2018年6月26日火曜日

ダイソーの「光るハンドスピナー」を電動回転

先日、Facebookでダイソーで「光るハンドスピナー」が
なんと!! 100円で販売されてると教えて頂きました。

ダイソーに行くと
2種類の「光るハンドスピナー」が販売されていました。
・3色LED3点灯パターン
・18通りの点灯パターン
 私は特に後者の凄さにビックリ!!
これ、本当に100円?と思うくらいに良く出来ていました。

参考までに左はダイソーで100円で購入したもの
右はAliExpressで1.98$で購入したもの
左はフルカラーLEDが7個ついていて、
赤・青・緑以外にも黄・ピンク・シアンなど光ります。
右は青4個、赤4個、緑2個のLEDでその3色しか光りません。
改めてダイソーの方に1票!!

光るハンドスピナーは、手で回しても綺麗ですが
しばらく眺めてたら、電動で回したくなり
電動の回転装置を作ることに・・・

モーターで回すことも考えたのですが
ハンドスピナーらしく、指で持つ中心の丸いところは固定し、
周囲の3辺が回転するように、弛張型発振回路で回すことにしました。
(ハンドスピナーの中心にモーター軸を差し込んで回すと、
中心の丸いところはモーター軸と一緒に回転しますが
周囲の3辺は、それより少し遅れて同じ方向に回ります。回転速度も少し遅め?)

 塩ビ板(100均のカードケース)をドーナツ型に切り
3か所にクッションタイプの強力両面テープで
ダイソーのφ13mmネオジム磁石を貼りつけ
その上からテープを2重巻きにしています。
磁石は同じ極性が同じ方向を向くように貼っています。

①をハンドスピナーにねじ止めしました。
(ネジはM1.2×3mmで6か所留めています。)
ハンドスピナーの中心には、M2シャフトが入る穴を開けています。

コイルはミシン用のボビンをベニヤ板にネジ留めしてから
φ0.35mmのUEWを240回巻きしました。
(写真は300回巻きですが、この後 巻き数を240回に減らしました。)

③を柱に取り付け、土台の板に貼っています。
 ⑤
回路はブレッドボードを利用して組み立てました。
コイルがオンになったとき、磁石とコイルが反発する極性にします。

ブレッドボードと電池ケースを板に取り付け、
柱にシャフトを差し込み、

ハンドスピナーをシャフトに差し込んで出来上がりです♪
ハンドスピナーのスイッチと回転装置のスイッチを入れて、
最初は手で回します。
(恐らく8回転/秒 以上の初速度で回さないとすぐに止まります。)
時計回り、反時計回りどちらに回してもOKです。

動画で撮影したのですが、あまり綺麗に撮れず、
途中から写真を載せています。

でもよくよく考えてみると、
ハンドスピナーとしての役割は何もしていないので
綺麗な光を見るだけなら、
発光部品だけを取り出して回してみようと思って
このようなものも作ってみました。

こちらの方が軽く回すことが出来るので、
乾電池1本で作りました。
磁石もダイソーのφ6mmのネオジム磁石4個にしています。
中心シャフトの上下にもネオジム磁石を使用しています。
この方式だと摩擦抵抗が少なく、良く回ります。

十字の木の上に乗せてる白くて丸いものに
7個のチップLEDが付いていて、ICで制御されてるようです。

コイルはφ3.0mmを400回巻きにし、
 回路も抵抗とコンデンサ容量を変えました。
(コンデンサは1μFを2個直列に使用 
0.47μFがあれば良かったのですが持っていなかったので・・・)





ハンドスピナーを使った装置の方の波形を見てみました。
1周期は磁石1個分、磁石3個で1回転となり、
1回転するのに約130m秒かかっていました。
(1秒間に約7.7回転)
下の木製装置の方は、240fpsのハイスピードカメラで確認したところ
1回転あたり、233msでした。

このハンドスピナーの電池交換は
カッターナイフ等で蓋を開けて、発光部品を取り出します。
(指で押し出すと、白いケースごと取り出せますが、その蓋を開けるのがまた大変です。)

電池はCR1632が使われてました。
購入した中に1個だけ ちょっとした衝撃で
すぐに消灯してしまうものがありましたが
この赤丸のところを押し込んで電池の接触を良くすれば 直りました。

発光装置は18点灯パターンを繰り返しますが、
約3分でスイッチが切れ 消灯してしまいます。
消灯したら、また1からやり直しとなります。

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