USBライター2次試作の基板が届きました。
前回ブログとちょっと違うのが、ポゴピン保護枠の基板です。発注後にデータを差し替え依頼しましたが間に合わず。追加発注となってしまったのですが、発送は一緒にしてくれました。
NEXT18コネクタの位置決め治具を追加しています。
上基板の上に重ねて、NEXT18コネクタを落とし込んで位置を保持させます。
ネジ部分に0.2mm、コネクタポケット部分に0.1mm、合わせて0.3mm程度のクリアランスが有るので、目視で位置確認をします。
これで、ズレを気にせずに半田付け出来そうです。しかしながら、もっとリード脇スペースを大きく取らないと、半田付け作業はしにくそうですね。3mm～5mmくらい広げる事にします。
既に発送されている20gのポゴピンですが、がなかなか届きません。
少々小さく調整した「固定穴」と「スルーホール」に関しては、手持ちの75g品にて確認して問題無さそうです。
HACXについて何一つリリース出来ていないのですが、また違う物を設計しています。
カトーのケースを流用した「Std」でしたが、今度は汎用品として「Mini」を設計しました。※命名が恐ろしく適当です。
今回は、小さくすることを優先して1.54インチのOLED専用としています。
パネルのサイズを、100x75としています。
参考までに、画像の円（VRツマミ）はφ40mmです。
これをどこで使うかと言いますと、例えばコンパネ(1800x900)に組み込むとこれ位のサイズ感になります。
900x600ですとこの位です。
厚さ的には、レイアウトボード上端からざっくり20mm程度の呑み込み有効寸法が必要とお考え下さい。
需要は有るだろうか？
SSD(SmileSoundDecoder)用のUSBライターを製作しているところですが、2次試作用の基板を設計しています。
USBブートの切替はスライドスイッチからタクトスイッチに変更しました。USBケーブルの抜き差しが頻繁に行われるので、スイッチを付ける要望が有るのですが、とりあえず2次試作では付けない事にしました。
基板の4つ角を面取りに変更してみましたが、面付してVカットした時にどうなるか？ちょっと心配です。
MTC21のピンヘッダーは面付品からリード品に変更し、取付精度の向上を図っています。NEXT18コネクタについては、後々実装済となる予定です。
逆差しして破壊される事例が見られる為、MTC21用に差し込み方向の表記を追加しました。これで解らない人おられます？
ポゴピンが基板より数mm飛び出ているので、ピン曲がり防止用の保護枠を作ってみました。組み立て治具兼用としています。
前回の物は、ポゴピン取付時に必要となる、秋月のアクリル向けの取付穴としたので、固定穴がかなり内側に配置されていましたが、通常の3mmの位置に変更しました。
枠の中側は組立治具として使った後は捨ててしまうのと、ボルトの頭が近くMTC21基板が非常に取外しずらかった事も有って、実験的にMTC21のイジェクト治具を配置してみました。これは「使えればラッキー」程度で考えています。
枠を付けて使い易いか？と聞かれそうですが、デコーダー(NEXT18)は挿しにくくなる可能性が高いですね。
この辺までの修正で、作ってみる事にします。
清水の舞台から飛び降りる心意気で、20gのポゴピンを発注してしまったので、上手く使えてくれる事を願うばかりです。
前回、「デコーダー書き込み端子の検討 その2」として、サウンドデコーダーの書き込み装置でポゴピンを利用する検討をしておりました。各所で動作報告が上がっているので、すでに書き込み装置が使えている事はお分かりだと思います。
今回は、手元に書き込み装置とデコーダー試作品が揃ったので、嵌合状態を確認していきます。
先ずは書き込み装置形状から。MTC21用の1.27ピッチのピンヘッダ及びNEXT18コネクタを基準に、書き込み用USB信号を接続する為のポゴピンを、それぞれに3本づつ配置しています。
それぞれのデコーダーの設計において、制限事項や優先度の違いからこの様な違いとなっています。どちらが正しいとかではなく、ポゴピンに対する応力や、それぞれの機能の差異等を十分に検討した上で、取り決めしています。
2枚の基板を使う事で、ポゴピンの突き出し長さ（高さ）を調整しています。双方デコーダーの高さがポゴピンのストローク範囲に収まったので、一体化する事が出来ました。
NEXT18の方はコネクタの脇にポゴピン用のPADが配置されています。
MTC21用はコネクタから離れた反対側にPADが配置されています。現状ポゴピンのバネが強いので、少々問題？（後述）となっています。
通電しないお約束で、双方のデコーダーを同時に装着してみます。
ばねが強いので、NEXT18の方が飛ばされないか心配でしたが、とりあえず保持されています。
横から見ると、コネクタ軸上にポゴピンを配置したNEXT18の方は、想定通り水平を保っています。
ところが、MTC21の方はコネクタから離れているので、(こちらは)想定通り傾いています。これについては、20gのバネの物を採用する事で、おおよそ1/4の強度になる為、許容範囲に収束するであろうと考えています。梃子（レバー比）は存在する為、理論上傾き0にはなりませんが。
デコーダーの取外しに関して、NEXT18については、基板を傾ける事で容易に取外し出来ますが、MTC21についてはピン数が多い為引き抜きに少々力がいります。ファミコンのカセットイジェクト装置の様な機構が出来れば良いのですが、部品やパターンを剥がす確率がほぼ100%なので、あきらめましょう。
現状、MTC21及びNEXT18のデコーダーに特化した書き込み装置となっていますが、PluX22のデコーダー開発が決定していますので、C基板サイズに3種類のコネクタを載せる形になるかもしれません。また、それぞれに単独の書き込み装置になるかもしれません。
ポゴピン保護用に、上面のアクリル4方枠を考えていたものの、取外しの問題が有るので付けられない可能性が高いですね。
もっと余裕のあるサイズにすれば枠を取付可能となりますが、この辺が各コネクタ単独の書き込み装置になりうる理由の一つです。
コネクタ取付の精度が、ポゴピンの接触具合に直結する為、1.27ピッチのピンヘッダはSMD品からリード品に変更の上、スルーホールサイズも誤差を小さく調整します。NEXT18コネクタについては、実装済での提供になる予定です。
暫し間が空きましたが、今回は4月20日に到着した基板のうち下の基板を使って何かを作ります。
Twitterで発見した、Raspberry Pi Picoをエンジンに使ったオシロスコープを作ってみました。画面表示はAndroid携帯を使いますが、接続には「OTGケーブル」を使う必要が有ります。
Raspberry Pi Pico、レベルコンバーターとロータリースイッチ(4ch)、その他入出力コネクタ等を付けてあります。
DIP基板の部品はロジアナ用の5Vと3.3Vのレベルコンバーター、Raspberry Pi PicoのUSB下に切替スイッチが有ります。ロータリースイッチはオシロのゲイン(x1/x10/x100/GND)の切替に使います。
そして出来上がりです。2チャンネルのオシロスコープ(最大200kHz？)と8チャンネルのロジックアナライザーの機能を持っています。
内蔵のジェネレーターを使ってテスト信号を出力出来るので、プローブを接続してテストしてみます。ジェネレーターは、100Hzから1・5刻みで500kHzまでと、1.25MHzの出力に加え任意の周波数が設定出来ます。
1kHzは綺麗な波形が出ています。
5kHzも概ね綺麗な波形が出ています。
10kHzも何とか矩形波を表示している様ですね。
ところが、50kHzとなると矩形波とは言い難い波形となってしまっています。当機ではこれ以上は無理そうですね。
使った機材の質が悪い？のとアナログ回路の心得が無い者が、適当な配線をしたのでこうなったのでしょうか？
DCC信号の範囲、30kHz程度までなら実用範囲では無いかと期待して、実際に「DS HACX R4」基板の出力を見てみました。
問題無く、波形を確認する事が出来ました。Freq数値はおおむね4～8kHzの間を表示しています。
※応用するには、androidとの通信など詳細解析が必要になりますが、DSソフトウエア内のツールとしても使用可能では無いでしょうか？
次に、ロジックアナライザーの方も、動作確認してみます。黒にはGND(オシロスコープのGNDとは別の普通のGND）、白にテスト信号が出ています。
とりあえず、1kHzの信号ですが全チャンネルのサンプリングは出来ています。
5kHzでも大丈夫。（上と同じ1ms/divで表示）
500kHzもOK。
1.25MHzでも問題有りません。（上と同じ1us/divで表示）
オシロスコープの質はともかく、システム全体の動作自体はしています。
今回は、HACX R4.1（スタンダードSX改造済の物)を、HACX Std SXに再改造していこうと思います。
DesktopStation社より送られて来た、純正改造品を再改造していきます。
一旦バラします。ケーブル類はそのままでも大丈夫でした。長さが足りない場合は付け替えが必要です。
ゲタボードとの接続には、ピンソケット・ピンヘッダを用います。
OLED用の4ピン、スイッチ用の単ピンを7本取付していきます。
ゲタボードの下側とHACX R4基板の上側を繋ぎます。
今回は、試作基板が有るので治具として使っていますが、一般にはどちらもフリーの状態で2枚の基板を組み合わせる「修業」となっています。
ピンソケットが付きました。
ピンソケットの捻じれが動作不良の原因になっていそうなので、別のペアから基板を持って来た時には注意が必要です。スイッチを連打した様に誤動作する（チャタリングか？）事が有りました。
R4基板から、ゲタボードにRUN-LEDとリセット信号を接続します。
ゲタボード上のR1：1kΩ及びR2：6.8kΩを取付します。
2.42インチOLED側に、ロープロファイルのピンソケットを取付します。
OLEDについてる抵抗（100kΩ）とセラコン（0.1μF）は基板に取り付けする様になっています。
ピンソケットのモールドを端部までずらしておきます。
ラジオペンチで1本ずつピンソケットに差し込んでから、半田付けします。
下ケースの円錐状のボスは、組み立て時に干渉するので適宜（10mm程度）切り取ってください。但し根元から切り取ると底部に穴が開きます。
OLEDの表示も問題無く、試運転は良好です。
※基板の切り欠き（画像右下寄り）を忘れずに。
固定穴は、アクリルパネルをガイドにして3.2mmのキリで開孔します。
ズレを直したい場合も多少の長穴（楕円）なら大丈夫です。多少穴が大きくなってしまっても、薄手のワッシャを下側に挟めばリカバリー可能です。
試作のデザインシートを挟み込み、組み立てします。
デザインシートで隠れる部分については、ドリル穴が半分残っている等、造作に多少難が有っても見えなくなるので仕上げは中庸で大丈夫です。
自己満足のいく範囲で加工してください。
但し、OLED部分の逃げと、表面凹凸の払い落としは、確実に行ってください。
組み立て完了です。
データの処理が不足していた為、デザインシートは不完全な意匠となっていますが、各部開口位置の確認は出来ました。
POWERのLEDが明るすぎなので、違う物に変更する予定です。
