COFFEE-HOWTO: 電子回路

次のページ 前のページ 目次へ

## 2. 電子回路

概略図は、こんな感じ―

> `

>     --------- 0-5V  --------- ~220V  ------------------
>     |  PC   |===>===| 回路  |========|コーヒーメーカー|
>     ---------       ---------        ------------------

> `

この考えは、リレーやトライアックなんかで電気的に絶縁された 回路を駆動するコンピュータから、自分らが電圧の制御を行うことにあるわけ。

大きいコーヒーメーカー(200W程度か、それ以上のもの)を用いるなら、 リレー回路を選択するべきだ。 でなければトライアックベースのものを使うことができる。

紹介された全ての回路は少なくとも１回はテストしたけど、 その結果については -自分の責任- になる。 もし、あなたに電子工学の知識が無いなら、こういった工作にトライすべき でない。さもないと、たぶんマズイことになるだろう。

電圧220Vで試みるとき、あなたはよく注意して行うべきだ。 それと適切なヒューズを使用するのは時代遅れではない。

## 2.1 コンピュータから 0-5V の電圧を駆動する

ここに、コンピュータのパラレルポートより 0-5Vの電圧を得るための 簡単な例を示す。

> `

>     後ろから見た       -----    Pin 10 - ACK
>     オス  DB-25        |   |    Pin  9 - D7
>     コネクタ           |   |                           Pin 2 - D0
>                        v   v                           v   Pin 1 - Strobe
>                                                            v
>      ____________________________________________________________
>     /                                                            \
>     \     13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1     /
>      \                                                          /
>       \     25  24  23  22  21  20  19  18  17  16  15  14     /
>        \______________________________________________________/

> `

Pin 1 は strobe (負論理)

Pin 2-9 はデータバス信号。OUTB コマンドでパラレルポートの ラッチに書き込まれる。

Pin 10 は、データ取り込み完了信号(ACK)。これは自分で制御することで、 CPU に割り込みをかけることができる。

Pin 18-25 は短絡されておりグランド(GND)である。

詳細―

> `

>     <= 入力 DB25    Cent                    Reg
>     => 出力 ピン    ピン    信号名          Bit     機能
>     ------  ----    ----    --------        ---     -----------------------------
>     =>       1       1      -Strobe         C0-     0.5μs以上の"L"パルス送信でセット
>     =>       2       2      Data 0          D0      最下位データにセット
>     =>       3       3      Data 1          D1      ...
>     =>       4       4      Data 2          D2      ...
>     =>       5       5      Data 3          D3      ...
>     =>       6       6      Data 4          D4      ...
>     =>       7       7      Data 5          D5      ...
>     =>       8       8      Data 6          D6      ...
>     =>       9       9      Data 7          D7      最上位データにセット
>     <=      10      10      -Ack            S6+ IRQ 受け取り後、〜5μsの"L"パルスでセット
>     <=      11      11      +Busy           S7-     受信不能/オフライン/エラーで"H"
>     <=      12      12      +PaperEnd       S5+     紙切れで "H"
>     <=      13      13      +SelectIn       S4+     プリンタの選択状態で"H"
>     =>      14      14      -AutoFd         C1-     自動改行のためにローをセット
>     <=      15      32      -Error          S3+     エラー/オフライン/紙切れで "L"
>     =>      16      31      -Init           C2+     初期化のためには 50mμs以上の"L"パルスをセット
>     =>      17      36      -Select         C3-     プリンタ選択のためには"L"をセット
>     ==      18-25   19-30,  Ground

> `

## 2.2 リレーによる制御

誰でも作れる、一番簡単な回路ならこれだ ―

> `

>                                   Vcc
>                                    |
>                                    +------+
>                                    |    __|__
>                                 リレー   /^\  ダイオード 1N4002
>                                 コイル  /---\
>                                    |      |
>                                    +------+
>                                    |
>                                 | /
>                       4.7K    B |/  C
>     パラレルポート >-\/\/\/\/---|        NPN トランジスタ: BC547A or 2N2222A
>     データピン                  |\  E
>                                 | V
>                                   |
>     パラレルポート >--------------+
>     グランドピン                  |
>                                グランド(GND)

> `

リレーの種類(だいたい5Vか12V)にそった電圧とVccを接続すること。 当り前だけど、リレーの仕様はコーヒーメーカーに対して適切にすべきだろう。

よくコレクタ(C)の代わりにエミッタ(E)に入れるように、トランジスターの 後にリレーを置く傾向がある。 これはトランジスタに不要なバイアスを加えることになるので、まずい実装である。 まずいコーヒーができるだろう。:-) ダイオード1N4002 は、リレーの電流からトランジスタを保護するのに役立つ。 ダイオードを使用しないと、トランジスタは黒くなって臭いがしてくるだろう‥‥

## 2.3 トライアックによる制御 その１

ただ簡単な回路を望んでるだけなら、SC141D のような汎用 のトライアックといっしょに接続して、モトローラのトライアックドライバ MOC301012 を使うことができる。この方法は外部電源を必要としない利点がある。

無誘導負荷のための回路 ―

> `

>           270     1 +-------+ 6    180
>     +5v -VAVAVA-----+       +----VAVAVA-----+-------------- Line Hot
>                   2 |  MOC  |               |
>     TTL in ---------+ 3012  +nc            VA  SC141D
>                     |       | 4           / |
>                   nc+       +------------/  |
>                     +-------+               +----\/\/\/---- Line Neutral
>                                                   LOAD

> `

もし 220V の電圧で働かせるつもりなら、3021 がいいだろう。 誘導負荷は、バイパスキャパシタが入った電気伝導で使われるべきだ。 モトローラ アプリケーションノートAN-780を参照。 コーヒーメーカーは、主に抵抗負荷で(モーターのみたいな)誘導性では ない。でも、あなたのはどうかな‥‥

## 2.4 トライアックによる制御 その２

> `

>     +5VDC
>     |    180                      180            2.2k
>     +---/\/\/\----+-----+   +----/\/\/-+--/\/\/\---+-------> 120V
>                   |    1|   |6         |           |         Hot
>                   |    +=====+         |           | MT1
>                   |    | MC  | TRIAC   |          +-+
>                   |    | 3032| Driver  |        G | | TRIAC
>                   |    +=====+         |         /| |
>                   \    2|   |4         |        / +-+
>            2N3904  |----+   |          |        |  | MT2
>                   /     |   +--------- | -------+  |
>                  V      \              |        |  |
>                  |      /              |        \  |
>                  |      \ 43    .01u  ---   10k /  |
>                  |      /       500V  ---       \  |
>                  |      |              |        /  |
>                  +------+              |        |  |            Neutral
>                  |                     +--------+--+---o    o--> 120V
>                  /                                      load
>         >-/\/\--|  2N3904
>                  \
>                   V
>                   |
>                  ---
>                 ///
>     220Vで使う為には抵抗を換えなければならない。

> `

回路の説明―

MC3032 は、フォトカプラ トライアック ドライバである。180Ω の抵抗は、 フォトカプラ内にあるLEDの電流を設定する。 適切な電流(例えば 15mA)がもし必要なら、その抵抗の値を変えること。

負荷のないこの回路でテストできないことに注意しよう。 トライアックは、交流電圧源に接続されていないかぎりスイッチしないだろう。 だから、交流電源を加えなかったり負荷がない状態にあっては簡単にスイッチング のテストを行うことはできない。.01 キャパシタの 500V 耐圧に注意。

次のページ 前のページ 目次へ