カテゴリー : 電子工作

VFD時計制作を再々起動

MFT用に制作しようとしていて出展予定がなくなっていたので途中でまたしても止まっていたVFD時計。MFTで某所に展示していたところ反響がかなりありました。やっぱりちゃんと完成させないといけないという事で、再度作り始めています。現状の問題点としては…。

  • USBからの給電では電源供給が足りない場合がある
  • 外部からDC給電時のLDO容量が足りない
  • USBからの給電を外部電源使用時に切り離していない
  • VFD電源生成後のコンデンサ容量が若干不足

USB給電容量不足の件はUSB-Hubを容量の大きいものを使うことにして逃げたとしてもDCアダプタで給電した場合のLDO容量が足りない問題は如何ともしがたい。LDOのサイズが収まりきらなくていま使っているのにしたような記憶があるんですが、ブリッジダイオードを小さくまとめればDPAKが入りそうな感じがしますのでLDO周りは入れ替えます。あと、外部電源接続している時にUSBを接続している時にUSB側への逆流問題というかはダイオード使わないで中間にスイッチを入れて解決したい感じです。VFD用のDCDC変換後のコンデンサは容量が大きいものは高さが(高さ8mmまで)入らないので断念。しょうがないので数を増やして対応します。

という感じで回路の検証したりして問題点を修正したのがこんな形になりました。下側が表側というかVFDの表示面のコンデンサの数が倍になって右側の電源部分を修正。左下のスイッチは最終的には後ろ側に移動した方がいいのかもしれないと思ってみたりしました。

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MFT2017

ことしのMFTは落選してしまったので見学だけのつもりだったのですが、ありがたいお話で間借りして展示させていただくことになりました。VFDクロックはダークゾーンでも公開していただけるのでかなりおすすめ。暗いほうが光り物は綺麗ですよね。そしてUSBアイソレーターはUSB-DACを作っているFRISKおじさんのブースで展示さえていただくことになりました。聞き比べしたい方はご自分の視聴環境を持ってくることをおすすめします。そしてそして管理人のおかたけは、会場をさまよっている予定です。もし見つけたら声をかけて下さいませ。犬猫のスマホスタンドを差し上げますよ!

■VFDクロック
03-03ーreprap community japan(3D プリンター開発者のコミュニティから3D プリンターの公開)
01-03ー新里 祐教(SIProp All LED)

■USBアイソレーター
10-05ーFRISK おじさん(FRISK おじさんのヘッドホンアンプ付きUSB-DAC)

MFTで管理人を見つけられた人、先着6名様にはスマホスタンド差し上げます。犬猫スタンド下さいと声かけて下さいませませ。

超小型の汎用FCが完成しました。

次の機体に積むために作っていたコアパーツ、1年近くなんだかんだやっていたFCがようやく安定して動くようになりました。電源周りとセンサのオフセットやらなんやらにかなり悩まされた思い出しか無いですけど、ようやく完成。最後の最後で安定性のためにサイズが縦方向に5mm伸びてしまったのがちょっと…。

■サイズ

■外観

■PixyFMU(FC)
Pixracer(PX4)系互換でサブボード拡張を基本とした専用設計のFC(FMU)
サイズ(コア部分):35mm x 40mm
CPU:STM32F427VIT6+FM25V02(FRAM)
センサー: MPU9250(9DOF)/ICM-20608(6DOF)/HMC5983/MS5611
重量:約5.5g予定(SDカード含む)
電源:DC2.5V-16Vまで対応のUpDown-DCDC内蔵(Lipo 1S-3S対応)
入出力:USB、microSD、RC(SBUS&Spectrum&PPM)、DEBUG、拡張ポート(上面1.27mm2x5/下面DF40-50pin)
拡張ポート:Serialx4、I2C、SPI、ESCx6、CANx2 etc
※:開発環境として、専用ブレイクアウトボード

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ESP-WROOM-32開発ボード+microSDでSDカードを読む

お問い合わせをいただいたりしましたので、SDカードの読み取りについて書いておこうと思います。さてさて「ESP-WROOM-32開発ボード+microSD」ではSDカードを6bitのHS2を使って接続を行っています。そして、SDカードの認識というか仕様には2種類ありましてArduinoで一般的に使われているSPIモードとは接続方法が違っています。

SPIモード
* DATA3/SS
* CMD/MOSI
* CLK/SCK
* DATA0/MISO

★HSモード(ESP-WROOM-32開発ボード+microSDで使用)
* DATA0/D2
* DATA1/D4
* DATA2/D12
* DATA3/D13
* CMD/D15
* CLK/D14

■認識時のコンソール画面

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ESP-WROOM-32のブレイクアウトが委託販売開始

面付けして実装依頼しての流れがGW挟んだりしたのが原因なのかめちゃくちゃ時間がかかってしまいました。設計終わってから2ヶ月近くでようやくスイッチサイエンス様にて委託販売開始でございます。情報としてはこちらに専用ページを作っていますので参照していただければと思います。

なんかこれでESP-WROOM-32に関しては一段落かなと思ってみたり。売れてくれたら色々とカスタムモデルとかが出てくるかもしれない感じでございます。

USBアイソレーター単機能版(LS/HS)-完成

単機能のUSBアイソレーター、バスパワーでESP32のモジュールが動作できる仕様。普通に使う分にはこれで十分なのではないかと思ったり思わなかったりしまけど、どうなんでしょうか?スペック的には1A流せるんですがLDOの仕様とか色々ありまして出力電圧5V保証できるのは500mA迄。それ以上になると緩やかに電圧降下してしまいますので750mA制限としてPTCを付けました。まあ、普通に使えて単体での消費電力は50mA位です。

■基板が出来上がってきたので実装

■電圧はこんな感じで左からUSB入力-DCDC出力-USB出力の順番

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USBアイソレーター単機能版(LS/HS)

1つはMPU搭載して色々とギミックを組み込みましたが、単純にアイソレーターの部分だけを搭載してみたらどうなるかなと思って設計してみたのがこちら。多機能モデルから抜き出した電源系にコンデンサを多めに積んだだけです。見ての通りで、USBデータバスは完全等長構成でPC側から電気的に分離されたDCDCコンバーターで電源を供給します。出力段には大容量の電解コンデンサを積んで電圧変動を押さえ込む構成。単機能で十分な感じな場合にはこれでもいいのかもしれません。色々載っていない分ノイズも乗らないし壊れる部分が少ないことはいいことです。

■全体図

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Arduino M0をどこまで小さくできるか(その2)

時間が出来たのでちゃんと配線しなおしてみました。6層にしたい感じもしますがとりあえずは4層で行ってみようかなと思います。詰め込みすぎてシルク入れるところがほど無い状況になってしまいました。2mm厚PCBにすれば直接USB-Aに刺せるはずなんですけどね。

■仕様

  • ATSAMD21G18(MPU)
  • MicroSD
  • LSM6DSL(6軸ジャイロ)
  • LPS22HB(気圧)
  • HTS221(温湿度)
  • SPH0645LM4H(I2Sマイク)

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ESP-WROOM-32開発ボード+microSDへのWROOM32の取り付け

背面パッドがうまく半田付け出来ないとのご指摘をいただきまして、テストで半田付けした動画をアップしておこうと思います。コツとしては、背面パッドにコテを当ててから100数えることでしょうか。

Arduino M0をどこまで小さくできるか

ATSAMD21、チップ自体も小さくて頑張ればそこそこ小さくまとめられそうな予感があるのです。かなり前に設計した時に使ったPCB-USBコネクタとかが発掘されたのでちょっと試しに設計してみたりとかしました。


SDカードと6軸センサ(ジャイロ&加速度)に温湿度&気圧センサーを載せてみたりとか…。ついでにリクエストのあったマイクとか…。並べてみただけでもう2層では無理、4層でもなかりぎりぎりになりそうな予感しかしなかったんですけども何とか載せてみました。例によっていつものごとく両面実装になっていますけど、量産のことあまり考えていないですけど…。モバイルバッテリーに挿してロギング用途とか、PCに挿してプロトタイプとか色々使えそうな予感がある。外部電源電圧は3.3V系の電圧を抵抗分圧してSAMDに入力、右側に後乗せ部品載せるためのパッドとかを用意したほうがいいかな?DIPのモジュールが載せられたほうが拡張しやすいかな?とかおもって、拡張領域作ってみたりとか。