Fanduino Rev9.0

標準仕様	オプション仕様

　作者の自作PC用に製作しましたが、基板単価を下げるためPCBを余分に発注し、ご希望の方にキットとして実費相当でお分けしていました。現在は在庫がありません。

動作概要

　マイクロコントローラICのAVR ATmega32U4が温度を測定し、設定パラメータに従ってファン制御用パルスをPWMで出力します。
　電圧可変(VRモード)では、これまでのRevと同様にこのPWM信号を12Vに増幅後、平滑回路を通して直流化しファンへ供給します。出力電圧が温度によって４V程度から12Vまで変わることにより、ファンの回転を制御しています。
　一方PWMモードでは、4ピンのPWM専用ファンのために、出力電圧は12Vのままで、制御端子にPWM信号を出力して回転を制御します。ただし、3ピンファンを接続した場合はフル回転するだけですので、ご注意ください。
　どちらのモードでも、ファンからの回転パルスにより回転数を計測します。
　AVR-Fanconの設定パラメータは温度と回転数（正確にはPWM出力のduty値）との関係を表すもので、必要に応じてFanduinaV3を使用して変更することができます。
　PCとUSBで接続することにより、温度、回転数などをPCに報告し、PC側のモニタソフトFanduinaV3でモニタすることができます。（モニタしないときは、FanduinaV3を起動しておく必要はありません）

FanduinoRev9.0の製作概要

工具類の準備	写真のように工具類を準備します。 左上から右に、 　作業手袋（火傷防止のため）、ハンダ、ピンセット、ニッパ、ラジオペンチ、フラックス、マスキングテープ、ハンダ鏝 です。 　フラックスは、表面実装のMOSFETFDS9953Aを取り付ける際に使用すると、ハンダ付けが容易になります。フラックスを使った後は、写真にないですが、フラックスリムーバーで洗浄する必要があります。
標準仕様	キットでは、AVRのATmega32U4および周辺部品を当方で基板に取り付けてあります。AVRにはファームウェアを書き込んで動作確認済みです。 　その他の部品は、抵抗、ポリスイッチ、電解コンデンサ、コイル、ショットキーバリアダイオード、各種コネクタ、NchMOSFET(2N7000)、PchMOSFET(FDS9953A)、LED、ピンヘッダ、ジャンパ等です。 　なお、その他に温度センサ、M/B用USBケーブルおよびPCIブラケットが付属します。
ハンダ付け 1.ハンダブリッジ	標準仕様の場合、基板の表側、裏側で2か所ずつハンダブリッジによってパターンを短絡しておく必要があります。 　なお、オプション部品を取付ける場合は、ハンダブリッジしてはいけません。
2.ハンダ盛り	後でファンへのコネクタとしてL字型のピンヘッダを取り付けますが、ピンヘッダは基板から少し浮かせる必要があるため、上記写真のとおりハンダを盛っておきます。 　また、表面実装タイプの部品（チップ電解コンデンサ、ショットキーバリアダイオード）は、端子の片側にあらかじめハンダを盛っておくと取付が容易になります。
3.表面実装型の半導体の取付	基板には、背の低い部品から順番にハンダ付けしていきます。 　まず、ショットキーバリアダイオードSS2040FLおよびMOSFETのFDS9953Aを取り付けます。 それぞれ、極性がありますので注意してください。 写真のように基板を置いたときに、ダイオードは灰色の線のある方が下向きに、MOSFETは丸い窪みが左下になるように取り付けます。
4.チップ電解コンデンサの取付	電解コンデンサは極性がありますので注意してください。 　端子部分が小さいので難しいですが、ハンダを盛りすぎてアルミケースにハンダが接触しないようにしてください。
5.抵抗の取り付け	抵抗がたくさんありますが、カラーコードをよく見て間違えないように取り付けてください。
6.LEDの取り付け	極性がありますので注意してください。 　なお、基板には表面実装LED用のパターン（左側）も用意しておきましたので、好みによって使い分けてください。
7.ピンヘッダの取り付け	写真はピンヘッダをすべて取付けたところです。 　浮き上がったり、傾いたりしないように取り付けるには、端子の1つだけを仮止めしてから、手袋をした左手で押さえながら、右手の鏝でハンダを溶かして位置調整します。調整できたら全ての端子をハンダ付けします。
8.ファンコネクタ取付時の注意	今回のRevではオス側のコネクタとしてピンヘッダを使いますが、メス側のコネクタサイズとの関係で少し浮かせて取り付ける必要があります。 写真のとおり約0.5mm浮かせるように、基板の丸いパターンにあらかじめハンダを盛っておいてからピンヘッダを取り付けます。（２のハンダ盛りを参照）
9.NchMOSFETおよびコイルの取り付け	写真の位置にPchMOSFETの2N7000とコイル（インダクタ）を取り付けます。 　コイルは、220μH（写真では221）と1mH（同102）の2種類がありますから、間違えないようにしてください。
10.ポリスイッチ、電源コネクタを取付けて完成	茶色の部品のポリスイッチと白い電源コネクタを取付けて完成です。 　電源コネクタは爪を基板の穴に引っかけて取付けてください。 　どちらも多くの電流が流れますので、十分なハンダ量でしっかりと取り付けてください。

ジャンパの設定

制御用5V電源の選択

　AVR(ATmega32U4)の５V電源の供給元を設定します。
　一般的にUSBはPCシャットダウン時も5V電源が供給されていますので、通常は左側のようにペリフェラル4ピンから供給する設定とします。

ペリフェラル4ピンから５V電源を供給するとき	USBから5V電源を供給するとき

Fan1~3の電流容量の選択

　接続するファンの定格電流によりジャンパ設定を変更します。
　Fan1～3が同時に切替わりますので、注意してください。

　定格電流の上限側は、MOSFETのスイッチングによる発熱またはコイルの定格容量によるものです。
　また下限側より低い定格電流のファンを使用すると、回転数を十分に絞ることができません。

定格電流が0.1～0.6AのFanを使用するとき	定格電流が0.3～1.0AのFanを使用するとき

Fan4の動作モード選択

　Fan4は使用するファンの種類に応じてジャンパ設定を変更してください。

　なお、Fan5およびFan6にオプション部品を実装した時も同様にジャンパ設定をしますが、Fan5かFan6のどちらか一方をPWMモードにすると、VRモード側の定格電流の下限は0.2Aとなります。また最大電流は0.5Aです。

３ピン通常ファンを使用するとき（VRモード） （電流容量は0.05～0.5A）	４ピンPWMファンを使用するとき（PWMモード） （最大電流は０.5A)

使用方法

　使用方法は、他のAVR-Fanconと同様です。
　注意事項は以下のとおりです。

• USBコネクタとして、Bタイプのコネクタとピンヘッダ4ピンを実装していますが、ケーブルはどちらか1方のみに接続してください。また、ピンヘッダに接続するときは、基板のシルク印刷とM/Bのピン配列をよく確認して極性に間違いのないようにしてください。間違えると最悪の場合、M/BおよびFanduinoRev9.0が焼損します。
• チャンネルごとに接続できるファンの定格電流が異なります。下記の仕様を確認してください。また、動作モードはジャンパで適切に設定してください。
• 基板上のスイッチは、ファームウェア書込みモードにするときに使用します。（Reset→HWBの順で押して、Reset→HWBの順で離します）なお、FanduinaV3を使用すればスイッチ操作をせずにファームウェア書込みモードにできます。
• 温度センサ接続端子に何も接続しない場合は、温度が99℃になっているものとみなされます。
• FanduinaRev9.0を使用することによるトラブルについては自己責任でお願いいたします。いかなる場合も作者tomoは責任を負いません。

　なお、使用方法について疑問がある場合は、 お問合せ・掲示板からご質問ください。

FanduinoRev9.0仕様