット
(低メス) 2×15 (30P) 5.7mm
80円
2  JST 1.25mm Connector
 Aliexpress:Micro JST 1.25mm 2P 2-Pin  Male Connector with Wire +Female Plug  20sets 19円
3  SLIDE SWITCH
 Aliexpress:100pcs 3 Pin PCB 2 Position  DPDT 1P2T SMD SMT Vertical Slide  Switch 11円
4  BATTERY MODULE CASE
 自作・材料費 120円
5  103450 BATTERY 2400mAh
サイズ:10*34*50mm
 ebay : inmyeyes20:US $ 3.65:403円 403円
=  =======================  ============================== ======
. 費用総計 633円

バッテリー:
_ サイズ:10*34*50mm:縦 50mm, 横 34mm でギリギリ入ります。
_     入らない場合は 保護バッテリー回路の部分の取り付けに工夫します。
_ 購入:ebay で 103450 2400mAh で検索します。
_  全体の費用は バッテリーの価格で決まりますので 最安値に挑戦してください。
_  販売店と円レートで 価格が変動しますので ご検討ください。
_ 調査購入:name_again:価格 493円。US $ 4.77。輸送期間 9日。
_      調査時は 493円でしたが 投稿時は 527円になっています。

追記:2018.09.17
_  実測による 容量値:1回目:1697mAh (1.0A) , 1756mAh(0.2A)
_  計測方法:18650 Battery Capacity
_   結構 高性能です。ちょっと少なめな18650に迫ります。


_ メモ:104050 タイプ 2400mAh は 5 cm * 4 cm *1 cmです。
_    ここで示す PROTO CASE の形状では 横が4cm で入りません。
_    理由は M3 ネジの穴が両サイドにある為 幅を確保出来ません。

注意
_ リチウムバッテリーを使用する場合は ワイヤーのショートや工作時の
_ ショートに注意してください。焼損の原因になります。

_ 2400mAh Battery Module を M5STACKに装着する場合は 裏蓋にある
_ バッテリーを外す必要があります。
_ 理由は バッテリーは 並列に接続してはいけない 為です。
_ 異なるバッテリーを 並列に接続する とバッテリー間で電流が流れ
_ 焼損する恐れがある為です。

_ 外したバッテリーの端子はショートしない様に絶縁テープ等で保護します。
_ 自己責任で行ってください。


ケース:
_ UPrint 3D PRINTER で製作しました。
_ 積層式のUPrint は サポート材が容易に取れて処理が簡単です。
_ M5STACK側に直接接続する設計で 凸部は内側に広げています。
_ メモ:画像下側にある 凸部の幅は 0.5mmです。
_    0.5mm幅は 通常のプリンターでは作れません。
_    M5STACK側に直接接続する場合、0.5mm の制限はありません。
_    理由は 基板を接続しない為に 内側に余裕がある為です。
_    凸部は内側に広くても良く 通常のプリンターで製作が可能です。
_ バッテリーとスイッチを固定をする為に アダプター(緑)を製作しました。
_ 左側の縦の隙間は M-BUS Connector を通す場所です。


工作:
以下を参照し組み上げます。
参考:Low price Battery Module of M5STACK


感想:
バッテリーの良否:
_ 海外や aitendo のバッテリーは 偽物(容量)の製品があります。
_ 調査と実測等を実施して ご使用下さい。簡単な判別方法は 重さです。
_ ブログ:18650 Battery Capacity

容量:
_ 3.7V 2400mAh 、厚さ 10mm 、重さが有り で 値は正しいと 判断します。
_ 今回 容量の実測試験は実施していません。

サイズ:
_ 10*34*50mm:PROTO CASE に入るギリギリの大きさです。

価格:ebay は 500円程度です。この分野で Aliexpress は少し高いです。
国内の価格:以下の様に 高いです。3個作れますね。
_ 千石電商の 2000mAh Battery は 2100円。
_ スイッチサイエンスの 850mAh M5Stack用電池モジュールは 2190円。


 

Written by macsbug

8月 20, 2018 at 6:00 am

カテゴリー: M5STACK

Low cost PROTO module of M5STACK Part 2

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400円で出来る
M5STACK PROTO Module を作りました。              2018.08.19

部品は 日本国内で調達でき 低価格で製作できます。
高さは 7.5mm, 8.3mm, 9.0mm の3種類です。画像は 8.3mm のものです。
高さのある部品にも対応が可能です。

1. 基板は tomorrow56氏に設計を依頼し製作して頂けました。氏に感謝致します。
_ ポイントは 基板コネクター部にスルーホールを装備しました。
_ ストレートピンを使用する事により 便利になります。
2. コネクターは 秋月電子通商 と 株式会社 廣杉計器 から購入します。
_ 低価格で オリジナルの PROTO MUDULE より接触が良くなります。
3. M2 Tapping Screw は 秋葉原・西川電子部品株式会社のネジを使用します。
4. ケース作りは Uprint 3D Printer を使用しました。凸部の製作が可能です。

例:高さ 8.3mm で MALE CONNECTOR は 秋月電子通商のストレートピン・
_ 「ロープロファイルピンヘッダ(低オス) 2 x 40(80P) 7.7mm」を使用します。
_ オリジナルのPROTO MODULEと同じ高さになります。今回のポイントです。
_ FEMALE CONECTOR は 廣杉計器 の FSS-42052-15 L型ピンを使用します。
_ これにより スタックが可能になります。


M5STACK の フロントから 高さ 7.5mm, 8.3mm, 9.0mm をスタックした状態です。

 


製作した PROTO Module の高さは 7.5mm と 8.3mm と 9.0mm です。
尚、オリジナルの M5STACK PROTO の高さは 6.5mm です。


M5STACK や 他のモジュールとスタック出来る互換性があります。

M5STACK PROTO Module のコネクターは 小型化の為 高さの低い特注品です。
価格が高い事と 入手しにくい為に 不便です。
コネクター代替品は 秋月電子通商の製品があり 価格が安いです。
コネクター代替品は 株式会社 廣杉計器 (ひろすぎ) の製品があります。
株式会社 廣杉計器は 価格が安く 輸送も2日で速く便利です。

秋月 7.7mmピンヘッダーを使用する 8.3mm をお薦めします。
価格安く沢山あると気楽に電子工作ができアイデアも湧いてきます。


費用:

7.5mm PROTO MODULE:373円。:PSM-4200233-15 + FSS-42035-15

8.3mm PROTO MODULE:320円。:秋月 7.7mmピンヘッダー + FSM-42052-15

9.0mm PROTO MODULE:351円。:PSM-4200233-15 + 秋月 5.7mm 低メス 2×15

プロトモジュール:スイッチサイエンスのプロトモジュールは 1420円 です。
コネクター:スイッチサイエンスの ピンヘッダ・ソケット 1組は 362円です。
ピンヘッダ・ソケット 1組の価格で プロトモジュールが作れる事になります。


準備1:7.5mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンヘッダー ( female, H=3.5mm )  廣杉計器:FSS-42035-15   62円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw (4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=7.5mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 373円

準備2:8.3mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=7.7mm )  秋月電子通商:低オス 2 x 40   25円
2  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm)  廣杉計器:FSM-42052-15   60円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=8.3mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 320円

準備2:9.0mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンソケット( female, H=5.7mm )  秋月電子通商:低メス 2×15   40円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=9.0mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 351円

 


部品詳細:

廣杉計器:注文方法は ネットで 注文フォームを利用 に記入します。
購入数:製品によりミニマムオーダー数があります。
支払い:着払い を使用しました。
輸送期間:2日。対応が速く大変便利です。
代引手数料:2千円以上の場合は無料です。
価格は 税抜きです。


コネクター:
1.  廣杉計器 male Connector:部品番号:PSM-420233-15:価格:76円

2.  廣杉計器 female Connector: 部品番号:FSS-42035-15:価格:62円。

2.  廣杉計器  female Connector:部品番号:FSS-42052-15:価格:60円。


_ ボトムポスト付 (H=7.4mm):FSM-42074-15B:価格:60円。

3. 秋月電子通商:「ロープロファイルピンヘッダ(低オス) 2 x 40(80P) 7.7mm
_ 2×15 にカットして使用します。簡単にカット出来ます。

4. 秋月電子通商:ピンソケット 低メス 2×15 ( female, H=5.7mm )
_ このコネクターは スタックする時に 上下に連結できる便利な部品です。
_ 理由は 下側の MALE PIN に長さがある為 FEMALE PIN に はまります。
_ メモ:MALE側のピンの長い 他のコネクターは FEMALE側が接触しません。

補足:六角 M2 Tapping Screw を使用する場合は 以下から購入できます。
_ M2 5mm Hex Tapping Screw(4ea):ebay : M2-5mm-Hex-Tap-Screw:28円


基板:
_ tomorrow56氏に基板の設計を依頼し製作して頂けました。ありがとうございます。
_ コネクター部にストレートピン用のスルーホールを装備しました。
_ M-BUS は 基板上に平行に引き出し 配線しやすくなっています。
_ GND は 上部に1列配置し 配線のしやすさと 動作安定対策をしました。
_ UPrint 3D Printer 対応の基板設計になっています。今回のポイントです。
_  参考:UPrint 3D Printer:Make a case of M5STACK


ケース:
_ 基板とケースは 同時に設計する必要があります。
_ 理由は ケースを製作する場合プリンターの精度が必要になる為です。
_ ケースは凸と凹部があり 組み立て時に噛み合わせが可能になり固定できます。
_ メモ:通常のプリンターでは 凸部を製作する事ができず 固定ができません
_    CAD データーを公開しても精密なプリンターが無いと製作出来ません。
_ M5STACK オリジナルの基板は 加工すれば使用可能です。

下記の手順で 高さ 7.5mm, 8.5mm, 9.0mm  のCAD図面を作成します。
参照:Make M5STACK PROTO CASE:3D CAD で PROTO CASE を作るポイント。

ケースの高さ:
_ 使用する Female Connector の高さでケースの高さが決まります。
_ 条件:Male Connector :高さ 5mm です。
_ ケースの高さ = Female Connectorの高さ +  約4.2 mm
_ 例1:3.5   + 4.0   = 7.5mm
_ 例2:5.25 + 3.05 = 8.3mm
_ 例3:5.7   + 3.3   = 9.0mm
_ femal connector のピン位置により接触場所が異なる為、加算する値が
_ 異なり 実測が必要です。


工作:
基板にコネクターをハンダ付けする場合は コネクターの種類により
_ 先に取り付ける必要がありますので 順番を確認します。
_ ピンが接近していますので 高さがずれない様に位置を確認します。
_ ハンダ付けは 基板とピンの間を温め ハンダの量は少量にします。
_ ハンダは 富士の裾野の様にします。温めが少なくハンダを付け過ぎて
_ 丸くならない様にします。なれると 使用するハンダの長さが解ります。
_ 


感想:
お勧めの PROTO Module のサイズは 8.3mm です。
_ 理由は MALE CONNECTOR の取り付けがストレートピンで付け安いです。
_ FEMALE PIN は 固定ガイドがありませんが MALE CONNECTOR の PIN
_ に合わせられる為 付けやすいです。

コネクターの接触:
_ この方式によりオリジナルよりも接触が良いです。

多様な高さの対応が可能:
_ コネクターの使用方法により 高さの異なる PROTO MODULE を自由に作る事ができます。

PROTO MODULE:
_ PROTO MODULE を製作すると ケースと基板は 一体物である事が解りました。
_ 私は 基板の設計と注文は出来ない為、tomorrow56氏に お願い致しました。
_ 気さくに対応して頂いた tomorrow56氏に 感謝致します。
_ 基板がある事で 多様な対応とアイデアが湧いてきます。
_ この記事の後に 基板の改良と在庫補充の為に tomorrow56氏に 依頼を致しました。


 

Written by macsbug

8月 19, 2018 at 5:00 am

カテゴリー: M5STACK

Low cost PROTO Module of M5STACK

with 4 comments

400円で出来る
M5STACK PROTO Module を作りました。            2018.07.26

製作した PROTO Module の高さは 7.5mm と 8.5mm です。
M5STACK や 他のモジュールとスタック出来る互換性があります。

M5STACK PROTO Module のコネクターは 小型化の為 高さの低い特注品です。
価格が高い事と 入手しにくい為に 不便です。
コネクター代替品として 株式会社 廣杉計器 (ひろすぎ) の製品があります。
日本国内で調達出来る事と 価格が安く 輸送も2日で速く便利です。
価格安く沢山あると気楽に電子工作ができます。

費用:
プロトモジュール:廣杉計器のコネクターによる 合計は 381円 です。
プロトモジュール:スイッチサイエンスのプロトモジュールは 1420円 です。
コネクター:廣杉計器のコネクターは 1組 138円 です。
コネクター:スイッチサイエンスの ピンヘッダ・ソケット 1組は 362円です。


7.5mm PROTO Module

準備1:部品

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンヘッダー ( female, H=3.5mm )  廣杉計器:FSS-42035-15   62円
3  ユニバーサル基板(95x72x1.1mm)  秋月:H=1.1mm [ AE-B2 TH 1.2t ] 200円
4  M2 5mm Hex Tapping Screw(4ea)  ebay : M2-5mm-Hex-Tap-Screw   28円
5  ケース:H=7.5mm  自作:材料費 FDM   15円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 381円
参考:格安基板の費用総計  基板:60円 241円

ピンヘッダー:Aliexpress には M5STACK PROTO のピンより長いですが
_ male, female Connector が 販売されています。注:ボス無し。
ピンヘッダー:1個 129円。10pcs $11.59 1287円。注:ボスの位置が2.54mmズレ有。
_ HitMart Chinese Store : M5Stack 2×15 Pin Headers Socket 2.54mm Male Connector

廣杉計器:注文方法は ネットで 注文フォームを利用 に記入します。
購入数:製品によりミニマムオーダー数があります。
支払い:着払い を使用しました。
輸送期間:2日。対応が速く大変便利です。
代引手数料:2千円以上の場合は無料です。
価格は 税抜きです。

基板:
_ 秋月の 厚さ 1.1mm のユニバーサル基板を使用します。
_ M5STACK PROTO の厚さ:1.0mm。
_ 価格:200円。
_ 参考:格安の基板作りでは 1枚 60円です。費用総計は 241円です。

詳細:
1.  廣杉計器 の male Connector:M5STACK PROTO Module に使用できます
_ 部品番号:PSM-420233-15:価格:76円。ハンダ部は L型ピン。
_ M5STACKの male Connector の高さは 5.0mmです。
_ 廣杉計器  の male Connector の高さは 5.2mm ( 2.3 + 3 )で ほぼ同じです。
_ 補足:基板固定の ボトムポスト無し。ハンダ付け時に位置の確認が必要。
_ 価格:スイッチサイエンスや千石電商より遥かに安いです。
_    SS = 181円(単純計算) に対し 76円です。

2.  廣杉計器 の female Connector:
_ 部品番号:FSS-42035-15:価格:62円。ストレートピン。
_ M5STACKの female Connector の高さは 2.3mmです。
_ 廣杉計器  の female Connector の高さは 3.5mm です。
_ M5STACK との ピンの高さの差は 1.3mm。
_ ケース:M5STACK の PROTO CASE の高さは 6.5mm です。
_ ケース:FSS-42035-15 を使用する時の高さは 7.5mm になります。
_     7.5mmの高さにより スタックが可能になります。
_ 補足:基板固定の ボトムポスト無し。ハンダ付け時に位置の確認が必要。
_ 結果:コネクター接続時の PROTO Moduleの高さ:
_    M5STACK:11.8mm。廣杉計器:12.8mm。


8.5mm PROTO Module

準備2:部品

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm )  廣杉計器:FSM-42052-15   60円
3  ユニバーサル基板(95x72x1.1mm)  秋月:H=1.1mm [ AE-B2 TH 1.2t ] 200円
4  M2 5mm Hex Tapping Screw(4ea)  ebay : M2-5mm-Hex-Tap-Screw   28円
5  ケース:H=8.5mm  自作:材料費 FDM   17円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 381円
参考:格安基板の費用総計  基板:60円 241円

詳細:
1.  廣杉計器 の male Connector:準備1と同じです。

2.  廣杉計器 の female Connector:
_ 部品番号:FSS-42052-15:価格:60円。ハンダ部は L型ピンです。
_ M5STACKの female Connector の高さは 2.3mmです。
_ 廣杉計器  の female Connector の高さは 5.2mm です。
_ M5STACK との ピンの高さの差は 3.0mm。
_ ケース:M5STACK の PROTO CASE の高さは 6.5mm です。
_ ケース:FSS-42052-15 を使用する時の高さは 8.5mm になります。
_      8.5mmの高さにより スタックが可能になります。
_ 補足:基板固定用の ボトムポストは無し。( 注意 )
_ 結果:コネクター接続時のPROTO BOARDの厚さ:
_    M5STACK:11.8mm。廣杉計器:13.8mm。

メモ:ピンの高さ
_ ピン単体の高さで計算した値と実際は少し異なります。
_ 理由は 接続したコネクター間に隙間が出来る為です。
_ M5STACK の MALE と FEMALE のピンは短い事と 接続すると 隙間が
_ あり、短いピンに加え 隙間の分で接触面積が少なくなっています。


PROTO CASE:
下記の手順で 高さ7.5mm, 8.5mm を作成します。
参照:Make M5STACK PROTO CASE:3D CAD で PROTO CASE を作るポイント。

FLAME の高さ:
_ 使用する Female Connector の高さで FLAME の高さが決まります。
_ 条件:Male Connector :高さ 5mm です。
_ FLAME の高さ = Female Connectorの高さ +  4.2 mm
_ 例1:3.5 + 4.2 = 7.7 ( 約 7.5mm )
_ 例2:3.5 + 5.2 = 8.7 ( 約 8.5mm )


工作:
1.  PROTO 基板製作
_ 秋月の厚さ 1.1mm ユニバーサル基板を M5STACK PROTO PCB と同じ
_ サイズと穴を開けます。万能ハサミ、ドリルとヤスリを使用しました。
_ 角の幅が狭い為、慎重に削ります。

2.  7.5mm PROTO Module ( PSM-4200233-15 + FSS-42035-15 )
_ スルーホールの内側は female connector、外側は male connector です。
_ 最終的に 2つのコネクターが垂直に接続する様にハンダ付けします。
_ ピンの位置は重要ですので正確に位置決めします。
_ female connector   FSS-42035-15 は ピンを最大限外側に広げます。
_ female connector   FSS-42035-15 を 正確に位置決めし ハンダ付けします。
_ male connector PSM-4200233-15 を 正確に位置決めし ハンダ付けします。
_ ハンダ付け後にテスターで導通とショートしていないかを確認します。

3.  8.5mm PROTO Module ( PSM-4200233-15 + FSM-42052-15 )
_ 最終的に 2つのコネクターが垂直に接続する様にハンダ付けします。
_ ピンの位置は重要ですので正確に位置決めします。
_ female connector  FSM-42052-15 を正確に位置決めしハンダ付けします。
_ male connector PSM-4200233-15 を正確に位置決めしハンダ付けします。
_ ハンダ付け後にテスターで導通とショートしていないかを確認します。


PROTO MODULE の自由度:
_ 制限:M5STACK PROTO MODULE は female connector のサイズ
_    によりケースの高さに制限があり自由度が少なく不便です。
_ 方法:Female側は自由なサイズを選べる事が出来ます。
_ 対策:female connector にストレートピンを採用し
_    基板にスルーホールを設けます。
_ 部品:秋月電子通商で部品を調達し好きなサイズで使用する事ができます。
_ 計算:ケースの高さ = Female Connectorの高さ +  4.2 mm
_ 効果:Female側で自由なサイズを選べる事により多様なサイズの回路を
_    組み込む事が可能になります。
_    ネットの記事では 大きなサイズの回路は スタックが不可能の為に
_    M5 後段に接続しています。これは 上記の対策で M5 の上段や
_    中断にスタックが可能になります。


M-BUS:HPWR
_ HPWR は 12V以上のドライバ電源として使用されており
_ モータードライバ/ PLCなどの新しいモジュールで使用されます。


感想:
M5STACK PROTO:
_ フレームとコネクターの入手が面倒である事と価格が高いです。

廣杉計器のピン:接続すると 緩み無く しっかりとした感触です。
_ 抜く時は ピンの噛み合わせが良く ゆっくり時間をかけて抜きます。
_ ピンの接触具合は 動作に多大な影響を与えます。
_ 特にデジタル信号に於ける接触不良は 再現性が低い事や不可解な
_ 現象を起こしますので 接触の良い コネクター構成が重要です。
_ このピンで 低価格で沢山でき 気楽で楽しくなります。
_ 秋月電子通商で販売して頂けると便利ですね。

自作基板:私は基板設計はできませんが 希望する配置があります。
_ 1. 基板角の上側(横) 9mm の長さで 0.3mm削る。縦は 7mm の長さで 0.3mm削る。
_ 2. M-BUS ケース外側の端子を コネクター内側にスルーホール。
_ 3. M-BUS端子にストレートピンを使用できるスルーホール。
_  秋月等で販売されている通常のストレートピンが使用できます。
_ 4. 裏側(ハンダ面) M-BUSに端子番号のシルク印刷。
_ 5. 基板の上1列は 3.3V 、下1列は GND を連結したスルーホール。
_ 6. 基板上のスペースが小さい為 上記が良い訳でもない点があります。

新基板;現在 T氏が企画中です。


Written by macsbug

7月 26, 2018 at 11:00 am

カテゴリー: ESP32, M5STACK