2009年07月29日

KDPDK15 の電源回路

せっかく分解したのだから、電源回路がどのようになっているか調べることにした。特に気になっているのは、バックライト LED の電源と バッテリーの充電回路。

LCDモジュール バックライト



grlib-st7637 の ピン配置では バックライト LED の (-) が -3V となっていたので、チャージポンプで負電圧を作っているはずと目星を付けて探してみた ...

基板上で、トランジスタ(or FET) は 3 つだけ。


    MMS8050 (J3Y とマーク NPN) 1 個
    MMS8550 (2TY とマーク PNP) 2 個


MMS8050 は、500mA まで流せる NPN トランジスタ。Hfe は、120-200(ランク L), 200-350(ランク H) 。ランクまでは分からない。MMS8550 は、MMS8050 とコンプリで やはり500mA 流せる。

(間違えてたので再調査中)

... 基板を調べるのが面倒になってきた。よくわからないが、こんなので良いのではないかと思えてきた。



コンデンサは、1 uF の積セラで、200KHz ぐらいでスイッチングしたらどうか?

ところで ... 液晶モジュールが、COG-C144MVGS-04 の場合は、バックライト電圧が 標準 3.2V なので、特に電源は必要ない。BG999076A の場合 DMC128128A とまったく同じなら 標準 6.2 V なので、昇圧するか 負電源を使うかする必要がある。

バッテリー充電回路





調べてみるととんでもない回路だった。

U2 が充電関係の IC かと思ったのだが、単なる 3.3V のレギュレータ。バッテリーには、ダイオードと4.7オームの抵抗が直列に入っているだけだった。

こういう回路は、NiMH では見たことがあるが、まさか リチウムイオンでも使われているとは思わなかった。バッテリーにかかる電圧は、最大で 4.65 V ぐらい。充電したまま放置するのはちょっと怖い感じ。

ところで、4.2V 出力の 単なるレギュレータでも 充電回路になるような気がしたので、調べてみた。
調べてみると、MIC79050 という IC は、4.2V のレギューレータだが、リチウムイオン充電用 IC らしい。

ついでに調べていくと ...

Microchip の MCP73811/MCP73812 , MCP73831/MCP73832 あたりが結構安く入手でき、高機能そうだ。

    パッケージは、SOT-23-5。MCP73811 は、充電電流 85 mA/450 mA 、MCP73812 は 充電電流 50 mA - 500 mA (外付け抵抗の値で設定)。値段は DigiKey で、65/62 円。MCP73831/MCP73832 は、充電電圧・特性のオプションが増えている。-2ACI とかのサフィックスで、特性が違うので注意。単価は 69円。MCP73831/MCP73832 は、定電流モード(=高速充電)と定電圧モード(=トリクル充電)を行き来するだけで、自動的には充電完了しない。MCP73831/MCP73832は、充電完了モードと予備充電モードがあり高機能。MCP73831/MCP73832 間の違いは、STAT 出力で、MCP73831 が Tri-state なのに対し MCP73832 がオープンドレイン。買うなら、MCP73831T-2ACI か?


おまけ



MCP73831を見つけたことで、ちょっと リチウムポリマー電池の充電に興味をもった。

自分で制御するなら、高精度な ADC を付けてモニターしてみたい。Digikey で探したところ、MCP3422(8-SOIC) が325 円、MCP3425(SOT-23-6) が 246円で安かった。

両方 I2C で制御する。内臓基準電圧の精度は、0.05 %。MCP3422は、ディファレンシャル 18bit x2, MCP3425 は、ディファレンシャル 16bit x1 。ただしサンプリングレートは 16sps (16bt時) と低い。

ついでに書いておくと、4 入力の MCP3424 が、440円,451円だった。

ところで、リチウムポリマー電池 ... ラジコン飛行機の分野で人気だそうだが、やはり危険なようだ。充電時以外でもショートが危険らしい。それと PSE の取得が必要な場合があるので、人に売ったり(譲ったり)する場合は要注意。ちなみに電池を交換式にしない組み込み用途は、OK らしい。

追記(10/10/08):バッテリー充電回路について

とんでもない回路 と書いたが、広く使われているようだ。

    どうも、バッテリー側の保護回路をあてにしているようだ。
    保護回路によく使われているのは、DW01 + 8205(Nch MOS FET) 。

    データシートも見つかるが、DW01 は 過充電/過放電/渦電流保護ができる。ただし、過充電保護は あくまで保護で充電回路としてあまりあてにしないほうが良さそうだ。

    広く使われていると書いたが、たとえば 高容量 USB バッテリーでも使われていたりする。

    (a href="http://nmj.sumomo.ne.jp/suz-aa1/dealextreme/solarbat26-board1.jpg">さらに拡大)

    これは、公称 2600mAH の USB バッテリーのボードだが、(+) 側は、0.5 Ω + ダイオード のみ。(-) 側は、保護回路に接続されている。満充電を検出して ランプが消えるが 保護回路の前に FET かトランジスタの スイッチ があるかどうかすら怪しい。し入れていたとしても、どれぐらい電圧が正確なのか。




posted by すz at 22:00| Comment(0) | TrackBack(0) | KDPDK15

2009年07月24日

KDPDK15/V2 分解写真

KDPDK15/V2 を分解したので写真などを

KDPDK15




KDPDK15 表・裏。バッテリーは、外れてしまったので別途




基板のみ 表・裏



バッテリー 実測で 30 x 15 x 5 (mm) ぐらい。

KDPDK15V2





KDPDK15V2 表・裏。



なんとなく、拡大。



型番

これに使われている CPU は何なんでしょう? 48QFP で pin 21,22 に USB の信号が来ているもの ... という情報で 見つけられると思ったのですが、見つけられていないです。情報をお持ちの方はぜひコメントをお願いします。

ファームウェアを書き換えられるとすごく楽しそうですが、まぁ無理そう。
    追記:無理というのが判明しました。
    DigiPodの分解記事を発見。DigiPod の中身は、KDPDK15 そっくり。
    で、CPU は、BUILDWINという中国メーカーのAX102というものらしい。URL は、http://www.buildwin.com.cn or http://www.appotech.com 

    ついでに ... 緑と青の水晶らしきものは、やはり水晶で 24MHz と 32768 Hz らしい。

とりあえず、パーツ取りとして考えることにします。

液晶モジュール



KDPDK15 のモジュールは、使う方法が見つかっています。

ただし、8bit パラレル。シリアルで使えるかどうかは不明。
    このモジュールの型番は判らないのだが、aitendo で扱っている DMC128128Aがかなり近い。0.8 mm ピッチ 27 pin フレキという点も同じ。データシートを見てみたが、8bit パラレルは、grlib-st7637 と同じ接続のように見える。( 精査はしていない )。
    DMC128128A は、8bit SPI/ 9bit SPIモードも使えるので、おそらくこれも同じ接続でいけるに違いない。
    ちなみに、LED の電圧は、6.2V ( 5.8V 〜 6.6V , 15mA ) 。3.3V 電源系なら、チャージポンプで 負電圧を作ることで ちょうど良い電圧にできそう。

KDPDK15V2 と一部の KDPDK15 は、COG-C144MVGS-04 というモジュールを使っています。ググると Users Manual (pdf)がヒットするようです。これを見る限りでは、8bit パラレル専用です。ちなみに、コントローラは、ST7637。LED の電圧は、3.2V (3.0 V 〜 3.4V , 20mA) で、扱いやすい。


フレキが基板にハンダ付けされていますが、はがすのはたぶん簡単。0.8mm ピッチで比較的 工作しやすいはず。

    追記:はがしたみた。
    ハンダを盛りながら、めくるようにはがすのが簡単だった。無理な力を入れると フレキが破れる可能性があり注意。


バッテリー



バッテリーも使えそうです。KDPDK15 は 210mAH , KDPDK15V2 は 250mAH 。ただし、充電は危険なので、MAX1555などを使った専用回路が必要。

MAX1555 単品は スイッチサイエンスで、
480円。充電ボードは、ストロベリー・リナックスで 2480円

こういうのを使っても、危険なのは変わりありません。安易に手を出すべきではありません。

シリアル ROM



8SOIC は 8Mbit のシリアル ROM。AMIC A25L080 (データシート)。

基板から外すには、両側のピンにハンダを盛って、熱いうちにずらす。簡単!。

このチップはどこで売っているのかわからないが、容量、ピン配置、コマンド体系などが同じ AT26DF081A なら Digikey で 134円。

これだけ入って 最安 1200円。なにかと楽しめそうなアイテムです。

追記:09/07/27

秋葉原モバイルで KDPDK15 が 980円なのを発見。これが最安か!
    09/08/28 -- 売れきれ気味だが、LT-DA15E101 という 同じタイプの ものが、グッドメディアで 799円だった。使用している液晶モジュールに 2 タイプあるようなので、安ければよいとは思えなくなってきたが、一応メモ。

ちなみに、KDPDK15V2 は、最安 1800円

前の記事で、KDPDK15V2 の方が鮮やかと書いたけど、いくつか買ってみた(大人買い!)ところ 個体差ということが判明。
    追記:後で購入した分を分解してみたところ、液晶モジュールが、KDPDK15V2 と同じ だった。基板には、ZXDP-ED31-V1.0 という印刷が ... 先に入手したのは、V3.0 だから古いほうがなぜか鮮やかということに。

実用として使うなら、 KDPDK15V2 の方がデザインも良いし、使いやすいと思うけれども、部品取りなら KDPDK15 の方が良さそう。

ところで、UP DOWN のどちらかを長押しすると、時計表示が ON/OFF できる。マニュアルみても判らなかった。

あと、豆知識。液晶モジュール型番の COG-XXX の COG は、Chip On Glass の略。

メモ: 52 枚の写真が保存できるが、ストレージは 1MB 。この中には フォントも持たないといけない(はず)。128 x 128 x 16bpp x 52 = 1.6 MB で 16bpp は無理。128 x 128 x 8 bpp x 52 = なら 832KB 。フォントは、漢字 16dot x 16dot みたい。4000 字で 16*16/8 * 4000 = 125KB だから、のこり の部分に入りそう。

追記: KDPDK15 の LCD モジュールピン配列について

とりあえず、側面に書いてある DFM-076B をモジュールの名前とする。grlib-st7637 と DMC128128A を参考に表を作成してみた。



デフォルトは、RD と WR があるので 8080 タイプの 8bit パラレル。それとの違いを青か太枠で記載。不思議なのだが、8bit パラレルのときは、D0,D2,D4,,,D14 を使うようだ。DFM-076B も飛び飛びで使っているので、まさに DMC128128A と同じ。そうすると、コントローラも、ST7637 ではなく、UC1697 ではないかと思える。
もし、UC1697 でなければ、シリアルのピンアサインは変わってくるはずだが、とりあえず 同じであることを前提にテストしてみようと思う。

あと、デフォルトでは、D13,D15,BM0,BM1 は無接続で良いようだから、プルダウン/プルアップが 表のようになるように設定されていると思える。

その後、aitendo の DMC128128Aのデータシート (dmc128128a.pdfをチェックしていたのだが、外観はちょっと違うが、表示部分のサイズや フレキのサイズとが、ほとんど同じということが判った。ここまで同じなら、メーカも同じだろうし、制御方法も同じと思って良さそう。




おまけ LT-DA15E101 の分解写真





posted by すz at 20:17| Comment(0) | TrackBack(0) | KDPDK15

2009年07月23日

業務連絡

私の不注意で レンタルサーバーの契約が切れてしまい、サーバ移行することになりました。

バックアップも適当にしかとってなかったので、5/15 以降の記事・コメントも消えてしまいました。コメントを頂いた方には申し訳なく思います。

移行にあたって、

  • もの置き場のサイトが nmj.sakura.ne.jp → nmj.sumomo.ne.jp になります。
  • 復活した記事の URL が変わっているかも知れません。(よくわかりません)


リンクしていただいている方には申し訳ありませんが、リンクの変更をお願いします。
posted by すz at 19:12| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2009年07月02日

ノキア液晶メモ

電子工作でなにかを作ろうとしたときのネックのひとつが表示装置。キャラクタディスプレーだと選択枝は多いのだが表現力がいまいち。グラフィック液晶になるとかなり選択枝は減ってしまう。さらにカラーグラフィックとなると....

数少ない選択枝のなかで、SparkFunのColor LCDモジュール は入手性が良くかなり有望。

入手先は、


同じようなものとして、
という選択枝がある。

aitndoだと格安ともいえる NOKIA 3300液晶 600円も扱っている。(注意:安いのは良いのだが、なにかデリケートな所があって壊しやすいみたい。)


これらの液晶の使いかたについては、Sim's blog: Nokia6100液晶を使ってみるが詳しい。

とりあえず、NOKIA 3300液晶を FT232R モジュールでつないで、いろいろやってみようかと思っている。

ちなみに エレ玩 Konyaの開発記録: PIC24FでG&Wもどき では、なにやら面白いものを作っているが、NOKIA 3300液晶は故障。この液晶はテスト用と割り切った方がよさそうだ。

    故障のパターンは横線がはいるというもの。TFT じゃないから... たぶん接触不良。その原因は熱?。中央のパッドは半田付けするものではなさそうだから、そこに熱を加えるのがマズイ?


追記: 09/07/14

1.5 inch 128x128 の デジタルフォトフレームが安く売られているのを知った。
左の KDPDK15が最安 1280円。右の KDPDK15V2が最安 2300円。

ノキア液晶と同等の液晶に バッテリー内蔵の実用品が この値段。ううむ。ちょっと買って分解してみたい。

追記: 09/07/14 バックライト用昇圧回路案
ノキア液晶のバックライトは、7V 40〜50mA ぐらいの電源が必要。その電源を、汎用 DC-DC コンバータ IC の NJM2360ADで作るというのもひとつの手なのだが、もっとお手軽に作りたい。
お手軽な 昇圧型 DC-DC コンバータ IC として HT7750Aがあるが、残念ながら 出力が 5V 固定。
これを使って、なんとか できないか考えていたのだが、ひょっとしたら、出力 と Vout の間に ダイオードを 3段ぐらい入れたら、ダイオードの電圧降下分 出力電圧が上がるのではないか?
ちょっと試してみようと思っている。
あと インダクタが 100uH となっているが、千石で扱っている 太陽誘電 LHLZ06NB 101K が良さそう。それ以外はコンパクトなものが入手しづらい。秋月の SMDインダクタ 47μH 0.36Aが使えると嬉しいのだが ...
    ググってみたところ、ダイオード 1 個入れて 5.65V にする例は見つかった。インダクタも 22uH,47uH,100uH で実験している人発見。SMDインダクタ 47μH を使っている例もあった。
    あとはコンデンサ。 SMDインダクタ使っている人は、秋月の 100uF 積層セラミックを使っているっぽい。
    汎用電源ではなく、LED 点灯するだけだから変動は少ないはずで、出力側は 10uF でも OK だと思う。ただし、耐圧に注意 (6.3V では無理)。入力側も、積層セラミックを使いたいところ .. 100uF を使う手はあるが、USB のように弱い電源から取るような場合、突入電流 対策が必要。USB の場合は ...たしか...せいぜい 10uF だったと思う。 10uF か 10uF x 2 で済ませられないものか。


追記: 09/07/22 KDPDK15KDPDK15V2を買ってみた。

現在の最安値は、1200円, 2000円。とりあえず、両方買ってみた。もちろん目的は電子工作に使えるかどうかの調査。

...とりあえず分解はおいておいて ... レビュー。USB に接続すると、CD-ROM が見えるようになる。その中には Windows のソフト(DPFMATE.exe) が入っている。Mac 用のソフトはMACDPFMATE.zip として、zip ファイルで入っている模様。

この DPFMATE を使って イメージファイルを KDPDK15(V2) に送ることができる。( ついでに時刻あわせもしてくれる )

画像はけっこうきれい。特に KDPDK15V2 は、KDPDK15と比べると発色が鮮やか。

さて KDPDK15 を分解してみる。バッテリーは、210mAH/3.7V の リチウムイオン。ストレージは、8pin のシリアル ROM ( 型番読めず ) 。LCD は、0.8mm ピッチ 27ピンのフレキが直接基板にハンダ付けされていた。-- はがすのは簡単そう。

CPU は、ダイが基板に直付けされているタイプ... なのだが、なぜか 48QFP のパターンが残っている。そして、21/22 pin に USB の信号が入っている。

KDPDK15V2も分解してみたが、ほとんど同じ。ただし、バッテリーは、250 mAH(BEX POWER 502030S) に変更されていて、(アラーム用)圧電スピーカが追加になっている。液晶モジュールも違う。0.8mm ピッチ 29ピンフレキ。VARITRONIX というメーカ名が印刷されている。型番は COG-C144MVGS-04。8pin のシリアル ROM は、AMIC A25L080M (8Mbit)と判明。

KDPDK15 の LCD の側面に BG999076A-V0.1 とある。これをググってみると、1つだけヒットするページがあり、そこに ST7637 コントローラと書いてある。このヒットしたページには、grlib-st7637 というソフトのページで、st7637.h を見ると ... なんと、8mm ピッチ 27 pin のアサインが載っていた。
( このデータは、どうも KDPDK15 同等品を解析したものらしい。
→ 参考 http://tuxotronic.org/wiki/component/lcd/st7637)

    1 VCC 2 GND 3 -- 4 -- 5 CS# 6 Data/Command# 7 RD# 8 WR# 9 RST#
    10 D0 11 -- 12 D1 13 -- 14 D2 15 -- 16 D3 17 -- 18 D4 19 -- 20 D5 21 -- 22 D6 23 -- 24 D7 25 --
    26 LEDK(-) 27 LEDA(+)
    ( -- は NC ではなく 不明 ということ 無接続で OK )

    ピン配置をみると、D0 の横 〜 D7 の横は GND か D8〜 D15 みたいに見える。8bit パラレルが基本らしいが 16bit パラレルができるとすれば、3,4 pin のどちらかが切り替え用の信号に違いない。

    ST7637 のデータシートを見ると、シリアル時は、Data/Command# が CLK になり、D0 が SI になる。Data/Command# は D1 に移動。
    もし、 シリアルが可能なら やはり 3,4 pin のどちらかが切り替え用の信号のはず。

    切り替え用の信号は、IF1/IF2/IF3 と 3 本あり、この組み合わせで 6 通りのインターフェイスを切り替える。IF1 は、8bit/16bit (or 8bit-serial/9bit-serial) の切り替え。これはたぶん 3,4 pin に出ている。IF2 は、68系/80系の切り替え。IF3 は パラレル/シリアルの切り替え。IF3 が 3,4 pin に出ている場合 シリアルでの通信が可能。

    KDPDK15V2 の COG-C144MVGS-04 は、裏面にそう印字されているのだが、ググってヒットするのは、COG-C144MVGD-04。こいつのコントローラは、ST7687S だそうだ。信号関係は ST7637 と ほぼ同じだが、16bit パラレルモードは持っていない。pin 配置は VARITONIX からダウンロードできるようになっているが、実際やってみるとなんかハネられる。まあ、こちらを選んでもなんとかなるような気はする。


ついでなので .. KDPDK15 の製造元の型番は、DPF106。KDPDK15V2は不明だが、プリンストンの PPF-OVOは、DPF109。--- それにしても sample price US $7 って ... ここまで原価は低いのか。

追記:09/08/28

改めて COG-C144MVGS-04 をググってみたら、なんと! Users Manual (pdf) がヒットした。ちょっと見た範囲では、制御 IC は、ST7637 。ピン配置は、

    1 NC 2 LED + 3 LED - 4 Vg 5 XV0 6 V0 7 Vm 8 VDD 9 VSS 10 VDD
    11 /EXT 12 /CS 13 IF2 14 IF1 15 /RST 16 RD 17 VDD 18 D7 19 D6 20 D5
    21 D4 22 D3 23 D2 24 D1 25 D0 26 WR 27 A0 28 VPP 29 NC

  • Vg, XV0 , V0 , Vm は LCD のバイアス。ST7637 のデータシートでは、Vg - GND, Vm - Gnd , XV0 - V0 に 1uF のコンデンサが入っている。実機も同じ。
  • IF3 が出ていない!シリアルは無理かも。
  • /EXT , VPP は気にしなくてよさそう。
  • LED の電圧は、3.2V (20mA) だそうだ。昇圧など考えなくて良いので楽。


8bit パラレル専用っぽいが、フレキ上に J1/J2 というジャンパがあるので、ひょっとしたら シリアルで使えるかも知れない。

とにかく、... 入手した KDPDK15 の液晶モジュールは、1 つを除いて COG-C144MVGS-04 だということが判明したので、これを使いこなせるよう検討していくつもり。
posted by すz at 16:26| Comment(0) | TrackBack(0) | KDPDK15