生徒と一緒に作ったもの(2)
(3)旧神岡工業高校 機械科時代
無線操縦テレビカメラロボット「Super−Eye(スーパーアイ)」
  
(1993年度、産業教育フェアのために製作)
1995年度の全国電子工業教育研究会にて釣竿カメラ「スーパーロッド」とともに発表しました。
上は岐阜県産業教育フェアに出展の様子
左はロボットの外観。当時はまだ大きかった8ミリビデオカメラ(SONYハンディカムTR55)を乗せてラジコン操作で走行する。
カメラの赤外線受光部には赤外LEDが向けてあり、これでカメラのズームレンズと録画のスタートストップがラジコンで操作できる。映像は無線で送信される。
上から見たところ。ギヤボックスからベルト駆動でカメラの回転(パーン)、サーボモータで上下動(ティルト)操作ができる。 ロボットの走行制御(前進、後退、ステアリングは両輪2個のモータの電流バランスを可変抵抗をサーボで変えて行う。速度調整はRC用のスピードコントローラを用いた      
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ラジコン受信機からのパルス信号を判別して、DCモータおよびカメラ操作用赤外LED信号を作るZ80マイコン(NCZー
95)と自作インターフェィス回路基板

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(4)高山工業高校 電子機械科時代

  
「自動電池選別器」(1994年度、課題研究))
装置の外観。(わかりにくいです) 
廃棄予定の乾電池(但し単3型に限る)を入れると自動的に残量を測定し、ABCの3ランクに分けて排出する機械です。
                  
乾電池をまとめて流し込めるホッパーという部分。ここから1個づつ分かれてベルトコンベアに乗せられる。 ベルトコンベアを手前から見たところ。乾電池が一定間隔で流れているのがわかる。
電池の残量をチェックし、バーグラフで表示する部分。この結果はシーケンサに送られ、排出部のソレノイドを制御します。

  

釣竿カメラ「スーパーロッド」(1995年度、産業教育フェアのために製作)
カメラ部の様子。当時としては画期的に小さかったアールエフシステム社のCD−5Cというカメラを搭載し、上下の回転とレンズの絞り(アイリス)をラジコン用サーボで動かします。
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カメラ回転機構の様子。180度以上回したかったのでラジコン用サーボではなく、タミヤのウォームギヤボックスで自作。回転角をフィードバックするために可変抵抗を直結している。
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その裏面にあるサーボ駆動系の回路。
2枚ある基板の左側はマブチモータ駆動用のIC。右の基板はRCサーボ駆動のPWM回路。

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登山用の背負い子に載せたFM-TV送信機(左端)とサーボ駆動電源で、単1乾電池が合計16本。(ラジコン用バッテリ4本でもよかったが充電が面倒だったので)
左肩に自作GPアンテナが見える。
画像受信用の自作1200MHz8エレループアンテナ。マキ電気の製品を模して作った。受信感度は結構良い。 1200MHz、FM-TV受信機。(私の私物)カメラのホワイトバランスが悪かったので秋月のカラーコレクタとブルーバックジェネレータのキットを組み込んでいる

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「教材用簡易電話交換機」(1996年度、課題研究)
これがプロトタイプ(ベニヤに仮付け)した電話交換機の全景。ダイヤル(パルス式)電話機を4台接続できる。局線接続はできない。トーン回線に対応する予定もあったが時間がなく未対応。 コンピュータ用ユニバーサル基板に手配線でハンダ付け。非常に本数が多いのでときどきチェックする必要がある。 回路図と部品配置図を見ながら慎重に作業を進める。配線図は表から見た図と裏から見た図の両方を描いた。
インテルの8052Basicというマイコンを使用。8255Aが2個。RS-232Cでパソコンとつないでプログラム開発がしやすい。でも、Basicで動く電話交換機というのは珍しいでしょう。
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完成した基板を並べてみる。右は仮の電源(5Vと24VのSWレギュレータ)左の基板は、8255のIOポートチェッカ(24個のSWとLEDを搭載)これでデバッグを行う

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ケースに組み付け作業をしている様子
ここまでくれば、あとは楽だ。(でも、まだプログラミングが残っています。)
通話回路は11個のリレーで切り換えるリレー駆動用TR、ループ検出用ホトカ
プラ、カウンタIC、トーン発生用555、
リンガー用アンプなどが乗っている。

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通話回路基板の交換を行う部分。発信、着信の選択用、通話接続用、極性反転のリレーがある。左上はループ検出用のホトカプラ。表示用LEDがカラフル。
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左上は通話電流供給回路、リンガーアンプ、中央に信号混入用のトランス。右側にトーン発生など4個のNE555があるICソケットはオプションのDTMF用。
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オーディオアンプ用のケースにおさめ完成したところ。上蓋がないのはランプを見せるため。電源は別筐体
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ケースのリアパネル。4台の電話機を接続可能。呼出し放送スピーカや外部機器のコントロール端子を装備。
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電源部は別ケースに収納。仮のスイッチング電源をやめて、廃棄したNECパソコン、PC8001MKUの電源ユニットを流用している。RS232C用の±12V出力を通話用の24Vに改造した


「テレビ電話とカメラ制御」(1997年度、課題研究)
これが送受信装置。2台ないと交信できないので同じデザインで製作したが中身は異なる。(UHFとVHF)
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装置を斜め上から見たところ。

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装置の中身。中央やや上がテレビチューナ。真鍮のシールドケースは分波器その下にRFコンバータ。スピーカ右の基板が呼出し回路。 
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送信と受信回路基板をつないで、双方向で画像の伝送テスト。ビデオ信号発生器や小型モニタは私の私物。 同じく音声伝送のテスト。オプションのDTMFユニットでカメラの制御(パーン、
ティルト)も可能。
実験に活躍した岩通4chデジタルオシロ。プリンタで波形を印刷でき、レポートが楽々。(工業高校には少々もったいない!)
たくさんある基板をケースに収納し、配線のハンダ付け。けっこう込み入っていて、もう少し大きいケースにすればよかったといつも思う。   いらなくなった回転椅子を利用したカメラ台。DCモータとギヤボックスで構成され、DTMF信号で操作します。
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卒業作品展で展示。苦心の中身を見せたいのでケースは外してある。ブラウン管式テレビデオが今は懐かしい

  

「ミニ・ホームセキュリティ」(1998年度、課題研究)
留守宅の安全管理を行う装置。住宅の模型(ミニホーム)内に設けられた温度センサや、焦電型センサ(人体検出用)などの出力をトランスポンダという基板でアドレス情報を付加したデジタル信号に変換して、1対の電線に乗せる。これを受信部で判定して、それぞれのセンサに応じた音声メッセージを発生させます。さらにNCUを制御して自動的に電話をかけて、住人の携帯電話等に異常を知らせるという装置です。
卒業作品展の様子。本物の電話は引けないので、2年前に作った電話交換機で普通の電話機に着信させた。ケータイ時代を先取りした作品だと思ったが、一般の方にはあまり理解されなかった模様。 回路部分の様子。メッセージはラステームシステム社の録音再生ボードを使用。お遊びで犬小屋も設置。(人が近づくとワンワンと鳴きます。)
(写真をクリックすると回路部分が拡大しますが、画質は悪いです)
課題研究発表会の様子。