SDカードがちゃんと認識できるようになったので、改めて回路修正＆基板設計してみました。なにげに左半分位を結構やり直しになってしまったのでした…。せっかくなので幅をもう少し広げてフォントサイズを大きくした結果、基板のサイズは48.26mm x 26.42mmとなっています。来週頭には出来てくるかな。
■アートワーク
皆様のご意見により結構頑張ってみたのですけど、この辺りが現状での限界でございます。もう少しGND広げられそうなので次では変更しようかとおもったり。
SDカードがうまく認識しなくて色々試していたのですが、結論として基板作り直しとなってしまいました。ESP-WROOM-32ではSDを使うには3つほど方法があります。よく使う方法のSPIモードでの接続が1つ、後はSDIOを使用したアクセスでHS1/Hs2の2つが使用可能です。HS1の方は色々とややこしいピンを使っていたのでHS2で基板を作ったのですが、使おうとするとダンプ吐いて落ちる状況に…。
HS1だと書き込みまで出来たのですが、IO2/IO12を使ってしまうので書き込み時はプルダウンで書き込み後にSD使うときにプルアップとか言う面倒なことをしないと使用できない。(どうにかならないかとテストしたらどうにかなったので、試作改2版として作ってみることにします。
うまくいけば最終版というか配布版になる予定です。配布は3480-3980円/枚で実装済み、350円/枚で基板のみ予定。
色々とテストとか意見とか聞きながらテストしたり修正したり色々と…。
■今回作っているブレイクアウトボードの概要
パーツは表面実装品0603(1608)/0805(2012)サイズを基本として総部品点数42点
USB-Serial変換モジュール＆MicroSDカード、オートリセット回路搭載
部品は秋月電子＆千石電商にて購入可能な部品を選定
初版を配ったテスターの皆様からの意見等々を総合して配布版に向けて設計変更をしました。
そして、お約束ながら上記に加えてSDカードが認識しない問題が発覚してしまいました。ESP-WROOM-32はSD用PINを2種類持っているのですが今回はHS用のピンに接続しましたが現状でどうやらうまく動いていないみたい。なので、もう一方の方のピンに接続を変更して入れ忘れていたプルアップ抵抗をCLKに追加しました。
■全体
■回路図
完成まではもう少しかかりそうですが、頑張って作っていきます。
ESP-WROOM-32をできあがってきた基板にとりあえず、実装までしてみたのがこちら。いつものように両面実装ですがmicroSD付けたりしたので場所が無かったのと、秋月部品縛りで小さめの部品が使えなかったことを言い訳にしたい感じです。なれてる人なら1時間かからなくて30-40分程度で終わっちゃうぐらいの物になりました。
ブレッドボードに刺したときに左右に1列ずつ刺せるピンが残るので色々と作業がはかどるはず。
とりあえず、テストでLチカまでは試したです。これはテスト基板なので何人かの方にはテスト配布しています。フィードバック受けて修正した物を正式版として配布予定ですので、欲しい方がいたら事前にコメントいただければ…。
ようやく、色々と悩んだDCDCのインダクタとかFETとかの最適解をテストして見つけました。そのあたりとかそれ以外の問題点とかを取り込んで最終盤の基板設計したものの、中国が春節に入ってしまったので出来てくるのは2月の下旬。プログラム周りがまだだからいいんですけどね…。
全体的なVFD電圧を39Vまで上げて、コロン用のVFD(IV-15)電流制限抵抗値とか色々と見直したのがこちらです。結局、最終的な消費電力はUSBで1A程度必要な事態になってしまいました。結果として表示が明るくなって、明るめの部屋でも文字が見えるようになりました。それでも、やっぱりVFD管に個体差があるので同じ電圧でも個々の文字で明るさが違うという現象は発生してしまいます。最終的にはプログラム側で調整できるようにする必要があるかもしれません。はじめは簡単に作る予定だったんですが、Wifi使ったNTPを入れるのにESP8266を使ったあたりからおかしくなった気がする…。かなり全部入りと思われる仕様、I2Cの外部接続用のピンを出してあるので必要に応じて外部増設すれば色々機能追加できます。
■最終版仕様
メイン： ESP-WROOM-02
FTDI：FT231XS
VFD：IV-11 x6/IV-15 x2
RDG-LED(WS2812B) x6
DCDC(3.3V)：LMR16006
DCDC(HV)：MC34063
外部入力LDO(5V)：LT1963
RTC：DS1307+バッテリー
照度：TSL2561
温度：STTS751
I/O拡張：PCF8574
Switch x3
LED(0805) x3
ブザー x1
最終的にはプログラム、回路図とかDXF（天板＆ジグ）のデータとかも含めて全部公開予定。
ESP8266の時は世間が賑わっているときに全然手を付けなかったので、今回のESP32ははじめから関わってみようかと思っていたんですよ。なのでとりあえず、秋月電子で大人買いしてきたモジュール用に載せるための基板をせこせこ設計してみたです。どうやら、世間に出ているブレッドボード用のブレイクアウトはブレッドボードに刺したときに片側に1列しかピンが開かない様子。なので両側に1列ずつピンを開けることを目標で設計してみましたよ。
今回は、皆の味方の「秋月電子でそろえられるパーツのみで設計する」をコンセプトに設計しました。27Ωの抵抗だけ千石電商になってしまったのですがそれはしょうが無いとあきらめて…。22Ωにすれば秋月でそろうかなと思いながら、春節明けで動きが鈍いのですがelecrowに発注したので月末までには出来てくるとうれしいのですね。うまく動くようになったら基板だけ配布が出来る幸せ…。
VFD取り付けてみた所、微妙に文字の高さがあっていないことに気が付きました。気がついてしまいました…。IV-11ですが製造誤差というか作った人間の手癖と言うかで文字の傾き＆高さとか文字盤の色とかにかなりのばらつきがあります。気になるとなんとかしたくなるのが心情でどうしたものかと考えた所、大量のストックが有るならその中から同じような物を選べばいいじゃないという事に気がついてしまいました。はじめは適当に並べて選んでたんですが、円柱形なので転がっていまいち見づらい。はい、ちゃんとした選別用のジグを設計してMDFをレーザーカットして作ってみました。回路設計するよりも、ジグの設計するほうが大変な気がするです。
■選別中…
ちょっと見づらいのですが、ちゃんと揃えたらこんな感じ
自己満足ですね～。でもいいの、納得できたから…。
組み上がったのでプログラム側をなんとかかんとかしないといけないと言う事で、とりあえず時計表示するところまで作ってみました。ついでに、アクリル板をレーザーカットして外回りも若干綺麗にしてみました。ミラーパネルにしたのですがなかなか雰囲気が出てきれいに見えます。
大電流とかノイズとか、軽量化とか考えないでいいのは楽でいい…。
今回はジグを作ってVFDをきれいに取り付けるお話です。まずは、VFD管がどんな形状になっているかを確認します。
■とりあえず、差し込んだだけ
当然ながら高さも位置もがたがたになってしまいます。色々と見ていくと、高さを合わせるために使えそうなのがIV-11とIV-15共に頭頂部のひとつ下の段が使えそうな気配。実際のジグに関してはMDFをレーザーカットして作ってみようかと思います。高さがどのぐらいがいいのか若干不明なのである程度試行錯誤予定です。
なんだかんだで基板まで設計してしまった⇒当然基板を作ってみたくなる…。今回の基板はelecrowで作ったのですが、出来上がってきた基板はこんな感じになりました。電源の取り回しが面倒だったのでサクッと4層にしましたけど2層にするべきだったかもしれないと思ったり思わなかったり。
■そこそこ綺麗にできてきた基板
■部品が大きいので実装が楽です
