「TS-D067B」を分解

ツインバードのノンフライオーブン「TS-D067B」を分解してみました。

一番知りたいのは、マイコン基板の構成です。

先の記事にも書いたように、分解や改造の行為は、当然、

「自己責任」

となります。

最悪は、火傷や火災とかの危険性も伴いますので、気を付けて作業しましょう。

「スライド式くず受け」を外す

まず、最初に、本体下部の「スライド式くず受け」を外します。

使っているうちに溜まるパンくずなどを掃除しやすいように、本体の底には、引き出し式のくず受けが付いています。

気配りのある設計ですね。

分解のじゃまになるので、一番最初に取り外しておきます。

「トップカバー」を外す

「トップカバー」を外します。

背面の10本のネジを外します。

底面の4本のネジを外します。

全てのネジを外したら、「トップカバー」を矢印の方向に左右に広げるようにして取り外します。

「トップカバー」は、背面側のゴム足の隙間に挟まっているので、ゴム足を浮かすようにして、「トップカバー」を引き出すとうまく外れます。

「バネ」を外す

左右の側面に取り付けられている、ドアの「バネ」を外します。

この「バネ」を外すと、ドアが閉まる方向の「バネ」の力がかからなくなり、作業が楽になります。

写真は、本体に向かって右側の側面です。

赤い四角で囲んだ部分を外します。

「バネ」の引っ掛かりをラジオペンチで外します。

同様に、本体に向かって左側の側面の「バネ」も外します、

「ドアレバー」を外す

「ドアレバー」を外します。

「ドア」の裏の4本のネジを外します。

4本のネジを外したら、「ドアレバー」が外れます。

「ドアガラス」を外す

「ドアレバー」を外すと「ドアガラス」の上部がフリーになり、「ドアガラス」を上側に引き抜くことができます。

「ドアガラス」は、ハーフミラーになっているので、写真撮影のためのスタジオボックスのLEDライトが写りこんでいます。

「スイッチパネル」を外す

「ドアガラス」を外すと、「マイコン基板」が見えてきます。

「マイコン基板」の前の「スイッチパネル」を外します。

「ドア」の底面の4本のネジを外します。

「ドア」の裏面の2本のネジを外します。

外すのは、「ドア」の取り付け部に一番近い2本のネジです。

「スイッチパネル」が外れました。

「マイコン基板」を外す

いよいよ、「マイコン基板」の取り外しです。

まず、「マイコン基板」の左下にある「コネクタ」から「ケーブル」を抜きます。

①の矢印の方向に「コネクタ」の黒い部分を下方に下げます。

その後、②の矢印の方向に「ケーブル」の青い部分を下方に抜きます。

「コネクタ」や「ケーブル」は、とてもデリケートなので、注意深く作業します。

「コネクタ」から「ケーブル」を抜いたら、「マイコン基板」を取り付けている8本のネジを外します。

「マイコン基板」が取り外せました。

「マイコン基板」の裏面です。

ICが2つ搭載されています。

ICの型番

2つのICの型番を調べます。

大きい方のICのパッケージを見ると、

ABOV 「MC81F4316M」

と書いてあります。

小さい方のICのパッケージには、

ABOV 「MC2102D」

と書いてあります。

ABOVの名前は、今回、初めて知りました。

以下、ABOVセミコンダクターのホームページで、2つのICの型番を調べます。

사이트명

설명 문구

www.gamgak.com

結果、

• 「MC81F4316M」⇒ 8bit Flash MCU
• 「MC2102D」⇒ LED display driver and a key-scan function

であることがわかりました。

8bitマイコンの「MC81F4316M」を基板から取り外し、電源/GNDの他、必要な信号線を別途購入予定のマイコンボード「CY8CKIT-142」に接続すれば、スイッチ/7セグメントLED/リレーを乗っ取れそうです。

「リレー基板」の調査

ヒーターやファン、庫内のランプをOn/Offするリレーは、別の基板に乗ってます。

「マイコン基板」を取り外すときに最初に抜いた「ケーブル」で、「リレー基板」と接続されています。

庫内正面の下部の黒い樹脂のパネルを外すと、「リレー基板」が見えます。

「マイコン基板」からの「ケーブル」が「リレー基板」の「コネクタ」に挿入されています。

リレーが4つ搭載されています。

ヒーター/ファン/庫内ランプをOn/Offしているのが、それぞれどのリレーなのかは、「マイコン基板」の回路と合わせて、別途、解析することにします。

まとめ

本体を分解して「マイコン基板」を取り出すところまでできました。

「マイコン基板」から8bitマイコンを取り外して、信号線を乗っ取れば、「リレー基板」のリレーを制御して、ヒーター/ファン/庫内ランプをOn/Offができそうなこともわかりました。

ただし、まだ不明な点もいくつかあります。

• 温度センサーがどこにあるのか？
  そもそも、温度センサーが使われているのか？
• 別途購入予定のマイコンボード「CY8CKIT-142」が入るスペースがあるか？

この不明点も、順に確認して行こうと思います。

「TS-D067B」がやって来ました

Amazonプライムは、ほんとすごいです。

注文した翌日に、「TS-D067B」がやって来ました。

開梱

さっそく開梱します。

一番上には、マニュアルとレシピ本。

その下には、トレイと網が入っています。

段ボール箱から、本体を取り出します。

安いオーブントースターと違って、重量感があります。

正面のガラスのミラー仕上げもかっこいいです。

庫内

気になる庫内を見てみましょう。

ヒーターは、オレンジ色に光るタイプと違います。

このヒーターを期待していたので、ばっちりです。

ファンで空気を循環する穴が開いています。

7セグメントLED

正面の7セグメントLEDとスイッチ類です。

背面

背面のファンが入っている部分です。

かなり大きそうなファンですね。

普通の「＋ネジ」なので、分解はできそうです。

何が起こっても自己責任

今回、デザイン性が決め手で、ツインバードのノンフライオーブン「TS-D067B」を選びました。

外観といい、全体的な造りといい、しっかり作ってあります。

ですが、本来は食品を加熱するための器具なので、リフロー炉に改造して使うのは、全くの用途外です。

改造によって、最悪、火傷や火災とかの危険性も伴います。

改造目的でネジを回した瞬間から、メーカー保証は受けられませんし、改造によって事故が発生してもすべて自己責任です。

もし、このブログを参考に、オーブントースターをリフロー炉に改造される場合は、

「自己責任」

をしっかり認識して、取り組んでください。。

初めてのAndroidアプリ開発

Androidアプリの開発は、初めてです。

「C」や「C++」の言語を使って、組み込みマイコンのソフトやWindowsのアプリケーションソフトの開発経験はあります。

また、この「ちょいプラ素材」のブログの立ち上げを通して、PHPやJavaも少しずつ分かるようになってきました。

いよいよ、憧れのスマフォのアプリ開発に初チャレンジです。

私は、Mac OS XのPCは持ってないので、iPhoneやiPadのアプリ開発環境は用意できません。

なので、Androiアプリからのスタートです。

Android Studio

まずは、開発環境の準備です。

一から始めるので、最初に使い始めるツールは、先々長く使えるものを選びたいです。

ネットで調べると、Googleが公式にリリースしている統合開発環境が「Android Studio」であることがわかりました。

「Android Studio」のベースになっている「Intellij IDEA」も使いやすそうなので、ここは、素直に従って、「Android Studio」を使うことにします。

「Android Studio」のインストール

WindowsのPCに、「Android Studio」をインストールします。

インストールの方法は、いろいろな方がブログなどにまとめられています。

私は、以下のサイトを参考にしました。

https://thinkit.co.jp/story/2015/02/26/5646

thinkit.co.jp

また、開発環境をできるだけ日本語化したいので、以下のサイトも参考にしました。

https://apploid.jp/android/android-studio-jp-windows/

apploid.jp

Androidアプリのフレームワーク

いきなり、「Android Studio」でAndroidアプリのプロジェクトを作成し、アプリ開発を始めてもいいのですが、私は、まず、Androidアプリの全体像を理解しようと思いました。

Androidアプリの世界観と言ってもいいかもしれません。

オブジェクト指向をベースにしたソフトウェアの環境では、それぞれ特有の文化があります。
その世界の住人になるための言葉使いやルールですね。

最初にこれらの文化や世界観を把握しておくのが近道だと思います。

以下、ITproさんの「Android Studioで始めるAndroidアプリ開発 超入門」がよくまとまっていました。

「Part1」～「Part6」を一通り読むと、Androidアプリのファイル構成やフレームワークのことが、ざっくりわかります。

Android Studioで始めるAndroidアプリ開発 超入門

Androidは、2007 年に米Googleが中心となって発表したスマートデバイス向けのOSです。米AppleのiPhoneやiPadに搭載されているiOSと比べると後発ですが、無償で利用できるオープンソースソフトウエア（OSS）というこ...

xtech.nikkei.com

ただし、オブジェクト指向やクラスの概念がないと、上記の内容は、ちょっと難しいかもしれません。

そのときは、もう少し簡単な内容から、順に学んでいく手もあるのですが、もう一方で、いきなりアプリを作りながら、勉強していくのもおすすめです。

グラフを描画するライブラリ

ITproさんの「Android Studioで始めるAndroidアプリ開発 超入門」を読んで、

• Androidアプリの画面を構築するためのクラスが「Activity」。
• さらに、「Fragment」クラスで、アプリ画面を複数に分割できる。

ことがわかりました。

今のところ、この「Activity」や「Fragment」のクラスに、プロパティやメソッドを追加していけば、自分の作りたいアプリが出来上がっていくのだろうと考えています。

作りたいのは、リフローの温度プロファイルを作成したり、オーブントースターの温度をグラフに表示したりするインターフェースです。

ここでポイントになるのが、「横軸：時間」-「縦軸：温度」の折れ線グラフです。

もちろん、グラフ表示を一からベタにプログラミングしてもいいのですが、Androidアプリなど広く使われているプラットフォームでは、誰かが、見栄えも良く、使いやすいライブラリを作って提供してくれているはずです。

「MPAndroidChart」グラフライブラリ

ネットで調べると、さっそく、良さそうなグラフライブラリが見つかりました。

「MPAndroidChart」というグラフライブラリです。

このライブラリは、あの有名な家計簿アプリ「Money Forward」でも使われているみたいです。
私も「Money Forward」には、大変お世話になっています。

Android：グラフ表示で表現豊かに。MPAndroidChart を使ってみよう！ - Money Forward Developers Blog

こんにちは。 マネーフォワードでAndroidエンジニアをしています福本です。 今回は、当社Androidアプリでも使用している素敵なグラフライブラリ MPAndroidChart をご紹介したいと思います。 MPAndroidChart ...

moneyforward-dev.jp

この「MPAndroidChart」ライブラリをアプリ画面を分割した「Fragment」クラスと結び付ければ、やりたいことはできそうです。

BLE（Bluetooth Low Energy）通信

BLE通信についても、ネットにはいろいろ情報があるようです。

以下の「Qiita」さんのブログのように、コードも紹介されているので、なんとかなるでしょう。

【Android】BLE通信ざっくりまとめ - Qiita

AndroidアプリにおけるBLEを利用した通信処理について。 サンプルコードはAndroid 5.0以降のみ対応 BLEとは Android OSのBLE対応状況 AndroidアプリでBLE通信を利用する AndroidアプリでBLE機...

qiita.com

まとめ

Androidアプリの開発環境は、Googleが公式にリリースしている「Android Studio」を使うことにします。

また、ざっくりですが、Androidアプリのフレームワークもわかりました。

グラフの描画やBLE通信も、ネットの情報を参考にすれば、なんとかなりそうです。

最近のアプリ開発は、システムが大規模で複雑なので、最初から、あまり細部に入り込まず、全体像を俯瞰しながら理解していくのがコツだと思います。

「この辺りを歩いていくと、目的地に着けそうだなぁ～」

と、地図を見ながら大まかなルートを探すようなイメージです。

さぁ、次は、インストールした「Android Studio」で、アプリのプロジェクトを作っていきますか！

システムチャートを描いてみよう

自作するオーブントースターを使ったリフロー炉のシステムチャートを描いてみましょう。

システムチャートを描くと、今から作ろうとしているモノの全体構成や必要な部材、部材どおしのつながりが整理できます。

無地の紙に手書きでささっと描くレベルで十分です。

「こうしよう！」と考えていることや気になったことをメモっておくといいですね。

今回は、ブログに掲載するので、「draw.io」という、WEBベースの無料のドローイング・ツールを使って、きちんと書きました。

「draw.io」のサイトはこちら。

draw.io

www.jgraph.com

基本的な図形やクリップアートもいろいろそろっていて、しかも、描いた図は、自分のPCのハードディスクだけでなく、GoogleドライブやDropBoxなどのクラウドストレージにも保存できます。

システムチャート

オーブントースターを使ったリフロー炉のシステムチャートです。

用意する部材

用意する部材や開発環境について、ネットでいろいろ調べました。

それぞれについて説明します。

① オーブントースター

前の記事で書いたように、ツインバードの「TS-D067B」をAmazonで購入しました。
 

TWINBIRD ノンフライオーブン ブラック TS-D067B

posted with カエレバ

ツインバード工業(TWINBIRD) 2014-11-13

Amazon

楽天市場

Yahooショッピング

ヒーターやファン、温度センサーは、この「TS-D067B」で使われているものをそのまま流用するつもりです。

ヒーターやファンをOn/OffするSSR（ソリッド・ステート・リレー）も「TS-D067B」で使われているものを流用したいです。
SSR（ソリッド・ステート・リレー）は、半導体でできたOn/Offスイッチです。

② スマフォまたはタブレット

私が持っているPCのOSは、Windowsです。

Mac OS XのPCは持ってないので、iPhoneやiPadのアプリは開発できません。

なので、スマートフォン/タブレットは、Androidのものに限られます。

1年前に購入したソニーの「Xperia Z3 Tablet Compact Wi-Fiモデル」があるので、これを使います。
スペックを確認すると、「Bluetooth v4.0準拠」なので、BLE（Bluetooth Low Energy）を使った通信には対応しているようです。

Androidアプリの開発環境も必要です。
これは、Windows PCで無料で使える「Android Studio」を使います。

③ マイコンボード

今回の自作で一番ポイントとなる部材が、このマイコンボードです。
マイコンボードは、以下の条件で探しました。

• BLE（Bluetooth Low Energy）を搭載している。
• できればARMコアのマイコンを使っている。
• 2,000円以下で手に入るとうれしい。

結果、CYCPRESSの「PSoC4 BLE」が搭載されている「CY8CKIT-142」を選びました。

https://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy8ckit-142-psoc-4-ble-module

www.cypress.com

このマイコンボードに搭載されている「PSoC4 BLE」には、Bluetooth v4.1準拠」のBLEが内蔵されています。
また、マイコンボードに配線パターンでアンテナが形成されていて、このマイコンボード自体が、技術基準適合証明（いわゆる技適）を取得しています。

なので、日本で合法的に無線通信できます。

それ以外に、CYCPRESSの「PSoC」シリーズは、プログラマブルなアナログ ブロック/デジタル ブロックも内蔵しているので、ちょっとしたアナログ/デジタル回路を簡単に追加することができる優れものです。

しかも、開発環境は、マイコンのコンパイラ含めてすべて無料というのも、自作派にはありがたいです。
ただし、開発したプログラムやアナログ/デジタル回路情報をデバイスに書き込むためのプログラマが別途必要になります。

この「PSoC」の開発環境やプログラミングについては、このブログでも別途紹介します。

まとめ

オーブントースターを使ったリフロー炉の全体の構成がイメージできてきました。

用意する部材や開発環境のめども立ったので、あとは、一つ一つ用意していくだけです。

ツインバートの「TS-D067B」がAmazonから到着するまで、開発環境を準備することにします。

卓上リフロー炉が欲しい

電子工作をするとき、プリント基板を作って、その基板に部品をハンダ付けしたいことがあります。

以下の写真のように、リード線付きの部品であれば、1点1点、部品をプリント基板の穴に挿して、ハンダごてでリード線をハンダ付けできます。

でも、最近は、以下の写真のような表面実装タイプの部品が主流です。

表面実装タイプの部品も、1点1点、ピンセットで基板の上に乗せて、リード線付きの部品と同様、ハンダごてでハンダ付けできるのですが。ハンダ付けの際、部品を固定しておくのが面倒です。

また、ピン間隔の狭い電子部品をハンダごてでハンダ付けするのは、至難の業です。

ということで、そろそろ、小型で安い卓上リフロー炉が欲しくなってきました。

リフロー炉があると、クリームハンダを塗ったプリント基板に部品を載せ、基板全体に熱をかけることで、一気に表面実装部品のハンダ付けができます。

購入か？自作か？

まずは、

「市販の卓上リフロー炉を購入するのか？　それとも、自作するのか？」

を考えます。

市販の卓上リフロー炉

市販の卓上リフロー炉をネットで調べると、中国製の以下の商品がよくヒットします。

T-962A IC HEATER / IR REFLOW OVEN - PUHUI T DGC INT TECH SHENZHEN - PART OF DRAGON GROUP CHINA

www.puhuit.com

個人でも購入できない価格ではありませんが、使用者のWEBサイトを見ると、改造することが前提のようです。

改造するくらいなら、最初から自作する方が安上がりですね。

自作のリフロー炉

日本では、ホットプレートを使ってリフローをしている人が多いようです。
リフロー炉ではなく、リフロープレートですね。

一方、海外では、オーブントースターを改造するのが主流のようです。

いろいろ悩んだ挙句、今回は、オーブントースターを改造したリフロー炉にチャレンジすることにしました。

オーブントースターの選定

まずは、リフロー炉そのものになるオーブントースターを選定します。

最近は、庫内にファンで風を送り、強制的に熱風の対流を起こす、コンベクションオーブンが市販されています。

今回は、コンベクションオーブントースター、もしくは、ノンフライオーブンの中から選ぶことにしました。

選定する際に、以下の条件を考慮しました。

• 10,000円以下で購入できる。
• マイコン制御。
• デザインが格好いい。

電気量販店を回って物色したり、ネットで調べたりした結果、以下、ツインバードの「TS-D067B」に決めました。

ページが見つかりませんでした – 株式会社ツインバード

www.twinbird.jp

一番の決め手は、デザイン性です。
正面のハーフミラーも恰好いいし、ボタン類のデザインもスマートです。

また、３桁の7セグメントLEDが2つ付いているので、マイコン制御をしていると思われます。

マニュアルを読むと、温度を10℃きざみでコントロールできると書いてあるので、熱電対などの温度センサーやリレーなども付いていると考えました。

熱電対などの温度制御に関する部品は、秋月電子やRSコンポーネンツでも購入できますが、上手く行けば、追加の部品購入費を抑えられます。

ツインバードの「TS-D067B」は、Amazonで購入しました。

TWINBIRD ノンフライオーブン ブラック TS-D067B

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ツインバード工業(TWINBIRD) 2014-11-13

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楽天市場

Yahooショッピング

 

機能やスペック

自作するモノの機能やスペックをあれこれ考えるのは、楽しいものです。

実際のオーブントースターや部品が揃ってないので、最終的には断念せざるを得ないかもしれませんが、自作の最初のステップは、イメージを存分に膨らませて、大風呂敷を広げましょう。

今回は、以下の機能やスペックを考えました。

【機能】

• 温度プロファイルは、自由に設定できる。
• 設定した温度プロファイルに沿って、庫内（リフローする基板）の温度をマイコンでコントロールする。
• 温度測定は、熱電対かサーミスタ（購入したオーブントースターに付いているものを利用する）で行う。
• BLE（Bluetooth Low Energy）を搭載したスマフォやタブレットとワイヤレス接続し、温度プロファイル設定や動作時の温度モニタに、GUI（Graphical User Interface）を活用する。

【スペック】

• 温度範囲は、0℃～250℃。
• 温度コントロールの精度は、±5℃以下。
• BLEの通信範囲は、リフロー炉から2m以内。

一番気になるのは、BLE（Bluetooth Low Energy）の通信です。

オーブントースターの内部は、250℃以上温度が上がるので、当然、筐体は金属でできているはずです。

BLEの通信モジュールは、オーブントースターの金属筐体の中に入れるつもりなので、ひょっとしたら、2.4GHz帯の電波が金属筐体で遮蔽されて、オーブントースターの外側に出てこない（内側にも入らない）かもしれません。

このあたりは、ツインバードの「TS-D067B」が届いたら、現物で確認するしかないです。

次回からは、この機能やスペックに沿って、必要なモノを準備していきます。

ミニクリスマスツリー

単身赴任の部屋にもクリスマスはやってきます。

毎年飾っているミニクリスマスツリーを、今年はバージョンアップしました。

クリスマスツリーとの出会い

5年前、蔵前から「かっぱ橋道具街」の辺りを散策した帰り道、興味本位でふらっと入った浅草橋の飾り物屋さんで見つけました。

クリスマスツリーと言っても、イルミネーションやぶら下げるオーナメントもない、針金の枝に、プラスチックの葉っぱだけの素のツリーです。

高さは、約40cm。

葉っぱの質感や枝ぶりが気に入ったのですが、なんせ素のツリーなので、その後のデコレーションの手間暇や費用のことを考えて、一度は店の外に出ました。

でも、450円の格安だったし、

「ここで会ったのも、何かの縁！」

ということで、結局、購入して帰りました。

自作のイルミネーション

浅草橋からの帰り道、秋葉原に寄って、さっそくイルミネーションの物色です。

いろいろ見て回ったのですが、ミニクリスマスツリーにマッチするイルミネーションが見つかりません。

そのうち、とある電気パーツの店で、七色に色が変わるLEDを見かけました。

このLEDがの光り方がとても気に入ったので、イルミネーションを自作することにしました。

休みの日に、ちょこちょこ部品を買い集め、最終的に完成したのは1か月後の12月に入ってからでした。

てっぺんのLEDは、他のより少し大きめで、しかも、色の変わり方がゆっくりのモノにしています。

小さめのLEDも、色の変わるテンポがそれぞれ微妙に違うので、マイコン制御のイルミネーションよりもランダム感があって、いい雰囲気です。

LEDイルミネーション回路

私が自作した、LEDイルミネーションの回路図を置いておきます。

電子工作が好きな方は、トライしてみてください。
自作される方は、あくまで自己責任でお願いしますね。

大きめのLED（5Φ）は、てっぺんに取り付けた、ゆっくり色が変わるタイプで、1つだけでOKです。

小さめのLED（3Φ）は、てっぺん以外の早めに色が変わるタイプで、必要な数を用意してください。多い方がきれいですね。

LEDは、秋葉原にある「千石電商」さんのオンラインショップで購入できます。
その他のプラグや抵抗、コンデンサも買えますよ。

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ACアダプターは、Amazonなどで購入できます。

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メルカリ

今年のデコレーション

昨日、久しぶりにジョギングをして、多摩川台公園に行きました。
途中、田園調布を通るのがいつものルートです。

田園調布の駅の上の「東急スクエアガーデンサイト」には、おしゃれな和雑貨のお店「置地廣場」さんがあります。

たまたま、ここで売っていたミニツリーのセンスが良かったので、今年は、この雰囲気を真似て、デコレーションをバージョンアップすることにしました。

今年のデコレーションは、写真のように、同じ色のボールオーナメントをたくさん飾るというものです。

会社の帰り道、100円ショップのダイソーに寄り、

直径 3cm × 39個
直径 4cm × 9個

の赤いボールオーナメントを買ってきて、さっそく、飾り付けしました。

なかなか、ゴージャスな感じに仕上がりました。