パソコンに入力したメッセージを小型ファンに表示する装置の製作 ―― XPortとリレーを使って簡単に製作できる

２，メッセージ表示機能付きファン内に電線を取り付ける

　操作は，ファンへの給電ON/OFFと，上/中/下の各ボタン操作の計4項目です．ファンのボタン部分には写真4の基板が入ってます．そこで，写真5のようにリレー（スイッチ）を利用してボタンを押す操作を行うことにしました．

　XPortを搭載する基板と接続するため，ボタンに信号線を付けて，底面から出しておきます．XPort基板とファンの接続方法は，次の通りです．

(a)電池ボックスのマイナス...XPort基板のグラウンドに接続
(b)電池ボックスの＋4.5V...XPort基板上のリレーRL1とRL2の＋5V出力に接続
(c)ボタンのコモン...RL1，RL2，RL3の各リレーに接続
(d)上ボタン...リレーRL1に接続
(e)中ボタン...リレーRL2に接続
(f)下ボタン...リレーRL3に接続

　写真5中の(c)と(d)，(e)，(f)の信号線の先を短絡して文字操作が行えることを確認しました．その後，写真6のように6本の連結ピンを取り付け，太いピン側をはんだ付けしました．ファンの回路を解析すればリレーを使わずに済むのでしょうが，ここはよく言えば「ほかの用途に応用が効く方法」，悪く言えば「安直な方法」をとりました．

[写真4] メッセージ表示機能付きファン内部のプリント基板

[写真5] ファンを操作するための信号線を接続

[写真6] ファン底面に出したケーブル

３，ハードウェアの製作

　図1が製作したメッセージ表示機能付きファンをXPortで操作するための回路です．図1をもとに写真7の基板を製作しました．XPortの汎用I/Oポートから3個のリレーを制御します．

[写真7] 製作した基板

１）図1左上

　XPortの周辺回路です．電源供給は1ピンと2ピンで行います．XPort底面から出ている金属板（FG：フレーム・グラウンド）に対してC1とC2のコンデンサ（バイパス・コンデンサと同じ0.1μF）を付けました．これはLantronix社が推奨している静電気対策です．

２）図1左下

　XPort用の3.3V電源です．3端子レギュレータの出力電流は1Aでも500mAでも構いません．レギュレータの放熱用シートを，写真8のように取り付けました．

　ここまで作ったら，いったんXPortの電源を入れて，XPort前面のLEDが点灯することを確認します．

[写真8] 3端子レギュレータの冷却には放熱シートを重ねて使用した

３）図1中央

　XPortから74LS05（オープン・コレクタ）を通し，1kΩのプルアップ抵抗を付けています．これはリレー・ドライバへの入力をアクティブ時に＋5Vにするためです．

４）図1右

　前述の通りリレーは，RL1が上ボタン，RL2が中ボタン，RL3が下ボタンに対応します．RL1とRL2を同時にONにすると，ファンの電源をOFFします．これはリレーを4個も使いたくなかったための処置です．このため，RL1とRL2は2回路入りのリレーを使っています．

●メンテナンス・ケーブルの準備

　以前掲載した「窓が開いたらメールを出す装置の製作」で紹介したメンテナンス用ケーブルを準備します．基板とメンテナンス用ケーブルが完成したら，XPortの標準プログラムの使い方を知っている場合，シリアル-Ethernet変換の動作を確認します．