ＳＴ１０／ＳＴ１１　サーボ　テスターの製作

２．サーボへの信号 図１のように、サーボに与える信号は、約１．０〜２．０ｍｓｅｃ幅の正パルスです。このパルスが、約２０ｍｓｅｃ間隔でくりかえされます。（１５ｍｓｅｃ位のものもある） パルス幅は、送信機のスティックを動かすことで、１．０〜２．０ｍｓｅｃの間で変化し、サーボはこのパルス幅に追従して動作します。スティックを中央にした時がサーボのニュートラルで、その時のパルス幅は約１．５ｍｓｅｃです。 パルスの間隔は、通常２０ｍｓｅｃ程度で、送信機のスティックを動かしてもほとんど変化しません。多少変化したとしてもサーボの動きには、ほとんど関係しません。

図１

３．アナログ式サーボテスター（ＳＴ１０）

３．１　回路図

３．２　回路の説明 回路は、ＴＣ７４ＨＣＵ０４ＡＰを使った発振器とＴＣ４５３８ＢＰによるワンショット・マルチバイブレータから構成されています。 まず、発振器ですが、この回路定数で約20ｍｓｅｃ周期の発振が得られます。６個のインバータのうち３個だけ使っています。残り３個は使いませんが、使っていなくても入力ピンはＩＣのＧＮＤかＶｃｃに接続しておきます。ここでは、結線のしやすさから、回路図のような入力ピン処理をしました。入力ピンの電位が確定するのでこれでも良いのです。注意点として、ＩＣ１のメーカーはどこでも構いませんが、必ず”ＨＣＵ０４”にします。”ＨＣ０４”では発振が安定しない可能性があります。 次にワンショット・マルチバイブレータですが、先ほどのＴＣ74ＨＣＵ04ＡＰの発振出力の立ち上がりをトリガーとして、１発だけパルスを発生します。１発といっても２０ｍｓｅｃ間隔にトリガーがかかりますから、２０ｍｓｅｃ毎にパルスが発生することになります。ここで発生するパルス幅は、ボリュームＶＲ１によって変化させることができます。回路図の定数では、約０．５〜２．５ｍｓｅｃまで可変できます。このワンショット・マルチバイブレータＩＣは２個入りですが、使用するのは１個だけで、残りの１個は使いません。ここでも入力ピン処理は忘れてはいけません。ＴＣ４５３８ＢＰの代りにＴＣ７４ＨＣ４５３８ＡＰも使用できますが、この場合は、コンデンサＣ２は０．０１５ｕＦにして下さい。動作としては、ＴＣ４５３８ＢＰの方が安定しているようです。 電源は、単３乾電池４本を直列接続して使いましたが、ニッカド４本でも問題ありません。

３．３　部品表 ＩＣ１　：　ＴＣ７４ＨＣＵ０４ＡＰ　（４０） ＩＣ２　：　ＴＣ４５３８ＢＰ　（６０） Ｄ１　：　１Ｎ４００２　（２０） Ｒ１　：　１００ｋΩ　（１０） Ｒ２　：　４７ｋΩ　（１０） Ｒ３　：　１００ｋΩ　（１０） Ｃ１　：　０．１ｕＦ　５０Ｖ　フィルム　コンデンサ　（４０） Ｃ２　：　０．０１ｕＦ　５０Ｖ　フィルム　コンデンサ　（４０） Ｃ３　：　１００ｕＦ　１０Ｖ　電解コンデンサ ０．０１ｕＦ　５０Ｖ　フィルム　コンデンサ　（３０） Ｃ４〜５　：　０．１ｕＦ　２５Ｖ　積層セラミック　コンデンサ　（２０） ＶＲ１　：　２００ｋΩ　ボリューム　（２００） ＳＷ　：　スイッチ　１Ａ以上　（１５０） その他必要なもの 基板、ケース、取り付け用ネジ、配線　ｅｔｃ （）内は、参考価格

３．４　完成　（内部は恥ずかしくて見せられません。回路図には書いていませんが、余計なボリューム等が付加されています。）

４．デジタル式サーボ　テスター（ＳＴ１１）

４．１　回路図

４．２　回路の説明 アナログ式のサーボテスターは回路が簡単なので製作も容易なのですが、パルス幅調節用のボリュームの位置だけでは、実際に出力されている正確なパルス幅はわかりません。オシロスコープをお持ちなら、実際のパルス幅を観測しながらボリュームに目盛りをつければよいのですが、オシロスコープなんか持っている人は少ないのではないでしょうか。 そこで、デジタル式のサーボテスターを紹介しましょう。 表示はデジタル３桁表示で、目盛りをつける必要もありませんし、水晶発振が基準ですから、精度はバツグンです。 制御は、ＰＩＣ16Ｆ８４マイコンが、スイッチ入力処理、表示、パルス発生まですべてこなしています。 表示には、アノードコモン７セグメントＬＥＤを使います。３桁表示ですから、７セグメントＬＥＤを３個使っても良いですし、３桁が一体のなったものでも構いません。ＬＥＤの色は好みで何でも結構ですが、必ずアノードコモン　タイプを使います。 パルス幅可変用スイッチは、エンコード　パルス　スイッチで、右回りと左回りで位相の異なる信号を発生します。今回使用したのは、２４ステップ／回転のものです。 マイコンのクロック発振器には、水晶発振子をつかいましたが、最後の桁の制度がプラスマイナス１のずれを許すなら、セラミック発振子でも構いません。（実用上は、問題ないと思います。） 使い方は、簡単で、ロータリー式のエンコード　パルス　スイッチを右に回すとパルス幅が長くなって、左に回すとパルス幅は短くなります。パルス幅の可変範囲は、０．５０〜３．００ｍｓｅｃです。電源投入時は、１．５０ｍｓｅｃになります。 電源は、乾電池４本を直列にして使用しましたが、電圧が低くて心配ですが、ニッカドでもまず問題はありません。

４．３　プログラム 自作する方は、マイコンにプログラムを書き込む必要があります。 圧縮形式ですので、下記ファイルをダウンロードした後、解凍してＨＥＸファイルにしてからマイコンへの書き込みを行って下さい。 ST11.lzh ※コンフィグレーション ビットをマニュアルで設定する場合には下記のように設定して下さい。 oscillator : ＸＴ watchdog timer : on power up timer : on code protect : off

４．４　部品表 ＩＣ１　：　ＰＩＣ１６Ｆ８４ー０４/Ｐ　（６００） ＬＥＤ１〜３　：　アノードコモン　７セグメントＬＥＤ　（１５０＊３） Ｑ１　：　ＲＮ１２０２　（２０） Ｑ２〜４　：　２ＳＪ１９６　（６０＊３） Ｄ１　：　1Ｎ４００２　（２０） Ｄ２　：　１Ｓ２０７６Ａ　（１５） Ｒ１〜８　：　１５０Ω　１/４Ｗ　（１０＊８） Ｒ９　：　２．２ｋΩ　1/４Ｗ　（１０） Ｒ１０　：　４７０Ω　1/４Ｗ　（１０） Ｒ１１　：　４７ｋΩ　1/４Ｗ　（１０） Ｒ１２〜１３　：　１０ｋΩ　1/４Ｗ　（１０） Ｃ１　：　１００ｕＦ　１０Ｖ　アルミ電解コンデンサ　（５０） Ｃ２　：　０．１ｕＦ　２５Ｖ　積層セラミックコンデンサ　（２０） Ｃ３　：　１０ｕＦ　１０Ｖ　アルミ電解コンデンサ　（３０） Ｃ４〜５　：　４７ｐＦ　セラミックコンデンサ　（２０） ＸＴ1　：　４ＭＨｚ　水晶発振子　（２００） ＳＷ１　：　スライド・スイッチ　（１００） ＳＷ２：　アルプス電気製　ＳＴＥＣ１６Ｂ　２４パルス　クリック付き　（６２０） その他必要なもの 基板、ケース、取り付け用ネジ、配線　ｅｔｃ （）内は、参考価格

４．４　完成　（表示部が４桁ありますが、点灯するのは３桁のみ）