電子工作５７ – 電池式ラジオ用簡易外付けスリープタイマ−（30分、２時間）の製作
概要
携帯式の電池で動くラジオを数台持っているが、いずれも一定時間が来たら自動的に電源が切れるいわゆるスリープタイマー（＝オフタイマ−）機能を備えていない。そんな訳でＰＩＣとＰＩＣＢａｓｉｃ Ｐｒｏを使って外付けの簡単なスリープタイマーを製作してみることにした。
製作にあたって考えていたこと；
１) 電源電池の直列ラインの一部（電池電極とケースの接触部）を物理的に離し、そこから２本の線を出しＰＩＣとフォトリレーでその部分の導通を制御する。
２) 出来るだけ簡単な構造にする。
３) 電池駆動なので省エネ方法を検討する。
回路図
下の様に簡単な回路になった。ラジオの電源電池の一個所をスプリング力に抗して物理的に離し、その間にプラスチック片（絶縁体）を挟んだ２枚の導線付き銅片を入れる（似たような構造ならどんな形でもOK）。この部分は自作する必要がある。また電池収納フタがきちんと閉まるようにする必要もある。このラジオから取りだした２本の線をフォトリレーに接続する。途中に連続/タイマー選択ＳＷを入れてある。連続にすればラジオは電源ＳＷを入れると連続して動作する。またタイマーを選べばタイマー時間選択ＳＷで電源がＯＦＦになる時間を３０分か２時間に設定出来る。フォトリレーの内蔵ＬＥＤが点灯すると、そのピン４と６間が数メガWから数Wに低下し導通してラジオの電源が入る。外付けのＬＥＤが導通しているかどうかを示す。このスリープタイマーはプログラムがEndコマンドで終わるルーチンのためか電池の電源ＳＷをＯＮにして起動させようとすると誤動作を起こす。したがって起動は原則Ｒｅｓｅｔ ＳＷを押して行う。スリープタイマーの消費電流は動作中で約１．２５ｍＡ、Ｅｎｄコマンドで終了した後（待機電流）は１．１mＡと極端に低下する。単４電池を２本でも結構長持ちしそうだ。例えば、１日５時間スリープタイマーを動作させるとすると１．２５ｍＡｘ５ｈ＝６．２５ｍＡｈ。月３０日とすると６．２５ｍＡｈｘ３０＝１８７．５ｍＡｈ。単４乾電池で４５０ｍＡｈ位とされているので優に２カ月以上は持ちそうだ。
自作したラジオ電源の分離取り出し端子： プラスチック板が挟んであり、
一方は電池電極、他方はケースの端子に接触する 左の端子が電池ケースの中で挟まれている状態
実験中： １２Ｆ６２９が上方の中央に見える。下方右手の黒い物体が電池ボックス。
下方にはＳＯＮＹのＩＣＦ−４９００ＩＩラジオが見える。電源ＳＷは電子式である。
使用する部品の数が少ないのが分かる。
結果＆コメント
１） 使用法 （ＳＯＮＹのＩＣＦ−４９００ＩＩでタイマーモード３０分を使う場合）
a) 連続/タイマー選択ＳＷでタイマーを、タイマー時間選択ＳＷで３０分を選択する。
b) 電池の電源ＳＷを入れる。
c) Ｒｅｓｅｔ ＳＷを押し、ＬＥＤの点灯を確認する。
d) ラジオの電源ＳＷを押し、ラジオのＬＥＤの点灯を確認する。
e) 後は選局、音量調整などしてラジオを聴く。
f) タイマーの３０分が切れ、再び再生したければ、上の” ｃ） Ｒｅｓｅｔ ＳＷを押す” 以下の操作を繰り返す。
注： バックアップ電流が１mＡ前後と小さいので通常は電源ＳＷをＯＮにしておいて良い。連続/タイマー選択ＳＷで連続を選ぶ場合は省エネのため電源ＳＷを切っておく。
２) 最初PBPのＳｌｅｅｐコマンドを使って超省エネを図ろうとした。しかし今回の目的には“End”コマンドで同じ役目を果たすことが分かった。複雑な割込みも使わずに済んだ。
３) ＳＯＮＹのＩＣＦ−４９００ＩＩの電源を入れラジオを聴くと７−２０ｍＡの電流を消費することが分かった。このフォトリレーは２００ｍＡ以上の電流を扱えるので問題なし。
４) メカニカル電源SWを持つ電池式ラジオの場合、ResetSWを押すと直ぐ電源が入るので、上記電子式電源SW を持つSONYの場合より操作が一つ省ける。
５) 使ってみるとなかなか便利。上記SONYの場合、設定時間が来る前にＲｅｓｅｔ ＳＷを短く押すと時間が再設定され、さらにラジオの電源も切れない。
６) 今回はタイマーの選択時間は２つであったが、その数を増やす場合は省エネに関して検討が必要（例えばWeak pull-upを使うとか）
７) 材料費は合計で１０００円ほど・
プログラム
このプログラムは以下のように簡単である。ＰＢＰのEndコマンドで終わると省エネモードに入り ＳｌｅｅｐコマンドがLoopをつくって実行し続けるのと同じ役目をするという。実際Endで停止すると消費電流は１．１mＡに低下した。
'**********************************************
'RadioControllerSimpA.bas 2011.6. 10 Works!!
'12F629 used
'Compiled by PICBasic Pro
'Continuous, 30-min and 2-hrs timer (3 modes)
'***** Pin Connection *****
'Pin 1 - Vdd (+3V) batteries
'Pin 8 - GND
'Pin 4 (GP3) - to Reset SW and Vdd via 10K
'Pin 5 (GP2) - Photo relay drive
'Pin 6 (GP1) - Time select SW (30min or 2hrs)
'***** Program *****
CMCON=7
TRISIO=%001010
TimeSltSWIn var GPIO.1
RelayDrvOut var GPIO.2
I var Byte '<256
TimeSltSWIn=0
RelayDrvOut=0
If TimeSltSWIn=1 Then Timer30min '30-min or 2-hr Select SW ここで３０分か２時間いずれを選択したかの情報を取り込む
Goto Timer2hr
Timer30min: '３０分タイマー
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 30 '30--min timer
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Timer2hr: '２時間タイマー
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 120 '2-hr timer
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Finishing:
End 'Entering into a semi-sleep mode consuming little power このEndコマンドはSleepコマンドと同じような役目をする。ただし無限に停止。Ｒｅｓｅｔで起きる。最重要！！！
'****** End of program*******
'Note:
'melabs U2 Programmer's configurations for 12F629:
'Oscillator - INTOSC; WDTE - Enable; PWRTE – Enable
'MCLR - Reset; BODEN - Diable; CD - Disable; CDP - Disable. ＊BODENをEnableにすると消費電流が４０−５０mＡ上昇するのでDisableにしないといけない。
電池式ラジオ用簡易外付けスリープタイマ−改良版（30分、１時間、２時間、３時間）の製作 （２０１１．６．１２追加）
タイマーの設定時間を２個増やして４個にした。今回課題になった点は、出来るだけ電池が持つようにタイマー時間選択ＳＷに接続するプルアップ抵抗（５００KW）とGNDに落とす抵抗（４７KW）の値をどうするかであった。実験を行って決めた。その結果、スリープタイマーの消費電流は動作中で約１．４０ｍＡ、Ｅｎｄコマンドで終了した後（待機電流）は約７．０mＡと前述の場合に比べ多少増加したが、それでも電池は十分長持ちすると思われる。
プログラム
このプログラムは基本的には上記の'RadioControllerSimpA.basと同じで、１時間と３時間を数えるルーチンを新たに加えただけである。
'**********************************************
'RadioControllerSimpMSW1.bas 2011.6.12 works OK
'12F629 used
'Compiled by PICBasic Pro
'Continuous, 30-min, 1-m 2- and 3-hr timer (4 modes)
'***** Pin Connection *****
'Pin 1 - Vdd (+3V) batteries
'Pin 8 - GND
'Pin 4 (GP3) - to Reset SW and Vdd via 10K
'Pin 5 (GP2) - Photo relay drive
'Pin 7 (GP0) - SW 30 min
'Pin 6 (GP1) - SW 1 hr
'Pin 3 (GP4) - SW 2 hr
'Pin 2 (GP5) - SW 3 hr
'***** Program *****
CMCON=7
TRISIO=%111011
TMR30min var GPIO.0
TMR1hr var GPIO.1
TMR2hr var GPIO.4
TMR3hr var GPIO.5
RelayDrvOut var GPIO.2
I var Byte '<256
RelayDrvOut=0
If TMR30min=0 Then Timer30min '4 SW selections ３０分、１，２，３時間と４つの選択肢
If TMR1hr=0 Then Timer1hr
If TMR2hr=0 Then Timer2hr
If TMR3hr=0 Then Timer3hr
Timer30min:
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 30 '30-min timer
'For I=1 To 2 'Temp 6.11
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Timer1hr:
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 60 '1-hr timer
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Timer2hr:
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 120 '2-hr timer
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Timer3hr:
High RelayDrvOut 'Relay -> ON
I=0
For I=1 To 180 '3-hr timer
Pause 60000 '60 sec
Next I
Low RelayDrvOut 'Relay -> OFF
Goto Finishing
Finishing:
End
'****** End of program*******
'Note:
'melabs U2 Programmer's configurations for 12F629:
'Oscillator - INTOSC; WDTE - Enable; PWRTE - Enable
'MCLR - Reset; BODEN - Diable; CD - Disable; CDP - Disable.