電子工作７２ – 換気扇用３スピード・ワイヤレスリモコンの製作
概要
また練馬の長屋に夏がやって来た。エアコンがないので、夏場は少しでも涼風を部屋に入れようとキチンの換気扇を頻繁に使う。過去に赤外線リモコンで換気扇の回転速度を遠隔制御する装置を作って何年か使って来た。今回はワイヤレスのリモコンで同様のことが出来ないか挑戦してみた。ワイヤレスは赤外線と違って途中の障害物の影響を受けにくいのが良い。ネット上で探したら手頃な値段で今回の目的に使えそうなものが見つかった。４チャンネルワイヤレスリモコンスイッチと称するもので、４つの入力キー付きの送信器と4つのリレーが付いた受信器からなる。これと調光器を組合せて換気扇の回転速度を３段階に制御出来るよう仕上げた。
製作にあたって考えていたこと：
１） ワイヤレスリモコンを３０００円以下で出来ないか。
２） 誤動作などないのだろうか。実用送・受信距離は？
３） 今回はワイヤレスへの入門なのでPIC マイクロコントローラなどは使わない。
材料：
1） 12V 10A 4チャンネルワイヤレスリモコンスイッチ（動作距離２００m） 並行輸入品￥９５４＋送料￥７５０ 販売店 マートヴェスト（アマゾンで探せる）。周波数：３１５MHz、容量：１０A/２５０VAC、レシーバー感度：＞―１０５dB、エンコーデングタイプ：固定コード/パットコード、 作業モード：interlock/jog,、 サイズ：７x５x1.5cm、重量：１１５g
２） 調光器 当電子工作１で使ったもので、秋月電子で１０年前位に入手した。正式名“トライアック万能調光器”。現在もキットが￥６００―￥１０００で入手できる。
３） ACアダプタ 出力DC12V １．５A （手元にあったもの）。
回路図
12V 10A 4チャンネルワイヤレスリモコンスイッチ（動作距離２００m）を入手したが、正式のマニュアルが添付されておらず、さらにネット上でも見つからなっかたので発売元のHPにあった類似品の簡易マニュアルを参考に調べて下図のような構造・回路になっていることが分かった。送信器に４つの入力キーが付いていて受信器側にそれらに対応する４つの電磁リレー（１２V AC100V１０A）が組み込んである。ジャンパーピンがあり、それらで図中に示す様にモード１からモード４を目的に合わせて選択することによって送信器の入力キーに対するリレーの機能を変えることが出来る。今回は調光器の出力を３段階（停止を含めると４段階）に変えて換気扇の速度を制御するので、ジャンパーピン接続をモード２に設定した。このモードでは送信器の１つのキーを押すと対応するリレーが磁化しONに固定され、２回目押してももう反応しない。この状態では他の３つのリレーは開放状態（非磁化）OFFになる。そして別のキーを押すと対応するリレーが磁化しONになり、前のものを含めた他の３つのリレーは開放状態OFFになる。つまり押したキー対応するリレーだけが磁化しONになるという興味ある動作をすることが分かった。一方調光器の出力は２５０Kのボリューム（VR）で連続的に調整するようになっている。そこでVRの代わりに４本の固定抵抗を使って出力を４段階に変えことにした。ここのところが今回の３スピード・ワイヤレスリモコンの動作原理の要である。回転速度小：Aキー １００K； 回転速度中：Bキー ５０K； 回転速度大：Cキー ５K； 回転停止：Dキー ３００K のように組込んだ。抵抗値は実際に換気扇につないで実験的に決めた。
送信器： A、B、C、Dと４つのキーと引き伸ばせるアンテナが付いている。キーはスライド式の蓋で保護されている。内蔵の電池は単５の１２Vで２３Aタイプ。
受信器： この写真では調光器（アルミボックス）の上に古い基板を敷き、その上に受信器本体が載っている。電源はDC１２V出力のACアダプタ。
写真左で４つのAC１００Vで１０A規格のDC12Vリレー、それと電源と１２個のリレー端子が見える。各リレーには異なった値の抵抗が組込んである。例えば、送信機のAキーを押すとリレーA（抵抗１００K）のコイルが磁化されONになり、この値が調光器の内部でAC１００V出力制御に使われる。この時他のリレーはすべてOFF状態になる。手前の８本の端子の内右端２本が１２V電源、次の３本がリレーA、その次の３本がリレーBと続く。写真右では電波受信部、ジャンパーピン、それにリセットボタンなどが見える。
換気扇（High Power Ventilator FV-20K Fuji Elelectric製）につないで動かした時の調光器のAC出力。Dキーは換気扇を停止させるために使用。
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入力キー |
使用された抵抗 |
調光器のAC出力 |
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A |
１００K |
５９V |
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B |
５０K |
７８V |
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C |
５K |
９７V |
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D |
３００K |
２V |
結果＆コメント
１）
換気扇の回転を停止を含めて４段階に制御できた。換気扇（High Power
Ventilator FV-20K Fuji Elelectric製）の詳細スペックは３０年以上と古いこともあってネット上では見つからなかったが、調光器に元々付いていた２５０K VRでは停止、超低速からフル回転状態まで微かな異音が伴ったが発煙したりせず正常動作した。
２） 値段の割には良くできたワイヤレスリモコンスイッチだ。ジャンパーピンにモード２（Toggle mode？）があったので今回の３スピード・ワイヤレスリモコンが製作できた。
３） ジャンパーピンで４種のモードに変えられるのでいろんな目的に使えそう。今回は試みなかったがジャンパーピンのJ1とJ2をクロス結合させて４種以上の組合せが出来るのかも知れない。
４） 電波信号の干渉などによる誤動作の問題は不明。例えば、今回のものと同じ4チャンネルワイヤレスリモコンスイッチを２台同時に使用した場合、互いに電波の干渉は起きないだろうか。
５） とにかく赤外線も良いけど比較的安価に製作出来き、壁などの障害物の問題が小さい電波を使うリモコンの便利さを痛感した。これからいろいろなものに応用していきたい。
（追加情報） 2014.7.23.
アドレスコードの導入（キー入力の複数送受信器間での干渉を防ぐため）
後日、秋葉原のaitendoという店で送受信器ペア（２ch/３１５MHz、 ２CH−３M２P６２５）という１２VDCリレーが２個搭載されたものをデスカウント価格￥８００で購入してきた。電源につないでテストしたところ、送信器のキーA、B入力で受信器のリレーA, Bは問題なく動作したが、同じキー入力で上記の４チャンネル受信器のリレー2個（B、C）も反応してしまうことが分かった。また上記４チャンネル送信器の２個のキー（B, C）を押すと、今回の２チャンネル受信器のリレーA, Bも動作してしまう。つまり、両者ともアドレスコード（機器の区別に使うコード）が設定されてなくdefault状態なのでキー入力の干渉が起きてしまうことが分かった。さてどうするか。ａｉｔｅｎｄｏのHPには概略が載っているのだが、具体的によく分からない。Web上でも半田付けをやったケースの記事など見当たらなかった。やってみるしかないということで2チャンネルと４チャンネル送信器を開け、各センター８ピンをHまたはLと表示されているいずれかの側にハンダ付けした。何しろハンダ付け部分が狭いのでブリッジハンダに気をつけ、テスターで導通を試しながら終了。その前に使われている各ICのA0―A7という８本のピンにアドレスが導入されることを確認しておいた。なお、機能はよく分からないが２チャンネル送信器にはSC２２６０R４、４チャンネル送信器にはPT2264（１８ピン）が使われていた。ハンダ付けで２チャンネル送信器では A7、A6、A５、A４、A３、A2、A1、A0 ＝１０１１１０１１ （2進）＝１８７（１０進）に、一方、４チャンネル送信器ではA7、A6、A５、A４、A３、A2、A1、A0 ＝０１０１１０００ （2進）＝８８（１０進）に設定した。ビットの組合せは適当で、とにかく両者が違えば良いということでこれらの組合せを選んだ。理論上、８ビットなので２５６通り組合せが選べる（２の８乘）。あとは両送信器を電池を入れて使える様に元の状態に戻す。2チャンネルと４チャンネル両受信器はキーの学習機能を備えているので、個々のキーを学習機能ボタンを押して登録（ボタンを押すとLED点灯、その間に登録するキーを押す、キーが４個なら同じことを４回繰返す）。これで２つの送受信器間でのキーの干渉はなくなった。 万歳！
４チャンネル送信器内部： 写真左で電池の直ぐ左側の基板上の縦の３列がアドレスコード設定の半田付け部分。真中に裏側のICのA0―A7（上から）の８個のピンが入ってきている。各ピンを左側にハンダ付けするとH、右側だとLに設定される。写真右はハンダ付けされた様子、上からLLLHHLHL（A０―A７）に設定されていることが分かる。
上記基板の表部分でPT２２６４というICが使われている。電池は１２V
後日購入した2チャンネルの送受信器、左は２個のキーが付いた送信器、右が１２VDCリレーを２個搭載した受信器。ジャンパーピンでモーメンタリかラッチ動作が選べる。基板の右下方に押しボタンスイッチが見えるが、キー登録用の学習機能ポタンである。これを使って入力キーを登録する。
送信器の内部： 写真左では上からHHLHHHLH （A0-A７）にハンダでアドレスコードが設定されている。写真右では基板の表の様子が見える
