Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その5)

MQCXのFCU部分のテストボードとして抜き出してテストしていたのですが、これMultiWiiですね。MultiWii+モータードライバを搭載したボードそのものじゃないかと思ってしまいました。そして、ボード自体は認識するのですが、I2Cにぶら下がっているデバイスが正常に認識しなくていろいろと悩みました。結論としては、MPU6050の接続一部間違っていました。

■I2C部分を外出しにして確認中
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■失敗作というかテスト用に切り貼りした基板たち
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バス周りを修正してテストしたところMultiWiiとして認識していることまでは確認出来ました。全部入り基板の方で今回見つかった問題点は修正して作成してテストですね。
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TLC5940用テストボード

暇つぶしと言うか、気晴らしで作っていたTLC5940用のテストボードです。

■現在の形

3mm/1608/PLCC4(RGB)のLEDに対応したボードを作っていたのですが連結してテストも出来る様に改良してみました。

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Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その4)

ようやくテスト基板でのUSBコントローラーの認識に成功しました。失敗の原因はノイズ対策用のコンデンサの入れ方とロジックレベル変換部分にありました。双方向ロジックレベル変換するとだめなのですね、それが分からずに気がつくのにずいぶん時間がかかってしまいました。

補足:SPI接続はマスター側からスレイブ側にはSCLK/MOSI/SSの3つの信号が、スレイブ側からマスター側にはMISO信号が送信される一方通行になります。なので、ロジックレベル変換に関してもマスター側の5Vを3.3Vに変換することだけを考えて上げれば問題なく接続できます。3.3Vを5Vに変換しないで入力しても閾値を超えているので問題なく認識してくれます。

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なんだかんだで最終的な回路図はこのようになりました。

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Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その3)

ようやく、テスト用の基板のためのテスト基板が上がってきました。

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USBを何とかしてMPUであるATMega1284Pに認識させてあげないといけないのですがこれがなんだか難しい様でいろいろと悩み中です。新しく作った基板で何とかしたいと思っています。(左から2番目の基板がUSBテスト用)

残りの2枚はMultiWiiにモータードライバを積んだテスト基板と遊びで作ってみたTLC5940用のテスト基板です。この2枚は時間があったら組んでみようかと言ったところですがTLCの基板は遊んでみると面白そうです。

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VFD管点灯用の電源回路

お休みを挟んでしまったのでいっこうに注文した基板が手元に届かないので、手元にあるVFD管を点灯して遊んでみようとして電源回路を考えてみました。

手元にあるVFD管は買ったまま放置状態になってしまっていた2種類(IV-11/IV-15)

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IV-15
Filament:0.6 to 0.9V / If: 35mA(0.6V)
Anode Current:10 to 50V(850uA)
Dimensions (WHD) 25 x 7 mm

IV-11
Filament:Vf 1.5 V / If: 100mA
Anode Current:25 to 70V(850uA)
Dimensions (WHD) 22 x 58 x mm

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Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その2)

なんだかんだでうまくいかなかったため個別機能を再度テスト基板に起こし直しました。

ブレッドボードでは検証しているのですが部品サイズでどの程度までリフローできるかがまだつかめないのでいろいろなサイズの部品を載せたテスト用基板です。

今回作ったのは3種類のテスト基板

  • USB接続用テスト基盤(MAX3421E使用)
  • MultiWiiのテスト用基板(MoterDriver込み)
  • RGB-LED/LED用テスト機版(TLC5940使用)

今回の基板ではテスト用に変更しています

  • MAX3421Eは以前に作成した版で失敗したのでチップをTQFN⇒TQFPに変更
  • SPIロジックレベル変換用チップはTXB0104/74HC4050/74HC125の2種類をテスト
  • PCA9306は以前の基板で問題があったのでVSSOP8⇒TSSOP8にチップサイズを変更
  • TLC5940はTSSOP28/QFN32の2種類をテスト
  • 後はノイズ対策用のパスコンを増やせるようにしたりとかジャンパを色々入れてみたりとか

設計段階ではこんな感じの3種類を作ってみる予定です。

2,3日眺めてみて修正点が思い浮かばなかったらこのまま注文します。

Micro Quad Copter X-Typeのテスト基板制作(その1)

今回は、前回届いた基板に部品を載せてテストできる環境を作ります。

MPU/FCUには事前にプログラミングアダプタでファームを書き込んだ上で後で手ハンダで載せしました。

■プログラミングアダプタ

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その後で、silhouette CAMEOでマスクを作成しましてハンダを塗布して部品を載せてリフローしてみます。

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途中、写真取るの忘れて出来上がった基板がこちらです。(ちまちました作業に夢中になっていたら写真を忘れました)

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Fusion PCBに基板を注文する注意点とか

PCBの注文に関しては色々なページで書かれていますしかなり簡単ですので省きまして、注文する際に絶対必要なガーバーデータの用のドリルデータとルールデータについてメモしておきます。

現在、Fusion PCBでは2層/4層のPCBを注文することが可能になっています。その際の注意点としては、必要以上のファイルを添付して送信すると中の人からメールが来てちゃんとしたファイルを送れと言われてしまいます。

Fusion PCBからDownloadできるEagle Design Ruleを使うと必要以上のファイルが出てきてしまうのでその辺りを修正したデザインルールとガーバ出力用のファイルを置いておきます。

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silhouette-CAMEOにボールペンプランジャを付けてみる

ボールペンプランジャ(CR09306)をつけるとカットせずに紙に線を引くことが出来るようになります。 面白そうだったので本体と同時に購入してみたのですが、プランジャに入れることが出来るボールペンサイズの制約が大きいです。

■使用条件

  • 円筒形のボールペンは直径がφ8.5mm以下のもの
  • 六角形のボールペンは六角の対面寸法が7.5mm以下のもの
  • 奥までセットした時、ペン先が3mmから3.5mmでるもの

家にあったボールペンほぼ全滅ですよ、最近のボールペンは軸が太いものが多いですから。

いろいろと試してプランジャに入ったボールペンをメモしておきます。

動作中ですが、このようになります。

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どちらかというと、便利なのはスタイルフィットが良いと思います。色と太さが豊富にそろっているのでいろいろと試せると思うので。

ここまで書いていて思ったのですけど、3Dプリンタあるんだから自分でプランジャを設計してうちにあるボールペン使えばよかった…。

■参考情報

silhouette-CAMEO(消耗品)

ホームリフローの実験

前回で道具は揃いましたので、今回はリフローの実験をしてみることにします。

使用する道具は色々集めてみたこちらの方たち

  • リフローオーブン:T-962
  • カッティングマシン:silhouette CAMEO
  • 有鉛ソルダペースト:FC63-BZ(L)
  • ステンシル:ウルトラユポ(150μm)

何で試すかですが、今回は手元にあったSSOPパッケージのFT232RL(0.65mmピッチ)とQFNパッケージのFT232RQ(0.5mmピッチ)で試してみました。(安くて代行品が簡単に手に入る物) マスクを作らないといけないので、eagleで適当にパッケージを配置してマスク用のdxfファイルを出力します。 前回 同様「cream-dxf.ulp」を使って出力したDxfファイルをシルエットカメオのソフト「silhouette Studio」に読み込ませてテストしました。

作ったマスク右側が0.65mm、左が0.5mmピッチです。0.5mmピッチはかなり厳しいというか、抜けていないところが何箇所か存在します。0.5mmピッチに関しては要考慮として0.65mmのSSOPパッケージはそのまま試してみます。

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ソルダペーストの塗布用のへらに何を使うかで悩んだのですが、金属製のヘラがあったのでそれを使いました。

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