(日々の記録)デジタルオシロを買った。(火)2台目のガイガーカウンター(CHANEY)が完成しないブログの更新が滞っている。前回から2週間以上になる。何もしてなかったわけではない。いくつか前進はあったが、やはりCHANEYのガイガーカウンターキットのアナログ部に問題が出て、2台目がなかなか完成しない。日がたつと忘れてしまいそうなので、これまでの経過報告をしておく。CHANEYガイガーカウンターはソフトパワースイッチにする(9/13/2011)今度のCHANEYのキットを使ったガイガーカウンター2号機の電源回路は、ソフトパワースイッチを使うことにしている。マイコンCPUのパワーダウンモードを使って、スイッチの長押しで電源を入り切りする今時(いまどき)の携帯機器に多いやりかたである。最近のマイコンは省電力化が進んでいて、パワーダウンモードに入ると、消費電流は、一般の二次電池の自己放電よりはるかに少ないところまで下がる。AVRシリーズの最近の型名で最後にPがついているのは、省電力をうたったピコパワーをあらわす文字で、スペックによればMega328Pで0.15μA(5V)と、まさしくピコアンペアクラスの消費電流だ。今度の石は皮肉にも無印のMega328だが、それでもパワーダウンモードは0.6μAである。いくらCPUを微小な消費電流で止めたにしても、周辺機器の電源もこのとき同時にFETか何かで切らないと意味がない。CPUより消費電流の多い周辺機器はいくらでもある。ところが、この周辺機器の電源制御が意外と曲者なのである。当研究所ではソフトパワースイッチはこれまで何回か試みて、結局、本番では使うのを止めている。これは、この周辺機器の電源制御が面倒なためで、これまでの機器はすべてレガシーなスライドスイッチを使って物理的に電池の電源を切った。所長が古い人間で、どんなにわずかでも機械に電気が流れ続けるというのが生理的に落ち着かないというのもあるが、周辺機器の正しい電源の切り方が実はまだよくわかっていないのが大きな理由だ。周辺機器が独立していれば問題ないが、大抵はCPUと制御線でつながっている。これが悪さをする要因となる。待機状態になっているCPUから、電源を切ったはずの機器に電流が流れ込み、機械がこわれたり誤動作することがある。これとは逆に以前、SDカードスロットの電源をローサイドで切ったところ、SDカード制御線から大量に電流がCPUのGPIOピンに流れ込み、Mega168を2つも失うという悲劇を起こしている。ハイサイドで切ると大丈夫かと言うと、今度はCPUからSDカードへ電流が制御線を通して流れ込み、壊れはしなかったが周辺機器が幽霊動作しておかしなことになったことがある。パワーダウンモードの時のCPUのI/Oピンの状況がどうなるかは厳密に調べておかないと機械は予期せぬ動きをする。油断がならない(厳密にはフォトカプラー接続するのだそうだ)。これが、どうしてその気になったかと言うと、レガシーなスライドスイッチを楽だからと使い続けていたのでは、いつまでたっても進歩がない。これでは経験値を上げることが出来ないなあ、と思っていたところに、リチウムバッテリーの過放電防止回路や、この前のUSBとバッテリーの電源切り替え回路を実際に作る機会に恵まれた。これでFETの扱いに大分慣れてきて自信がついてきた。このときコメントを寄せてくれたeNastyさんからダイオードの代わりにチップFETを使うテクニックを教えてもらったことも後押ししたように思う。このとき、秋月でn-MOS、p-MOS含めて大量のチップFETを買い揃えた(といっても¥100内外だが)。豆粒のようなチップで3Aの電流が流せるのである。確かにON抵抗がミリオームレベルなので通過させるだけならOKだ。トランジスターとは大違いである。今度の電源制御は、CHANEYのガイガーカウンター部と、LCDの2つの電源を切る。それに前記事で紹介したリチウム電池の過放電防止回路も組み込まねばならない。主基板は、片面基板にしてしまったので、チップ部品を載せにくい。小基板に部品を載せて、これを取り付けることにする。過放電防止回路はブレッドボードでOKになっているので、小基板に作り直す。DC-DCコンバーターのENABLE端子は使えない(9/15/2011)周辺機器の電源制御はFETでやると張り切って始めたが、考えてみれば周辺機器はすべてDC-DCコンバーター経由であることに気づいた(LCDの5Vも既成のDC-DCコンバーターを使う)。それなら何も自前のスイッチをつけなくても、DC-DCコンバーターに必ずついているシャットダウン端子(ENABLEピンともいう)で出来るではないか。勢い込んではみたものの、これで制御できれば何もわざわざ作ることもない。ブレッドボードでテストしてみた。既製品のコンバーターはあとにして、まずは自作のLM2735を使ったDC-DCコンバーターを手始めに試してみる。CHANEYのキットを動作させながら、ENABLEピンをグランドに落とす。これでシャットダウンされるはずである。60mAほど流れている。ありゃあ、電圧計は0にならない。コンバーターからは「チーッ」という音が出る。インダクターからの音だろう。ガイガーカウンターも何か動きそうな雰囲気だ。LEDを点けるくらいなら、音も出ず、ピタッと0Vになるが、数十mAを消費するガイガーカウンターでは駄目である。