すｚのAVR研究: 日記

2017年09月24日

Nanopi DUO

cnx-software.comの記事で知ったのだが、Nanopi DUO という SBC が発売されている。Orange pi Zero (以下 OPi Zero) と同じ SoC　（H2+) , wifi チップ(XR819) を採用していて気になっている。

製品ページ：
・http://www.friendlyarm.com/index.php?route=product/product&product_id=197

価格は $7.99(256MB モデル), $11.99(512MB モデル)。送料はいくつか買っても $5 。例によって専用のヒートシンクも用意されている (+$2.99) 。

サイズは 50mm x 25mm 程度で、なんと ESP32 の開発用ボード ESP32-DevKitC と同等のサイズで、より安い SBC なのだ。電源に 5V2A が必要なことや、技適がないなど、実際に使うのには難があるのだが、よくぞ作ってくれたと思える製品だ。

https://www.mediafire.com/folder/2nswfc4j82d9r/NanoPi-Duo

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/NanoPi_Duo

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/File:Schematic_-_Mini_Shield_for_NanoPi_Duo.pdf

https://forum.armbian.com/index.php?/topic/5035-nanopi-duo-plus-mini-shield

扱うようになった

ピン配置はこんな風になっている。Ethernet や USB HOST さらには、コンポジットビデオ出力、オーディオ関係があるため、GPIO として使えるピンは OPi Zero より少ない。

また OPi Zero とは違って、ビデオ出力、オーディオ出力には回路が付加されていてコネクタを用意するだけで良い。ただし、ビデオ出力を使うには OS 側の対応がイマイチらしい。

電源は、USB OTG または 5Vピンから入力できる。OPi Zero と同じ回路で電圧が高い方から入力される。また、USB OTG 側へは逆流しないので、PC の電源を OFF にしても問題が起きない。

ちなみに、レギュレータIC は、単電源のものがスイッチングDC-DC を含めて 6 つも使われている。(OPi Zero と数は同じ)。必要とはいえよく収まったと思うわけだが、さらに Wifi チップアンテナや SPI Flash のパターンまで付いている。

Wifi Problem XR819

NanoPi DUO には、Mini Shield というオプションがあって(+$9.98) Rasberry pi と同じディメンジョンになる。この Mini Shield　には、各種コネクタが付いている。USB は HUB IC を介して 4port 。また、USB-SATA ブリッジも付いていてハーフサイズの mSATA SSD が付けられる。

Starter Kit

https://www.cnx-software.com/2017/09/25/nanopi-duo-starter-kit-review-part-1-unboxing-and-assembly/

さて、このボードをどうやって使うと面白いのであろうか？

形状からみて、なにか USB デバイスになる専用機というのが思いつく。
　1) USB シリアルボードあるいは、FTDI でできるようなもの (JTAG 等)
　2) USB サウンドボード　とか AV 出力ボード
　3) Wifi ドングル
　4) mp4 エンコーダーボード
外付け回路がほとんどないようなものだとこんなやつ。ただのUSBデバイスに SBC を使うのは大げさすぎるが、コスト的には十分成り立つように思えるのである。標準の OS や armbian を入れた SDカードを作ってちょっと弄れば実現できてしまいそうなのだが、もっとシンプルに SPI Flash にインストールできて専用機として動けばすごく嬉しいような。

　・ http://linux-sunxi.org/Bootable_SPI_flash

SPI Flashの使い方はここに載っている。1MB が u-boot 専用。残りにカーネル+initrd を置くことが出来る。SPI Flash は 16MB まであるようだが、4MB 程度までなら、そこそこ安い。

昔は 1フロッピーで動く OS がいろいろあったと思うのだが、今はどうなのだろう？ Linux カーネルと busybox あとちょっとした自製アプリぐらいなら圧縮して 3MB もあれば ...とか思ってしまうのだが。

専用機であれば、Linux カーネルなどいらない。全部自製する -- いわゆるベアメタル・プログラミングというのも可能ではあると思う。H2+ のデータシートは手に入らないが、H3 と互換のようで上記のリンクにも H3 のデータシートがある。本当のベアメタル・プログラミングだと avrlibc 程度の環境もないから、本当にめんどくさい。たぶんレジスタの定義ファイルを作るだけで嫌になるだろう。すこし楽したければ、u-boot の環境を流用する -- というか u-boot の一部として実装するという手がある。

もうひとつ、作りたいアプリをカーネルモジュールとして作ってしまうという手がある。Linux カーネル API を知らないといけないが、レジスタ定義のヘッダーファイルやちょっとしたライブラリ環境を利用できる。一部だけ自製して、あとはカーネルの機能を使うということも可能なので、個人的には、こっちの実現方法が好きかも。いずれは挑戦してみたいような。ただ、OPi Zero の時でもやりたいとは思っていたのだが、なかなか手をつける気になってこない。

Ethernet 関係の話題

このボード 100M Ether の PHY も付いているわけである。パルストランス入りの RJ45 なら結線するだけなので、使うのは難しくないのであるが、他の使い方も考えられる。

２台の Nanopi DUO を直結することは可能らしい。同一ボード上で短距離であれば、25Ωで3.3v にプルアップするだけで良いようなのだ。別のIC のデータシート(トランスレス AN1900 で検索)に載っていただけなので、うまく行くかどうかは不明。より一般的には、直流除去のカップリングコンデンサが必要になるとのこと。その場合回路も変わる。

とりあえず、これが出来るということであれば、２台のPC をUSB-to-USB でつなぐことも出来る。それをして何になるか？という話はあるのだが、キーボード切り替え器がとりあえず思いつく。

あと１：１で接続する形態だと、ちゃんとパルストランスを入れれば、100m までケーブルを伸ばせる。物理的に離れたところに Wifi を届かせるルータにもなるだろう。(技適が通ったとしての話　一応)あるいは、離れたところにある USB 機器を接続する USB ケーブル(？)延長器とかも可能だろう。

ボードの特徴を考えれば、こんなところかなと思うのだが、Mini Shield を使ってサーバーに仕立てるような使い方ももちろん良いだろう。普通の使い方だと思うので、ここではコメントしない。

で、そうした使い方をした場合、mSATA が少々ネックになる。$45 もする SSD を買う気にならないので、無駄なのである。mSATA から 2.5in HDD 用の STATA コネクタに引き出せれば、嬉しいような気も。普通に SATA コネクタを付ければ良いだけだが、PC 用のケーブルは長すぎて収まりが悪いような・・・5cm 程度のケーブルというのはあるのだろうか？とりあえず基板設計ネタとして覚えておこう。

あるいは、Mini Shield のようなものを自作するとか。HDD の裏面にマウントできて、ケーブルもすっきり　というのは考えてみたいところ -- こういうのは他のボードでは難しい。ちなみに USB HUB IC は、FE1.1s が安価に入手できる。USB-SATA チップも GL830 が安価に入手できる。-- 実は Orange pi でこれらを採用していて、実際の回路を参考にできるのでお勧め。ただし、これは必要な場合に選択枝があるという話であって、コネクタだけ付けるのもあり。特に USB-SATA はケーブルになっているタイプとかさらにその中身の基板のようなものが入手できるから、別のやりかたがある。

さらに、さらに、Ethernet が直結できるならば、Switching HUB IC を入手して、いくつかの DUO を接続したコンパクトなボードも作ることは可能だ。

　・ https://fabiobaltieri.com/2011/08/19/5p-switch/
　・ https://github.com/fabiobaltieri/5p-switch

HUB を自作した人がいて回路図など公開している。HUB IC は、KSZ8995MA というもので、現在でも入手可能。Mouser なんかでも買えるけれども、aliexpress で昔のものっぽいのが安価で購入可能なのだ。どう有用なのか？というのを別にすれば、なかなかに興味深い。作ってみたいものだ。

ROCK64

Mini Shield のようなものを検討してみる。

やりたいことは、HDD と一体化するようなボードの設計。

この図は、HDD の上というか裏面に Mini-Shield を載せたイメージ。これをベースに考えてみる。例えば板で HDDマウンターを作って HDD に取り付ける。左上に寄せるとこんな感じ。mSATA からケーブルを上に引き出し、ぐるっと回して HDD に接続。これでも良いのだろうが、SATA のケーブルは太いし、電源ケーブルもあるから、あまりスッキリとは行かない。あとコネクタの向き。Ether などは裏面に配置するもの。となると HDDのコネクタ側が正面になる。正面がグダグダしているのはちょっと。

こういう部品を使って、HDD を接続し、かつ正面パネルになるものを作ってみたらどうだろう？だいたい結構背が高いのである。HDD からスペーサーで浮かさないといけないし、２段のUSBコネクタも高さが 15mm ぐらいある。HDD 自体もあるから全体で 9.5 + 5 + 1.5 + 15 = 31mm ぐらいにはなる。一方 128x64 の OLED モジュールは 27.8mm である。これを付けてタクトスイッチがいくつかあるようなものは作れそう。

問題は、Mini Shield (のようなもの) と接続するケーブル。特に SATA だが、信号線は 4 本のみで、距離も直線なら 4cm ぐらいだから、ツイストペアでいけそうな気はする。あるいは、USB-SATA チップも載せてしまって、USB DISK 化するボードにしてしまうとか。ちょっとこの方向で考えてみたい。一応汎用として考えるのだが、うまくいくようなら、Mini Shield のようなものも設計して完成形を狙う。

こんな感じでレイアウトを考えてみた。サイズは 70mm x 30mm 。左の４ピンコネクタが USB で、右は I2C とボタンと赤外線レシーバー。コネクタはケーブルを引き出しても良いし、専用基板にピンヘッダで付けることも出来る（ようにしたい）。SATA コネクタは、1.27mm ピッチのスルーホールなので、クリアランスが厳しい。ELECROW は OK みたいだが、DRC が通らないところがあるかも。

で、専用基板のプロトタイプ - ショートバージョン。本当は HDD の 100mm 長にしたいわけだが、別発注になるので、これでいけるかどうかのチェック用。ショートバージョンは随分奥まったところにコネクタが来る。HDD のネジ穴にも届かないので、ちゃんとマウントできない。右の穴はコネクタとの干渉をチェックするためのもので役には立たない。また、マウントの補助のために、左右 5mm づつ耳を付けている。
要するにパネル部が本命で、ちゃんとパターンが引けるかどうか？これは、ボチボチやっていこうと思う。

ついでに書いておくと、USB は 2 段のパターンになっているが、HUB IC を入れないと、１つしか使えないので意味がない。その場合、普通のタイプを取り付けてもいい。ロングバージョンを作るときに、HUB IC を入れるかどうか検討してみるが、２段はおまけの扱い。あと、電源は DCジャックから 12V 入力を考えている。DC-DC コンは、12V → 5V を２つ。１つは、HDD というか USB DISK 専用。

そう言えば、このショートバージョンは、もともとブレッドボードの片側に挿すためのものであった。途中で目的を変えたので、こうなったが、それも検討しよう。

あとパネル部分がうまく作れない場合でも、こんなボードを使えば、とりあえず HDD は使える。ショートバージョンでも USB のケーブルを引き出してすっきりと接続できるはず。この場合は、ボードを HDD の端まで移動させることも出来る。・・・と言っても、移動してもやはり２か所でネジ止めできるだけなので、しっかりと取り付けることは出来ない。

さて、少し設計が進んだ。(問題も出てきた)

左側のコネクタだが、ブレッドボードに合わせることにした。BB-801 (EIC-801) タイプは 30穴あってサイズは 82mm と 84mm。この基板は 80mm で、センターを合わせたときに、穴の位置があうように調節した。次にコネクタから 13mm は、なにも置かないようにした。あと、コネクタの増設。一応デジタル信号は、コネクタに割り当てることが出来た。

こんな感じ。AV 出力は未だ考えていない。MIC は、取り付けパターンを付けた。

問題は、パネル部への信号線。ボタン３つに対して 2本 (TX,RX) しか割り当てられていない。I2C 以外の信号線は、4 つあって IRRX , TX, RX, GPIO G11。Mini Shield で G11 は、USB-SATA のリセットに使われているので、同じ目的に使おうとしている。GL830 搭載の Orange pi でも、やはり G11 が GL830 の電源制御に使われている。
ちなみに、GL830 にも GPIO があり、電圧低下の検出？(GPIO0) と　LED (GPIO2) に使われている。ドライバのソーソコードを読めば使い方が分かるかも知れない。

今は、こんな感じ。パネル部を使わなければロングバージョン（もどき）になるようコネクタと穴を追加。コネクタは電源以外配線しないので、あくまで、ディメンジョン評価用のつもり。

GL830 のパターン作成中。なんとも苦しい。電源ライン(3.3V, 1.8v, GND) が入り乱れているのが理由の１つ。もうひとつ、SATA 信号線は直結するものではなく、10nF (0.01uF) のコンデンサを入れるものだったこと。2012 を使うので、場所が取られてしまう。それでも、なんとかなりそうな感じにはなってきた。

ところで１２Ｖ → ５Ｖ変換で MINI-360 を２つ使おうとしているのだが、変更。MINI-360 の IC - MP2307 を使って自分で組んだ方が良いかも -- とか思ってパターン追加。MP2307 は本来連続 3A が可能な IC なので 1個で済むはず。MINI-360 はインダクタが電流を流せない上に、IC の放熱も考慮されていないため連続だと 1.8A 程度まで。インダクタは、秋月で扱っているＮＲシリーズ (10uH) なんかが使えれば十分なのだが、10mm 角で大きくパターンを入れるのが無理だった。4.7uH にして、75mm 角であれば、2A 連続には十分ではないかと考えて、CD75 (7mm x 7.8mm) 用のパターンにした。あと上面からハンダ付けできる自信がないので、長穴を置いてみた。仮止めした後、裏からハンダを流し込むつもり。入力のコンデンサだが、一応 25V 耐圧のものを使いたい。こうしておけば、ノーパソ用の 19V までは使える。分圧抵抗は、30K + 6.8K にすると 5.00 V の計算になる。誤差がだいぶありそうなので、後で調整することになるだろう。

だいぶ設計が進んで今はこうなっている。ボード名も決めた --- LANDISK じゃなくて DUO-DISK 。サイズは、ロングタイプにしたとき使いやすいように 80x100 に変更。電源は MP2307 一つでまかなうつもりだが、MINI-360 x2 でも出来るようにはした。一応 5V3A ちゃんと流せることを期待。実際には 3A も使わないと思うが、その場合効率 85% として 12V 1.5A ぐらいの容量が必要。あと電源OFF 機能のコネクタを付けた。リモート強制リブートが可能なように配慮だけしておく。

パネル部分。スイッチを、GL830 の GPIO に接続してみた。ドライバを改造しないと使えないというハードルの高い仕様。無理がありそうなので、パターンカット＋ジャンパはできるようにはしてある。
SATA コネクタの詳細が FIX すれば発注できそうなところまで来た。(現物で確認しないといけない)

さて、Ether HUB の KS8995MA だが、ついでにいくつかの Nanopi DUO を載せたボードも検討してみようと思う。

まずは、上記の KS8995MA を使ったボードの回路図を見てみる。QFP128 なのでピン数は多いのだが、使わないピン(NC)が多い。 PORT5 の MAC と PHY の間を切り離してそれぞれを MII インターフェイスで接続できるようになっていたりするのだが、使わなければ NC で済む。あと LED が 15 ピン。これもいらない。SPI で、設定したりステータスを読み出すことができる。( SPI を使わない場合 I2C ROM (110バイト以上) を接続する。) SPI で設定をやりたいとは思うのだが、
次に多い線は電源。3.3V と 1.8v と GND だが、実に沢山ある。これらが、入り乱れて配置されるので配線がめんどくさい。

電源は面倒なものの、思ったよりは、シンプルに扱える印象はある。多分扱いきれないということはないだろう。

こっちのボードも進行中。名前は DUO-CLOUD 。DUO x3 と HUB が一体になったボードで、DUO-DISK の上に取り付けることを想定。電源は、MP2307 x2 で 6A を想定。割り振りは、マスターの DUO + HUB と DUO 2台。入力は 12V3A ということに。DUO-DISK と合わせて 60W クラスのACアダプタを使う。あと、HUB には、1.8V と 3.3V が必要だが、SY8089A で 5V を降圧する。

左側裏面にある部品は、8ピンAVR ( オプション機能) 。I2C ROM の機能を持たせて HUB を自動で config させる。加えてファンコン機能。本当に 60W 近くも消費するのかどうか不明だが、ファンは付けることが出来た方が良いだろう。--- この２つは DUO が動いていないときでも機能させたいものなので、独立したコントローラーがあると良い。本当は DUO のリセットなんかも制御させたいが、リセットピンが出ていないため、電源 OFF 機能で対策。外部コントローラで電源制御ができる可能性だけ残しておく。

回路は考えてみただけのもので自信がない。よくあるのは、NPN(Nch) でファンの GND 側を ON/OFF する回路だが、それでは回転数検出の回路が組みにくい。12V 側をドライブするように Pch + Nch を使おうと思う。回転数検出は、SENSE がオープンコレクタ(ドレイン)だったはずなので、プルアップして入力。このへんの機能も I2C で制御(予定)。他に３つのコネクタがあるが、DTX,DRX でコンソール用。また、DTX,DRX はとなりの DUO の RX,TX と接続できるようにもしてある。

といっても、オプションだし組むかどうかは分からない。それどころか、このボードの基本機能を動かせるのか？自信が全くない。


    DUO       AVR             HUB
    SCL/A11   PB2/SCK/SCL     SPIC/SCL
    SDA/A12   PB0/MOSI/SDA    SPID/SDA
    MI/A14    PB1/MISO        SPIQ
    CS/A13                    SPIS_N
    G11                       RST_N
    MO/A15    RESET

またまた外形を変更。Pico-ITX なる規格があることを思い出し、サイズ(100mmx72mm) を合わせることに。DUO-DISK はもともと 70mm で設計したので、部品の位置もほとんど変える必要はなかったのだが、DUO-CLOUD は、だいぶ苦労した。それは良いのだが、マウントするのに難があるように思い、小さいタブを付けることにした。ネジ止めしたり、レールを使って固定したりするのを想定したが、邪魔なら削ってしまえば良い。

ケースも具体的に考えることにした。一応 MDF で考える。配置は、向かい合わせにして、下にファンを置く。レールは 5mm 角の角材。割りばしでも良さそうだが、サイズが正確なので。メイン部分は端から 3.2mm 部品を置かないようにしたのでタブ 4mm と合わせて 7mm まで行けるのだが、HDD (の取り付け部分) が干渉するので、そこだけ 5mm ぐらいが限界。
5mm 角の角材は、補強にも使う。最初からバックパネルを用意できれば補強は必要ないのだが、自信がないし面倒だしで、最初は厚紙にするつもり。フロントパネルは未だだが、扉にして、前から基板を差し込む。LED がいろんな位置にあるので、できれば透明なものにしたい。

ファンを取り付ける底板。上にレールが来るのだが、ファンを塞がないようレールは短くしている。基板が前後に動かないようにするためのロックだが、あまり練れていない。タブのネジ穴に上から棒またはネジを刺すので良いのかなとは思っている。

あと奥行は未だ決まっていない。HDD と SATA コネクタで何 mm になるか、ちゃんと調べていない。

10/14 elecrow に、基板発注。
　・duo-disk-01c2.zip
　・duo-disk-01c-out.zip
　・duo-cloud-01c.zip
　・duo-cloud-01c-out.zip

10cm x 10cm 10 枚が $4.9 + 送料 $4.8 -- 1129 円になってる。チェックするのも飽きたので、ダメならまた発注すれば良いかと思い両方発注してみた。

部品のなかで SATA コネクタのフットプリントだけが分からないままの発注。デジキーとかで買える MOREX (87779-1001) なら、分かるんだが高いし、これだけのために発注できないし。7pin+15pin の部分さえ合ってればなんとかなる(　ということにした)。

回路については、Ether HUB と USB-SATA 以外は電源と配線だけみたいなものだから、一部がダメでもなんとか。２つのチップ回りが怪しいわけだが、元にした回路図があるわけなので動くかも知れない。

posted by すｚ at 23:07| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2017年05月20日

バックロードホーンを作ってみたい

つれづれ日記を読んでいて、秋月で 2個 500円の 8cm フルレンジスピーカーユニット F77G98-6 が良いものだと知り、ついつい買ってしまった。4個も。ついでに2個 300円の F02607H0　までも。

さて、どうすんだこれ。FOSTEX のエンクロージャー P800-E と組み合わせれば良いとのことだが、当然余る。実験用だとしても裸で使うのは抵抗あるし、せっかくだから、適当なエンクロージャーを作ってみたい。

最初は、バスレフで良いかと思って、ホムセンで板材を見てきた。6mm 厚　5cm幅(10cm幅)　910mm のやつが良さそうだ。側板は別途ということにして、10cm 幅だと 20cm x 30cm　ぐらいの箱が作れる。6L ぐらいだから十分。ダクトは、百均の掃除機ダクトで良いだろう。側板用の板材も百均でいいや。まな板つかっても良いし。板材だけはホムセンのやつを使う。自分で切り出したりしたら精度が出せずに困ったことになりそう。

それでも良かったのだが、いろいろ調べていくうちにバックロードホーン型がいいなと思うようになった。オーディオテクニカの「AT-SP30BLH」なんて製品や、箱根寄木細工バックロードホーン組立キット「HC-BR100」なんてのを見つけて、小さくても良いのか。。と思ってしまった。

とは言え、お金をかける気はあんまりない。性能？　とかもあまり気にしない。それらしいものになって、自己満足できれば良い。

　お題：6mm 厚　5cm幅(10cm幅)　910mm の板材と適当な側板を使って作ること。

この条件で検討することに。

myspenc-001.brd

というわけで、こんな感じのやつってのを eagle で描いてみた。１目盛り 20mm として、線の合計は 701 mm --- いけそうだ。デザインはできるだけ直角を使う方針で。ちなみにラフスケッチであり、計算とかはしていない。配置とか正確に計算して調整したいけども。右は左で描いたものを回転させた。角度は -10.224 度。この値も計算したわけじゃなくて、最初に引いた線の角度。たぶん右の置き方にするので、側板は 160mm 幅あればよい。

作り方は、あまり検討していないが、少なくとも実物大の型紙を印刷できるようにするつもり。あと、接着剤は、セメダイン　コンクリメントが良さそうな気がしている。

myspenc-003.brd
myspenc-003.pdf

板材の寸法を決めて、再度配置したものが完成。板材は、切りしろなしで 858mm となった。スピーカーを取り付ける板のディメンジョンも併せて作成し、原寸大の pdf を作成！　これを型紙としてコンビニプリントで普通紙印刷する。

型紙をダンボールに張って、組むのもありかな・・という気もしてきた。練習してみたほうが良いかも知れない。

実際にやってみた(1)。液状のヤマトのりをダンボールに塗って貼ってみたところ。水分が多いのでシワができた。--- 失敗かも。スティックのりでないとダメか。

実際にやってみた(2)。ダイソーで強力タイプのスティックのりを購入。型紙のほうに塗ってダンボールに貼ってみたところ、なんか良い感じ。

こんなものが出来上がった。側板とガイド？を張り合わせたもの。あるいは溝を掘った側板というべきか。ダンボールはサクサク切れるので、楽にしかも精度よくできた気がする。
さて、これを組んでしまうのは、もったいない。実機を作る際の冶具になりそうなのだ。難を言えば、組む際に接着剤が付いてしまうと大変マズそう。

実際にやってみた(3)。

冶具を別に作ることに。ダイソーに PP シートが売ってたので 1mm 厚を選択。透明が良かったのだが、色付きしかなかった。ポリプロピレンなら、ほとんどの接着剤は付かない。ただ精度よくつくれるかどうか。ダンボールは柔らかいからぴったりでなくてもどうにかなる。PP シートは、カッターで切り出した後、修正しないと。どうなることやら。

この写真は修整後。２枚別々に切り出したのだが、かなりのずれがあった。しょうがないので２枚を貼り合わせて同じになるように修正。一応 6mmの板はスリットに入る。--- ちょっと修正は難しいというか面倒だった。スリットに入ると書いたが、歪めないとギリギリ入らないような感じ。

苦労したし、この型紙中心で行く。板も現物合わせ優先。

完成！貼り合わせた状態で穴をあけ、分離した後スペーサで２枚を接続。これを中心に組み上げていく予定。

またもテスト。ダイソー　カラーボードでやってみた。5mm 厚で薄い板にも関わらず、冶具を外すのが面倒だった。理由は接着剤の盛り --- 干渉しないように、接着部分が型紙にあたるところを切っておこう。後、組んでからの側板切り出しは、うまくいかない気がしてきた。やはり切り出すのが先か。

側板の選択

ホムセン行ってみたが、どうもしっくり来るものがない。板厚が 13mm とか厚いうえに値段が高い。15cm 幅の板ならいろいろあるのだが、16cm は面倒なことに。結局、百均のまないたで決定 -- スピーカ用としては適切ではないかも知れないが、工作が楽そう。この上に組み付けて、最後に切り出す。余った部分はスピーカーが付くフロントパネルにも使う予定。厚みがあるので設計図とは若干形が変わる。

ところで、このデザインだと　実にもったいない感じでまな板が余る。 F02607H0用まで同じデザインにすると 8枚まな板が必要で同じ形の端材が大量にでることに。それでは、あんまりなので、F02607H0用は、余った部分で作ることにする。
　お題：まな板の残りと 30cm x 20cm 6mm厚 MDF , 10cm幅の板の残りを使ってスピーカBOXを作る。
これで検討してみる。

木材の反り

さて、実機を組みだしたのだが、木が反っている。側板用のまな板が１枚。内側に使う 10c幅の木の端も。
困ってしまったのだが、かたく絞った濡れタオルを乗せておくと直るらしい。水分で膨張するので曲がった内側に乗せる。２枚あるなら、（）←こうなるように挟む。

やってみたところ、6mm 厚の板は、数時間で反対側に反るほど効果があった。まな板もおおむね OK 。

ほぼ完成！

写真は、最後の側板を付ける直前のもの。ターミナルを付け、ケーブルも配置。側板を付けたら最後、中はいじれないので、結構不安だったり。スピーカの取り付け穴は、ダイソー　コンパスカッターで切り抜いた。結構根気がいるが、両面から切っていったところなんとかいけた。

後は、水性ニスを塗る予定。そのためには、まず整形、次に全体をなめらかになるよう紙やすりをかけて、「との粉」なるものを刷り込む。ニスはなかなか乾かないので完成まで日数がかかる。

やってみた。

「との粉」 20ml 弱に同量の水を入れかきまぜる。量的にこんなものかと思ったのだが、塗りすぎたようだ。乾いた後にサンドペーパーで落とすのだが、いくらでも落ちる --- まるで土くれを磨いているよう。あるサイトでは、全部落とすつもりで磨けばよろしいとのこと。もっと少量で良かったかも。

つぎに、ダイソーの水性ニス(けやき)を塗った。できるだけ薄くと心掛けたが、垂れないギリギリだったかも知れない。数時間たってだいぶ乾いてきた。スピーカBOX のほうは、綺麗な木目が浮き出てきた。表面は少々ざらつく感じ。MDF は、ザラザラ。これを２～３日乾かして、サンドがけして　２度目の塗りの予定。MDF はどう仕上がるのか？塗膜はできているわけだから、いけるとは思うが、まぁやってみる。

２つめ完成！　ついでに、 F02607H0用バスレフも１つ。
写真は、それぞれ２度塗り後乾燥中のもの。バスレフは、けやき→ウォールナットに変更。MDF の色が濃くしっくりこなかったので。あとスピーカの穴が左にオフセットされているが、前の設計で穴をあけたのを流用したため。ダクトは、トイレの詰まりを流すアレの柄。内径 19φ 4cm 。吸音材はマットを切ったもの。上下にだけ貼っている。

アンプについて

とりあえず bluetooth スピーカーにしたい。それで、左のタイプを入手した。だが、どうもスピーカーケーブルが長い場合 LP フィルタが必要らしい。最初から右のタイプを買えばよかった。とはいうものの普通の 10uH インダクタ使ってるみたいだし、手持ちがある。コンデンサを 0.1 uF にするとカットオフ 160kHz 。

なんか、22uF を沢山持ってた。1.3A の小さいやつと 3A ぐらいの表面実装型。これと 0.1uF のフィルムコンデンサで作る。カットオフは 100kHz 程度。
アンテナになるのを防ぐだけだから、これでも良いのかも知れない。あとは、電解コンデンサが目立つ。左のタイプで良かったのだろうか？　ちょっと不安。まぁでも、最終的には ESP32 で作りたいしダメでも無問題。

つくり終えて

精度よく作ろうとしたのだが、思うようには行かなかった。板が歪んでいたりして、完璧なのは難しい。ニス塗りもあまり上手に出来たとは言えない。少々残念ではあるが、まぁこんなものだろう。

さて、作成をしていて思ったのが、CNC があれば・・・みたいな。スピーカー穴のくりぬきも完璧だったろうし、側板に溝を掘ることで、組み立てに苦労しなかっただろう。また、固く重い板材を採用することも出来たはずだ。aliexpress を見れば、CNC1610 あるいは CNC2418 といったのが $200 以下で買える。Arduino 互換のコントローラ付きで、この価格。しかもレーザーモジュールをオプションとして付けられる。死蔵してしまいそうで躊躇しているが、いずれ検討してみたい。

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2016年11月21日

OPi Zero クラスタボード(1)

OPi Zero クラスタボードの回路と部品配置が決まって来た。上のパターンは、INA219 の部分で、なんとか乗せることが出来た。~~まずは、ここらでスナップショット。~~ 。パターンが出来ると発注したく .... 少々手直しは入れたが我慢できず発注！

　・回路図：suzbrd_opizero_v0.06.pdf
　・EAGLEファイル：suzbrd_opizero_v0.06.zip
　・発注ファイル：suzbrd_opizero_v0.06-out.zip

今回は、ITEAD Studio にした。送料が $6.43 で合計 $21.33 。Fusion PCB(Seeed Studio)より少し安い。
v0.06 の問題点：
　・ MINI-360 フットワークの幅が 0.5mm 程狭い。0.35 inch ではダメで 0.37 inch ？

11/22　発注 11/30 発送 12/06 受け取り(予定)
　・２週間ほどで受け取れるようだ。

時系列で思いついたことを記して来たが、よくわからなくなってきているので、まとめを書いておく。この記事は、変更があったら、訂正を入れる。

ボードについて

サイズは、99.06 x 49.53 mm 。これで FIX 。サイドに 2.54mm の余白を作ったので、PCBレールを使うことが可能。この上に２つの OPi Zero を取り付ける。そのためには、13pin と 3pin のピンヘッダを取り外し、ピンソケットを下側に付けなければならない。
ピンヘッダを一本一本外すことは容易いが、スルーホールの中のハンダの除去が難しい。

左側の OPi Zero を　ノード１とする。右側はノード２。基本的に対等ではあるが、一部違う所があり、普通はノード１がマスターになることを想定している。

ボード上にある３つの長方形は、MINI-360 DC DC コンバータモジュール。DJ ジャックの 12V (～ 20V) を入力し、OPi Zero とボード上の USB に 5V を供給する。この DC DC コンについても改造が必要。１つは、EN ピンの引き出し。もう一つは、可変電圧になってる所を確実に 5V にする改造 -- こちらは必須ではないものの、少なくとも 5V に調整済みのうえ取り付ける必要がある。
右側のエリアの前後に USB type-A メスが付く。DJ ジャック側を USB1, コネクタ側を USB2 とする。この２つの USB はそれぞれホストの切り替えが可能である。

この DC-DC コンは、aliexpress で MINI-360 DC DC で検索。
よくよく見ると、空きパターンがあるタイプがある。~~こちらの方が改造には都合が良い。~~ まぁ古いタイプみたいだから、写真はどうであれ、空きパターンがない方が来るだろう。

裏面はこんな感じで、なにもない。
IC自体は MP2307 -- 4.5 ～ 23V の電源入力レンジ。放熱が十分であれば、連続3A の出力が出来る。(ピーク 4A) 。だが、このモジュールはインダクタが小さいのでそこまで流せない。2.3 A は流せるが連続は無理であった。連続では 1.8A ということになっている。

電圧の設定は、出力を VR + 8.2K で分圧し FB に接続している。VR を外し抵抗と交換することで、固定電圧にする。
誤差を無視して計算すると、
39k           :  5.32v
33k + 470k パラ: 4.98v
22k             : 3.41v
22k + 470k パラ : 3.30v
こんな感じ。

上限を指定したうえで調整したいのであれば、VR とパラに抵抗を入れる。最大出力が 17V であることから VR は~~おそらく~~ 150k 。
56k パラ : MAX 5.52v
27k パラ : MAX 3.51v 
この改造の方が良いかも。

2012 の抵抗を付けてみた。5番ピンがFB でそれが VR の右上に接続されている。だから、これでパラレルに接続したことになる。こういう改造なら、空きパターンのない方でも楽。

確認してみた。12V 電源で、5V 系は 5.33V まで。3.3V 系は 3.34V までだった。まだ回せるかも知れないのだが、だいたいこんなもの。作った 5V 系は 5.22V に調整してタブレット用に使う予定。3.3V 系は ESP32 ボードに回す。

なお、2012(0805)サイズで、これらの抵抗値を入手するには、例えばこの25種が安価。
15K 18K 20K 22K 24K 27K 30K 33K 36K 39K 43K 47K 51K 56K 62K 68K 75K 82K 91K 100K 120K 150K 180K 200K 220K

2A 連続出力可能なのか？

USB resistor というのを入手できたので、試したみた。1A は問題なさそうに思える。2A の設定で 2.3A 流れるのだが、しばらくすると一瞬切れてまた出力されるのを繰り返す。どうやら効率が急に落ちて温度が上がりすぎるようだ。データシートによるとサーマル・シャットダウンは 160℃。内部ではそこまで温度が上がってしまうということ。... というわけで少々当てが外れた。

信号線のアサインを後で説明するが、その前に、OPi Zero コネクタの信号線について


      26pin CON             13pin CON         3pin CON
   3V3(1)   5V               (1)5V             (1) GND
TWI0-SDA    5V               GND               (2) U0RX
TWI0-SCL    GND              USB-DM2           (3) U0TX
    PWM1    U1TX             USB-DP2
     GND    U1RX             USB-DM3
    U2RX    IO1              USB-DP3
    U2TX    GND              LINEOUT_R
   U2CTS    TWI1-SDA         LINEOUT_L
     3V3    TWI1-SCL         TVOUT
SPI1-MOSI   GND              MIC-MBIAS
SPI1-MISO   U2RTS            MIC1P
SPI1-CLK    SPI1-CE0         MIC1N
     GND   (26)SPI1-CE1      (13)IrRX

3pin には、シリアルコンソールが割り当てられている。13pin は、USB 2ch とアナログ系など。このうち USB の 4pin分のみ使用する。

26 pin は、デジタル系。すべての信号は、GPIO として使用できるが、専用の機能が割り当てられている。また、これらは 20mA まで電流を流せる。

機能として、2 つの I2C (TWI0,TWI1) 、２つの UART (U1,U2) 、および PWM1 を使用し、後は GPIO として使用する。

信号線の割り当てと機能

ノード１ U0TX - ノード２ U1RX
ノード１ U0RX - ノード２ U1TX
ノード２ U0TX - ノード１ U1RX
ノード２ U0RX - ノード１ U1TX

相手のコンソールを UART1 と接続してある。抵抗を間に入れるようにしており、接続しないことも可能

ノード１ U2TX - ノード２ U2RX
ノード１ U2RX - ノード２ U2TX
ノード１ U2CTS - ノード２ U2RTS
ノード１ U2RTS - ノード２ U2CTS

UART2 は、CTS/RTS も含め、相互に接続。抵抗を間に入れるようにしており、接続しないことも可能。CTS は、自ノード電源でプルアップしている。電源が入ったときに CTS が L レベルなら、ブートしないような制御にしようと目論んでいる。

ノード１ TWI0-SDA - ノード２ TWI0-SDA
ノード１ TWI0-SCL - ノード２ TWI0-SCL

まず、この I2C チャネルを使うために、OPi Zero の改造が必要。これらは、Zero 内で、自ノード電源でプルアップされている。共用して使うため、外さないといけない。プルアップはこのボード内の常設電源に対して行う。

このチャネルは、ボード内のいくつかのデバイスに接続できる。（オプション）。外部にも出力されていて、想定しているデバイスに接続できるようにしている。(後述)

R151,R152 を外すだけなので、比較的容易な改修。

ノード１ TWI1-SDA - ノード２ TWI1-SDA
ノード１ TWI1-SCL - ノード２ TWI1-SCL

ボード内では使用せず、外部に接続する。この I2C チャネルを使うために、OPi Zero の改造が必要で、プルアップ抵抗を外さないといけない。このプルアップの取り外しはリスクが大きく TWI0 のものより困難である。今のところ、どのように使用するか想定していない。

プルアップ抵抗を外さないと、片側が電源ＯＦＦのときプルダウンになってしまう。そのため、ボード内のプルアップも必要になる。それでも H が 2/3 VCC で通信が出来ない恐れがある。その上通常時でも 1/3 の約 700 Ωを駆動しないといけない。Zero 自体はいけるにしてもデバイス側は無理かも知れない。使えればラッキーというところ。

R153,R154 を外すのだが、横の R16,C14 にダメージを与えないようにしなければならない。特に R16 を飛ばしてしまうと起動しなくなる恐れがある。

PWM1

圧電サウンダを取り付け BEEP として使用することを想定し、トランジスタを介した出力になっている。これは、ノード１、ノード２別個にある。圧電サウンダを使う場合、パラレルに抵抗もしくはインダクタを入れる。入れなければただのオープンコレクタ出力である。

MOSI(GPIO)

それぞれ相手ノードの電源を ON/OFF できる。Nch FET を介して MINI-360 の EN に接続されており、H にすると OFF となる。強制リセットの代替として使用。

MISO(GPIO)

USB1 を切り替える機能。デフォルトはノード１だが、L にすると、ノード２に切り替わる。共用なので H にしてはいけない。

IO1(GPIO)

USB2 を切り替える機能。デフォルトはノード１だが、L にすると、ノード２に切り替わる。共用なので H にしてはいけない。

CLK(GPIO)

ボタン１：外部にタクトスイッチを接続し、ボタン入力として使えるが、L にすることで、リモートでのボタン押下にも使用できる。ノード１、ノード２共用。抵抗を入れてあるので、出力がぶつかっても問題ない。

CE0(GPIO)

ボタン２：外部にタクトスイッチを接続し、ボタン入力として使えるが、L にすることで、リモートでのボタン押下にも使用できる。ノード１、ノード２共用。抵抗を入れてあるので、出力がぶつかっても問題ない。

おまけとして、ダイオードを通した外部出力ピンを持っており、ノード２から引き出したリセットに接続できるようにもなっている。このボードをクラスタではない使い方をしたときに、使うケースがあるかも知れない。(後述)

CE1(未使用)

唯一の未使用ピン。使うとすれば、リブート用。リセット信号を取り出しここにつなぐ。あるいは割り込み割り当てて L になったらリブートさせる。後者は代替案であり、リセットほど強制力はない。でもリセット信号の取り出しが困難ならば、ないよりはマシだろう。

リセット信号がどこにあるかと言うと、C301 -- すなわち、CE1 の隣であった。CE1 につなぐのはどう見ても簡単。

クラスタ以外での使用方法

USB の切り替えには、NX3DV221 というチップを使用する。これの入手が難しかったりするが、それ以前にあまりに小さいためにハンダづけが困難である。そういう理由もあって、他の利用方法も検討している。

中央右、線が集中しているところが、NX3DV221 のパターン。基板は作れそうだが、実装は無理かも知れない。

クラウド
とにかく、多数の Zero を動かしたいという用途では、USB の切り替えはもとより、増設USB などいらないだろう。相互の再起動の仕組みや、コンソールの接続は有用だろうから、２つの DC DC コンだけ生かす。

こういう使い方では、13pin コネクタの取り外しも必要ない。まぁコンソール接続もいらないという場合は、 3pin コネクタの取り外しもしなくてよい。そういう使い方でも電源が 2個に1つで済み、12V電源が使えるのはメリットだろう。

開発マシン＋開発ターゲット

さらに簡略化して、DC DC コンを１つにする手もある。MINI-360 は、1.8A まで連続で流せる能力があるので、ノード１本体のUSB からノード２の USB OTG に給電する。( ちなみに OPi Zero は ‘Armbian IoT settings’ だと　アイドル状態で 110mA とかそのレベルらしい。)

相互接続もノード２コンソール程度にしておく。運用ではあまり有用ではないのだが、１台を主に実験用に使うならば意味がある。

こういう用途でのみ、ノード２リセット信号の取り出し→ボタン２への接続を利用する。

I2C デバイス

EEPROM (1010xxx : 1010000 外付け / 1010001 内蔵)
クラスタを設計する場合、わずかな容量であっても共有ストレージが必要だろう。そのために EEPROM を接続する。接続可能なのは、正副２系統。幸いなことに、RTC + EEPROM モジュールが格安で手に入る。これを外付けにして正系とする。副系は、ボード内に付けられる。

正系が外付けなのは、このボード自体を交換する場合を想定してのこと。交換したらすべての情報がなくなるのであれば、復旧に手間がかかる。回路などないに等しいのだが、一応 DC DC コンが壊れる可能性がある。また、このボード自体が実験用である。改修して交換みたいなことはするだろう。

... ということにしておく。実際の装置でも EEPROM をケーブルで接続し筐体に貼り付けるようなことをするそうだ。それがないと、ボード自体を交換したとき困るのは本当らしい。

この RTCモジュールは aliexpress で DS1307 を検索

DS1307 (1101000)

RTC モジュール。まぁあったほうが良いだろう。幸いなことに、必須とした EEPROM モジュールのおまけで使える。

スタンドアロンで使うものではないから、いらない場合も多いだろう。そういう場合は、正系 EEPROM も使えないから、ボードの副系のみで運用する。

追記：実は高精度のDS3231版のほうが安価だったり。

INA219 電圧・電流計( 1000x0x )
(1000000 NODE1, 1000001 NODE2, 1000010 USB1, 1000011 USB2)
オプションで、ボード内に４つ接続することを計画している。付ける場所は、Zero の電源入力に２つ。USB1,USB2 に２つ。

常時測定するような使い方はしないかも知れない。そして、INA219も小さいのである。ハンダづけが難しい。それ以前にアートワークが厳しく、パターンが入れられない可能性がある。

入手は、aliexpress で INA219 SOT23-8 を検索。

なお、安いモジュールもある。わざわざボード上に常設はしないが、測定したいという場合に使える。その場合もボードに R100 -- 0.1Ω は付けておく。平行に仮付けして 0.05 Ωで計測。
こちらは　CJMCU INA219　で検索。

SSD1306 ( 011110x )

表示デバイスが一切ないのは、実験用としても問題だろう。格安の OLED モジュールを接続することを検討。SSD1306 を使ったモジュールには、単色、２色、フルカラーがあるようだ。青＋白２色を予定している。

aliexpress で oled module あるいは SSD1306 で検索

この表示デバイスは、マスターとなったノードが使用し、運用に使う。デバッグにも必要であれば、TWI1 の方を使用する。

SPI-Flash

本体の裏に SPI-Flash を接続できるようになっている。これはブートも可能。クラウドなんかでは有用だろう。どうせ別に NAS がある。クラスタにおいても、USB ストレージを付けるのであれば、OS はそこに入れれば良いのだ。ノードダウンして切り替えるならば、もう一台が OS ごと引き継ぐ。スタンバイ側は、ストレージがないわけだが、マスターをNASとして使えばよい。こうすることで、micro SD が空く。

なんというか、本体が安すぎるせいで、micro SD が高価なものに思えてしまう。SPI-Flash の価格は、8MB が 10個で $4 ぐらい。4MB はもっと安く $4 も出せば 20 個買える。16MB は少し高く 5 個で $5 を超える。これらのうち標準的なサイズは 8MB である。1MB は U-boot で使うので、残り 7MB にカーネル＋initrd を入れる。4MB でも良いとは思うのだが、足りなかったときどうにもならない。SPI-Flash を付けるのは比較的簡単だが、付け替えは厳しい。8MB にしておくのが無難。

ちなみに、ブートできないような状態になってしまっても、micro SD からのブートは可能で、いわゆる文鎮化は心配しなくて良い。

入手は、aliexpress で、25Q64FV, 25Q128FV あるいは W25Q32 を検索。

PCBレール

(aliexpress で PCB guide rail で検索)

PCB をマウントするものを探してはみたが、ピンと来るものが１つだけ見つかった。長さは 86mm で少し大きい。このボードを入れてもロックの位置にすらこないので、当て板が必要。

当て板は 2mm 厚まで。長さは、おそらく 25mm ぐらいで端まで行く。外付けモジュールを付けるなら、もう少し大きく作ってそこにマウントすれば良いと思う。

クラスタの場合、裸の 2.5in HDD もレールを付ければいけるのではないかと思う。そう出来れば割とすっきりまとめられるかも知れない。

で、これを何に取り付けるか？ L アングルで良さそうな気も。

ケース

(aliexpress で aluminum box 105 で検索、SZOMK AK-C-C69a:w105 h40 d92)

ケースなど必要なのか？という疑問はあるが、見つかったので書いておく。基板は入るが、高さがギリギリである。

イーサの HUB とか USB Disk とかを組み合わせて使うものだから、全体で様にならないと意味がないと思うのだ。でもまぁ一応。

そういえば、よくある安物の５ポートHUB 。こいつのサイズが、97 x 67 x 25 mm だそうだ。

他に、w105 h55 d150 というのも見つかる。これも溝があるので入れられそうだ。これぐらいの大きさになると、HUB と DISK も入れられて良いのではないだろうか。

ちなみに、100mm の基板は入るが、下のでっぱりと干渉しそうな。注意が必要。

100mm で思い出したが、100mm x 72mm の Pico-ITX のボードはギリギリまで部品が配置されてるものが多く(普通)入らない。これらのケース内幅は 98mm ぐらい。また、3.5 inch HDD は入らないが、HDD 用マウンタにも合わない。HDD は 101.6 mm だが、このケースは 106mm 。さらに、2.5 inch HDD は、作ったボードを入れると、タテにもヨコにも置けない。長さが 100.45 mm なので、重なるように配置しないといけない。なんとも中途半端ではあるが、100mm幅の板が丁度合うのは利点。2.5 inch HDD なら、板にマウントしてつりさげるような配置ができる。

ちなみに、Pico-ITX の SBC EspressoBin

ヒートシンク

( banggood で入手 )

一応書いておくと、ちょっと背の高いのが欲しかったので、40x40mm 11mm高のを切りだして使おうかと。aliexpress でも heatsink 40mm*40mm*11mm　で検索すると見つかるが、banggood のやつが具合が良い。フィン 13枚なのは同じなのだが、切り目？が 10本のが良いのだ。

追記：とか書いておきながら 35mmx35mmx17mm のタイプも買っていたり。

こちらは、aliexpress で「heatsink 40mm 11mm」で検索すると見つかるタイプ。なにしろ安いので気軽に消費できる。
これを図示したとおりにカットできた。道具は、万力＋金のこ。飛び出している部分は wifi チップにかぶせる。これのマウントの方法だが、H2+ SoC に両面テープ。そのままでは wifiチップも SDRAM も浮くので、0.5mm厚の放熱シート(シリコンシートまたは αGEL)を挟む。

ちなみに、フィンの数は 13 だが、削った方の切れ目が 8本のタイプと 10本のタイプがある。今回は 8本の方を使った。(2) で切りだした部分も、wifi にかぶらせる突起部がないだけで使える。というか、うまくやれれば同じ形状を２個取り出せる。(1) と (2) を切り離さないようにすれば良い。あるいは、(3) の切り方を工夫するとか。

35mmx35mmx17mm も同じような形状を切り出せた。背が高くなってもかまわないなら、こちらの方が良いかも。

チップ抵抗の取り外しは、２本のハンダごてを使うと書いたが、ふと USB solder iron を検索してみたところ、$4 ちょっとで買えるようだ。

昔にあったタイプとは違い、こて先が交換可能になっている。(こて先も売っている)。それだけ実用的に使えるということか？ちなみに、5V 8W で 15秒で使え 30秒で冷めるそうだ。キャップも付属していて、携帯するのに配慮されている。--- 携帯などしないが、すぐ仕舞えるのは便利。今はタブレットの普及で USB AC アダプタも高出力なものが多く使い勝手が良くなって来ているのかも知れない。

ちなみに昔のタイプを所有している。熱量は少々足りない印象だった。形状のせいか、つい先に触ってしまい痛い思いをした。さて、新しいタイプはどうなのだろう？

追記：新しいタイプが来た。早速電流を測定してみると 5.1v で 1.78A : 9W ほど。旧型も火を入れて見たが 1.0A 程度で 5W 。差は歴然でこれなら使えるような印象。

ピンヘッダの外し方

戦々恐々としていたわけだが、そう難しいものではなかった。
簡単に言えば、一本づつ、ハンダごてを当ててラジペンで引き抜くだけである。問題は、基板とラジペン両方に力がかかること。両手を使ってしっかりとやらないといけないわけだが、その上でハンダごてを正確に当てる必要がある。ハンダごてを机に置いても出来るが、万力などで固定したほうがやりやすいだろう。

後処理は、はんだ吸い取り線を軽く使った後、無理そうなのは 0.8mm φ のピンバイスで力をかけずにえぐる。私は、ダイソーにあった「精密ハンドドリル」を使用した。

とか書いてみたが、実は練習での話。本番では、はんだ吸い取り線はあまり上手くいかず、だいたいは「精密ハンドドリル」のお世話になった。USB 顕微鏡で見てみると一部ランドにダメージがあった。大丈夫だとは思うが、それほど完璧にできたわけではなかった。

posted by すｚ at 03:13| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2016年11月04日

Orange pi zero

存在がリークされていた、Orange pi zero が発売された。価格は 256MB 版が $6.99 送料込みだと $10.1。512MB 版は +$2 の $8.99。
スペックは

SoC Allwinner H2(+) quad core Cortex A7 @ 1.2 GHz
Memory 256 / 512 MB
micro SD card slot
100M Ethernet
WiFi (802.11 b/g/n)
USB 1x USB 2.0 host
micro USB OTG port

26-pin コネクタ (Raspberry Pi B+ 互換、SPI1, UART1, UART2, TWI0, TWI1 )
13-pin コネクタ (2x USB 2.0, TV out, lineout, microphone, IR receiver )
3-pin コネクタ (serial console)

Power Supply 5V 2A via micro USB port (or optional PoE)
Dimensions 52 x 46 mm

HDMI がない代わりにイーサも Wifi も付いている。それでいてお安い SBC （某 Zero とは違って複数買いも可能）。特筆すべき機能としては、PoE も一応可能という点。一応というのは、ジャンパしなければいけないのと、5V でないといけないという点。なんの保護もないから、５Ｖ以上を付加すると、５Ｖ系にすべてその電圧がかかる。ジャンパの箇所は、裏面左下の R29,R358 。

PoE は使ったことがないので知らないんだが、ここに件の DC-DC コンバータをつなげれば、電圧はある程度自由になる（かも）。あと、SPI Flash のパターンもある(SPI0)。ここからのブートも可能らしい。NAS を使い microSD を空けたい向きには朗報か？

回路図(pdf)
回路図を見ると Core 電圧は、1.1v と 1.3v の切り替えが可能。 3.3V 系の電源は、3 系統あって、SYSTEM,CORE,SDRAM を加えると 6 系統もある。(One もそうだが)チープではあっても、電源回路はちゃんとしている印象。~~あと、Oneの回路図にしか載っていないが USB の 5V 出力は、SY6280 という電流制限つきのスイッチＩＣが使われている。Zero も同じかも知れない。~~ ：間違い、後述。

さて、このブログでは使い方などには触れない。なぜ取り上げたかというと、その基板サイズ --- 5cm x 5cm に収まってるわけで、なにか基板を作ってみたかったり。

arduino ユニバーサル基板で示すと、多分こんな感じ。イーサと USB がだいぶ背が高い。52 x 46 mm らしいが、コネクタがはみ出てる分が込みになっている。現物が来れば分かることだが、1.9 x 1.8 (inch) ではないかなぁ。

実は、NanoPi NEO　という少し前から発売されてた SBC もある。こちらも 256MB/512MB があって、$7.99 , $9.99 (ただし送料は $10) 。こちらの方が 40mm x 40mm と小さい。専用のヒートシンクとかケースとかもあって、悪くない。何故 OPi Zero を選んだのか？というと、512MB が $5.9 で出るものとばかり思ってたため。まさか Wifi が付いて、$3 も予定より高くなるとは！　でも Wifi は $3 では買えないし、まぁいいかというノリ。あと、5cm x 5cm というのも基板的にでかい。4cm x 4cm では、入れられる回路が少なくなる。

作りたいものというと ...２台使ってアクティブ--スタンバイ　クラスタにする基板 -- とか。
　1) シリアルを相互に接続。
　2) お互いの電源を OFF できる回路 (リセットがあると良いのだけれどない)
　3) USB host を切り替える回路。
　4) 電源回路
　5) 表示用ディスプレイ(I2C)

3) は無理かと思ったんだけれども、例えば NX3DV221 -- これが aliexpress でも買える。だいぶやる気になってきた。XQFN10 というパッケージなんだが、0.5mm ピッチでサイドまで電極がある。ハンダづけは一応可能そうだ。
4) 電源は 2A では足りない。USB とも別にして 3 つ DC-DC コンが必要か？ 12V 2A （かそれ以上）から供給すれば良いだろう。件の DC-DC コンを使うとして、EN ピンを引き出して GND にショートすれば OFF にできる。

件のDC DC コンバータとは、これのこと。前の記事で紹介した。

ちなみに、micro USB の VBUS が 5V ということになっていて、ピンヘッダの５Ｖピンと直接つながっている。となると ... ピンヘッダに５Ｖを供給する場合に、USB device として使うには？ ... 無理かな。

1) のシリアルはどうしたものか？ console 用が UART0, その他 UART1,2 がある。console を含めて接続してしまうかどうか？そうした場合、外部との接続はどうする？

console を接続しておくと、panic したときのログが取れるのである。通常時はどうにでもなる --- USB OTG ですら使えるはずだ(使えればの話だが)。... となると console ⇔ UART1 とか。UART2 同士も接続しておいた方が良いか。network を通したりするかも知れないので、CTS/RTS もある UART2 が都合が良い。

5) の I2C は共用で良いのかなぁ。まぁ基板上に置いても見えないわけで。そんなことより、I2C の RTC -- これを共用する。メモリエリアがあるタイプを選べば、状態を通知しあえる。I2C も２つあるから、１つは外部デバイスを接続できるようにしよう。

生きてさえいればシリアルで状態を通知できるが、死んでいると状態が分からない。最終状態を書き込んでおければ、起動して良いものかどうかが判断できるだろう。こういう重要な役割を担わせるのであれば、外部に出さない方が良い。そうなると I2C 2つとも使うことに。

ディスプレイは、こんなやつがある。OLED 0.96 in で 128x64 。サイズは 29.3mm x 27.57mm 。これはバックライトは必要ないが、別途バックライト制御用の信号線が必要かも知れない -- メモ。

追記：RTC はヤメて I2C EEPROM にするかも。DS1307 が RAM もあって良いのだが、バッテリーを置く場所がない。電気二重層を使おうとも思ったが、それも無理。逆に EEPROM がやたら有用な気がしてきた。秋月で単価 20円のやつが 64kbit の容量がある。装置固有の情報を置いたり、ログを取ったり、相手装置からも読めるわけだし。RTC が必須の装置でなくなれば、外部Ｉ２Ｃにつないでも良いし。

ところで、１列のピンヘッダは上部に実装されてしまっている。これを下向きに実装しなおさないと。抜くのは１ピンづつやれば良く可能だろうが、穴を綺麗にするには？　なんだか自信がないぞ。ダメそうなら、作成基板の下に付けないといけない。考慮しておかないと。

考慮といえば、コネクタの方向。イーサを後ろ向きだとして、ＤＣ入力や、USB はイーサと同じ向き。そうなると、micro USB や micro SD はフロントということに。USB disk と一緒に、ケースに入れたとして、基板のフロント側はアクセス性が悪い。メンテナンスの時のみアクセスするという位置づけで使いたい。

USB disk だが、例えば左のケーブルから基板を取りだし、自分で配線することで、コンパクトに収まるかも。USB コネクタも付けずに直接配線すれば、接触不良のトラブルが起きにくくなる。あるいは右のケース。同じようにケーブルを直接配線したうえで、ケース上にこの基板をマウントするとか。
ただ、どちらの例も古いものなので、512B セクタの HDD しか使えない（だろう）。ところで、右のケースで USB 3.0 対応のものもある。その場合、付属のケーブルを使いコネクタを介さないと無理。USB コネクタの向きはよくよく考えないと。

これは、3.5inch ベイ用のマウンタだが、幅が 101mm 。上部にこの基板がマウントできそうだ。随分とチープな仕上がりになりそうだが、それも良いかも。

後は I2C ディスプレイ、フロント側にコネクタを出す。そういえばボタン。付いてないような。GPIO が余ってるだろうか？


      26pin CON             13pin CON         3pin CON
   3V3(1)   5V               (1)5V             (1) GND
TWI0-SDA    5V               GND               (2) U0RX
TWI0-SCL    GND              USB-DM2           (3) U0TX
    PWM1    U1TX             USB-DP2
     GND    U1RX             USB-DM3
    U2RX    IO1              USB-DP3
    U2TX    GND              LINEOUT_R
   U2CTS    TWI1-SDA         LINEOUT_L
     3V3    TWI1-SCL         TVOUT
SPI1-MOSI   GND              MIC-MBIAS
SPI1-MISO   U2RTS            MIC1P
SPI1-CLK    SPI1-CE0         MIC1N
     GND   (26)SPI1-CE1      (13)IrRX

使い道が決まってないのは、SPI1 の５本と PWM1,IO1 の計７本で、システムで必須な GPIO が相手の電源 OFF と USB 切り替え２本。ボタンは付けられるとして２つぐらい。
どうしても足りないなら、I2C をひとつにしても良いが ... ボタンのスペース自体も足りない。

いろいろ考えるといきなり基板を起こすのは無理がありそう。件の DC-DC コンは使えるのかどうかテストしないといけないし、USB device が使えるかどうかもテストがいる。USB スイッチも別途テストしたいし。なかなかに前途多難。本当のところは、基板を設計したいだけだったりするのだが。

ところで、クラスタにしてどうする？　という話があるかも知れない。単に複数動かすのではなく、アクティブースタンバイ　クラスタを意識した構成。まぁ実用上はたいした性能ではないし、堅牢かというと、そうでもない。ちゃんとしたものは恐ろしく高価なわけだから、手軽に実験ができる学習用という位置づけを狙う。USB 2.0 disk なら、まだ切り替えられるものを作れそうだが、USB 3.0 やSATA はお手上げ。この辺が落としどころかなと思う。

そういえば、Wifi も付いているのであった。これを外部とのアクセス用と決めれば、イーサの方はクロスケーブルで直結して、インターコネクト専用とすることも出来る -- メモ。
ただし、技適問題があるから、あくまで実験用と考える。あるいは、逆に Wifi をインターコネクト専用とする。アンテナを一か所に集めてシールドしてしまうのはどうか？。--- これなら、技適問題をクリアできるかな？

SPI Flash について。

　・http://linux-sunxi.org/Bootable_SPI_flash
ここ見ると、U-boot を起動させるものらしい。SD boot が失敗したら SPI Flash からブートするとのこと。network boot が可能なんだろうと推測されるが、容量があれば、カーネル+initrd も入れておける。

U-boot だけなら、1MB で済む。カーネル+initrd が、7MB 以下になるなら 8MB を使える。SPI Flash は、16MB までの製品があり入手は容易。4MB のものは、中途半端らしい。

入手するには、aliexpress で、25Q64FV, 25Q128FV を検索。

OPi シリーズの Wifi モデルに共通のいかにもチープなアンテナ。いくらぐらいするもの？と思ったので aliexpres で調べてみた。

ようやく見つけたのが左端。同じショップで他に違うタイプのを扱っている。これらは、5個で $11 ～ $12 だった。日本で買うと　１つ 500 円ぐらい。結構するのであった。コストが上がるのであれば、Wifi などいらないとも思うのだが... Wifi なし 512MB バーションが安く出るといいなぁ。

感度は、3DBi と書いてある。真ん中の FPC タイプは、よく目にするが、こいつと同じぐらい。

USB OTG について

　・http://forum.armbian.com/index.php/topic/1426-connect-orange-pi-one-through-usb-otg-with-a-computer/

ここ見ると OPi ONE で使えているようだ。ドライバーは問題なさそう。後は電源回り。

ONE/Lite は、電源入力として使えないと書いてある。Zero は電源入力。回路も違う。
ONE/Lite では、HOST として使った場合、SY6280AAC を通して電源を供給する。そのための信号線は、USB0-DRVVBUS で出力電流は 680mA に制限される。ID ピンは、USB0-IDDET に接続され、デバイスが接続されたことを認識できるようになっている。DEVICE として使った場合は、VBUS は何も利用されない。ついでだが、標準タイプの USB の VBUS は、5V と直結されていて、電流制限はない。

さて、Zero の方、ID ピンは、USB0-IDDET に接続されている。ということは、デバイスとして使える。問題は、ピンヘッダから電力を供給して、VBUS にも電圧がかかった場合。Pch MOS FET (AO3415A) が間に入っていて何か回路がある。どうも VBUS の電圧が高いと ON になって内部に電流を取り込むが、VBUS の電圧が低い場合に電流が出力されないようにする回路に見える。要するに HOST として使う場合の方が問題がある。標準タイプの USB の VBUS は、5V と直結されていて、電流制限はない。

ちなみに、OPi PC と最近発売された OPi PC2 -- これらは、USB すべてに SY6280AAC　が入っている。ただし２段になってるポートは、合計での制限。電流制限は 1.1A 。micro USB は、One/Lite と同じで 680mA 制限。

さて、USB デバイスとして使う場合、g_ether を使えば、ネットワークも通せる。HOST 側には g_ether を使うドライバもあるわけで、HOST 用ケーブル＋通常ケーブルで通信経路としても使えるはずだ。
この SBC で最速のインターフェイスは、USB である。これに network が通るということは ... インターリンクには最適ということでもある(かもしれない)。ケーブルは自作してスマートなものにすることもできそうだ。

USB は、オーバヘッドが大きそうで、実際は最適というわけではなさそう。パケットは 512B までだし、性能的にも怪しい。

あと、g_ether は、標準の USB イーサ。Windows からも使える(はず)。ちゃんと使うには、ルーティングがネック。仮想マシンなどと同じ設定で良いわけだから設定レベルだとは思うのだが、私は良くしらない。
追記：Windows10 マシンと接続する場合、標準機能の「モバイルネットワーク」を使うそうだ。

ところで、SPI Flash でブートできて、USB デバイスになる --- ということは、なにか USB 装置を手軽に作れるわけだ。こういう役割を Rasberry pi zero に期待したんだが、買えないなら仕方がない。256MB もメモリがあるボードが $6.99 (数量を買うときは、送料分 +$1.75) で買えるわけだから、ベアメタル・プログラミングしてみるのも面白いかも知れない。まぁ initrd にアプリを突っ込んで、専用機に仕立てるほうが簡単そうだが。

実をいうと、自分で中途半端と書いた 4MB の Flash をなにこれ安いで買ってしまった。20個で $3.41 。そのときは知らなかったわけだが、8MB でも 10個 $4.2 程で買えるのであった。initrd + kernel で 3MB しか使えないので、どうなることやら。

ベアメタル・プログラミングとか書いたが、おそらくはカーネルドライバですべてを行う方が簡単。ダウンロードして insmod するアプリをでっちあげて arduino もどきの出来上がり ... とはいかないだろうか。

こうやって使うとき、背の高い部品は邪魔。外したからと言って消費電力が減るわけではなさそうなんだが、なんかすっきりしない。部品を外したり、壊しそうなことも含めて、いろいろやってみたい。

制御線案


SPI1-MOSI : H で相手ノードの電源を OFF (デフォルト は電源 ON)　
SPI1-MISO : L で USB1 をノード２に割り当て (デフォルト は　ノード１)
　(入力) H マスターノード＝ノード１、L マスターノード=ノード２
SPI1-CLK : L で USB2 をノード２に割り当て (デフォルト は　ノード１)
SPI1-CE1 ： H で 自ノード LED を点灯、

TWI0-SDA,TWI0-SCL : 内部用, ノード１，２ともに接続 I2C-EEPROM
TWI1-SDA,TWI1-SCL : 外部用, ノード１，２ともに接続

PWM1　：未定　ビープぐらいは欲しいし、圧電サウンダを付けられるようにしようかと
１２Ｖも使えるわけだが、うるさいと困るし 5V で駆動可能に。

IO1 ：　ボタン入力専用
            CON
             |
             +-- (pullup)
             |
　IO1 --- R -+- R --- IO1 

SPI1-CE0　：ボタン入力専用
                |
SPI1-CE0 --- R -+- R --- SPI1-CE0

U0TX  ---  R --- U1RX
U0RX  ---  R --- U1TX

U1TX  ---  R --- U0RX
U1RX  ---  R --- U0TX

U2TX  ---  R --- U2RX
U2RX  ---  R --- U2TX
U2RTS ---  R --- U2CTS
U2CTS ---  R --- U2RTS

注意：SDA,SCL は、ピンを直結するわけだから、出力がぶつかるような使い方をしてはいけない。これは当然として、USB 切り替えも同じタイプの接続なので要注意。
それ以外でポートが壊れたりはしないように考慮はする。直結を避けて抵抗を入れるだけではあるが、接続したくない場合もあるだろう。こういうジャンパ的に使える抵抗は、裏面にもっていこうと思う。

リセットについて

OPi Zero は、ボタンが一切ないが、他のボードもリセットがないものがある。一体どうなってるのか？と思って調べてみた。

だいたいの回路図は、こうなっていて、C301 と R346 がパーツ名に使われている。回路的には、VCC-IO の立ち上がりを遅延させているようだ。 C301 と R346　が接続されている所を GND に落とせばリセットがかかる。

Zero で言えば、左上のココ。C301 と R346　が見える。

まぁこのボードでは、電源 OFF/ON するつもりだから、リセットをジャンパすることは、考えない。

CE1 を使わないことに決めたのだが、CE1 は写真で言うと C301 の隣のパッド。これにリセットをつなぐのは容易なので考え直すことに

それは良いのだが、ブートしたときの動作を変えるには、どうしたら良いのだろう？

考えてみたのだが、起動を止めておくという指示だけは欲しい。信号線は相互に接続されているが、U2CTS かな。Ｌは起動待ち。相手が存在しないときもあるし、確実にプルアップしておくことにしよう。

普通タブレットは、電源があれば起動してしまう。電源ＯＦＦであればバッテリーの充電制御をしながらブートするのをスタンバっている。で、電源ボタンを押したら起動するが、音声ボタンの状態で動作を変える。U2CTS は、電源ボタンの役割というわけだ。音声ボタンの役割は、２個のボタンを使ってもいいし、EEPROM に何か書き込んでもいい。

GPIO について。

すべての I/O は、GPIO にもなると勝手に思っていたが、確認しないといけない。Zero は H2 なのであるが、どうやら I/O 系は H3 と互換性がある模様。H3 のデータシートと Zero の回路図を見比べて確信できた。


PA0/UART2_TX/JTAG_MS0/PA_EINT0 (IO-2)
PA1/UART2_RX/JTAG_CK0/PA_EINT1 (IO-0)
PA2/UART2_RTS/JTAG_DO0/PA_EINT2 (IO-6)
PA3/UART2_CTS/JTAG_DI0/PA_EINT3 (IO-3)
PA4/UART0_TX/PA_EINT4
PA5/UART0_RX/PWM0/PA_EINT5
PA6/SIM_PWREN/PWM1/PA_EINT6 (PWM1)
PA7/SIM_CLK/PA_EINT7 (IO-1)
PA10/SIM_DET/PA_EINT10 (SPI_CE1)

PA11/TWI0_SCK/DI_TX/PA_EINT11
PA12/TWI0_SDA/DI_RX/PA_EINT12

PA18/PCM0_SYNC/TWI1_SCK/PA_EINT18 (IO-5)
PA19/PCM0_CLK/TWI1_SDA/PA_EINT19 (IO-4)

PA13/SPI1_CS/UART3_TX/PA_EINT13 (SPI-CE0)
PA14/SPI1_CLK/UART3_RX/PA_EINT14
PA15/SPI1_MOSI/UART3_RTS/PA_EINT15
PA16/SPI1_MISO/UART3_CTS/PA_EINT16

PG6/UART1_TX/PG_EINT6
PG7/UART1_RX/PG_EINT7

26- pinheader に接続されているピンの初期状態はすべて Hi-Z 。またこれらの絶対定格は 20mA 。これらの GPIO は、UART といった機能の選択の１つとして、IN または OUT を選べる。さらに割り込み機能も選ぶことが出来る。全部選択なので排他的に使用する。また、これらのピンには、pullup/down 機能はないようである。

UART2 は JTAG を兼ねる。SPI1 は、UART3 にもなる。TWI0 は DI_TX,DI_RX の機能もある。
なお、JTAG を実際に使用するには、PIN 機能の切り替えが必要。H2/H3 には、JTAG_SEL0,JTAG_SEL1 というピンが他にあって外部から有効化できそうなのだが、残念なことに無接続。どうやって使うかというと、ブートローダが起動したときに設定しておくのだろう。

H2/H3 には、RTC の機能があるが、32KHz 水晶用のピン X32KO,X32KI が無接続。ただし、OPi ONE のみ PAD が出てるかも知れない。でも、バックアップ電源のない RTC にどれだけ意味があるかという話があるか。

なお、13pin の方に出ている信号線は、すべてが GPIO に使えない。

この情報を元に回路図をみなおしてみよう。

RTC モジュール

なんか見つけてしまった。RTC の DS1703 に 4KB の I2C ROM (AT24C64)が付いたモジュール。$0.4 とか分けがわからない値段。

これで良いじゃないか。これを接続できるようにしませう。注意点としては、VCC が 5V でないといけないということ。I/O は 3.3V でいけるらしい。多分 SDA,SCL が 5V でプルアップされてそうだから外さないといけない。

I2C ROM の容量が減ってしまったが、まぁいい。I2C ROM は普通に 1Mbit とかの製品があるし、必要なら付けられるようにしておこう。

もはや、本題とは関係ないのだが、いろんなモジュールが安く買えるようだ。左は 6-axis センサの mpu6050 モジュール I2C 接続 $1.3 ぐらい。右は、NEO 6M gps モジュール $4 ぐらい。シリアル、PPS 出力あり。
　--- まぁ GPS は時刻取得に使えるし一応は関係あるか。

ではこれはどうか？　INA219 を使用した電流・電圧計。$1.7 ぐらい。
R100 だから 0.1 Ω これに 2A 流すとすれば、0.2w だから 1/4 W 品が必要で 1206 (3.2mm x 1.6mm) を使わないといけない。この基板では 1206 より一回りでかい。INA219 が豆粒に見える。

結構悩ましい。IC 自体の値段にちょっと上乗せするだけでモジュールが買えてしまう。IC を付けるスペースも厳しいから、まぁモジュールを買うとして、何を測定したいのか？　自機の消費電力？　あるいは USB 出力？　なんでもかんでも測定しようとすると、コストもかかるし、ボードがたこ足になって配置に困ってしまう。

スペースさえ確保できれば、パターンだけ入れておこうかなぁ。アドレスが４つからの選択だから１つのバスに 4つまで。スペース的には USB が余裕がある。あと２つなら、zero の消費電流か。

データシートを見たら、なんと 16 通りもあった。A1,A0 しかないんだが、SDA,SCL と接続することで選択できるようだ。まぁ４つしか付けないことにして、VCC,GND の組み合わせから選ぶ。

とりあえず、接続予定なのは、次のリスト


INA219  10001x0x 
DS1307  1101000
EEPROM  1010xxx
SSD1306 011110x

EEPROM は、DS1307 モジュールにも乗っている。多分 1010000 だから、基板に付く方は、1010001 にしようと思う。

ちょっと、忘れないようにメモ。
INA219 は、おまけなので別につけなくても良い。極小のチップだから付けるの面倒だし。USB の切り替えも別に必要ない使い方もあるだろう。NX3DV221 もハンダづけできない可能性があるわけだし。だから、ジャンパして接続を固定にできるようにしておかないと。この場合、一筆書きに出来るだけ近くなるよう配慮する。

もう、実機を受け取った人がいる。

気が付かなかったが、LED とか付いている。--- LED は、わざわざ付ける必要なかったか。外してしまおう。

回路図を確認


PL10/S_PWM/S_PL_EINT10 (PWR-LED)
PA17/SPDIF_OUT/PA_EINT17 (STATUS-LED)

また console 用ピンヘッダが付いている。忘れていたが、どうしようか。

案としては、arduino で良く見るスタッカブルのやつを使う。console 用は下がソケット。13 pin の方は、どうしようか。切って使えるタイプでないと、短いピンソケットを縦に並べるのは厳しい。切って使えるタイプでスタッカブルは見たことがない。USB のみスタッカブルで、後はピンヘッダを立てておくことにしよう。26 ピンの方は、普通にソケットを下向き。スタッカブルは必要ないし無理だろう。あと、SPI1-CE1 を使わないと決めてしまえば、24 pin が使える、これも考慮しよう。

要するに 3pin と 4pin のスタッカブルが必要で、8pin を切って使うと丁度いい。... となると、基板に使わない穴を開けなくともよいか。ピン間に通せるのは、表裏２本なので、配線が厳しいのだ。

しまった。USB にスタッカブルは使ってはいけない。4 ピンのソケットを下向き。

そういえば、通常のピンヘッダ＋ピンソケットを連結すると、11mm 。だが、11mm のスペーサはない。何故なんだろう？

ついでに回路図を確認したところ、TWI0,TWI1 が、それぞれの 3.3V にプルアップされていた。R151 - R154。これを外さないといけない。場所は確認できた。R151,R152 は、TWI0 で表右上。取り付け穴のとなり。R153,R154 は TWI1 用で、裏左下。少々ごちゃごちゃしてる。TWI0 が圧倒的に簡単だから重要な方に割り当てる。

なんかこういうものがあった。ロックさえできるようだ。”PCB Guide Rail” 。
とにかく、フチさえあれば、なんとかなるのだろう。

この製品、全長が 86mm 。ネジがある方 13mm ぐらいは溝がないからぴったりになる基板サイズは 73mm ぐらい。ロックにぎりぎり引っ掛けられるサイズは 60mm ぐらいかな。少し大きいが、当て板をすれば、どうにでもなる。そんなことより、これに近いようなものが見つからない。ベストかつ唯一という気がしてきた。

取り付け方法がピンと来ないが、簡易的には、アルミアングルに横にならべていくとか。それを木の側板に取り付けて出来上がり --- みたいな。

クラスタとして、HDD ありの場合も、HDD に小さいアルミアングルを取り付けてマウントできるか。

ピンヘッダを外せる自信はある。しかしスルーホールをどうにか出来るかどうかは不明。細いドリルで空けなおすのだろうか？
秋月のFT232R モジュールのピンヘッダを外したことはあるが、このときは吸い取り線だけでなんとかしようとした。一応は出来たものの、かなり基板を痛めてしまった。

PoE 用のジャンパは問題なさそうだが、DC-DC コンを付けるために線を引き出せるかどうかというと、かなり怪しい。... 5V も GND も一緒に引き出すのは難しいが、+PoE だけなら、あるいは簡単かも。
R151,R152 は出来る自信がある。R153,R154 は厳しい。となりの R16 も一緒に行きそう。R16 はパワーオンのためのプルアップ 47K。外すと起動しなくなりそうだ。これだけ付け直せるかというと、あまり自信がない。--- でもハンダごて２本ならいけるかも。CR なんかは、両端に同時に熱を加えれば簡単に外せるとのこと。ちなみに、右隣りの C14 は、VCC-IO のパスコンのひとつで 1uF --- これは飛ばしたとしても、どうと言うことはなさそう。
USB は外せそう。RJ45 は無理そう。とても厳しい印象。
SPI-Flash は付けられる自信があるが、付け替える自信はない。周りの部品がいってしまいそう。
付け直せないなら、やはり最低 8MB にするべきか。3M でカーネル＋環境というのは可能だと思うんだが、相当な面倒が待っていそうで嫌になって来た。

リセットを引き出すのは出来るかもしれないが、リスクがでかい印象。失敗したとき周りの CR を付け直せる自信が全くない。
... とか最初思ったのだが、未使用の CE1 に接続してみることにした。CE1 は C301 のとなり、D18 のカソードからCE1 につないでも良い。... なんか簡単そうなのであった。

まだテスターを当ててないので、多分なのだが、赤い点のどれかを、赤いリングのところにつなぐだけなのだ。なんか楽勝に見えるんだが。

これ

Zero の写真の赤枠に置くつもりなわけだが、いくつかメモ。SDRAM 横のコンデンサは、SDRAM より背が高く本当に絶縁注意。大き目の２つのインダクタは、絶縁の問題はないとは思うが、力を加えたりすると欠ける恐れがある。結局は触れないようにしないといけない。触れて良いのは、パルストランスのみ。ここに引っ掛けるようなことを考えても良いかも知れない。

amazon でも耐熱輪ゴムという名称で同じものを売ってた。「通常のアメゴムは３倍程度伸びますが、本製品は２倍程度まで伸びます。耐熱性と伴に対候製もあり、直射日光、雨、風の当たる場面でも使用可能です。」とのこと。やっぱりパッキンじゃなくて輪ゴムだったのか。

これ、太さが 3mm もあってネジに引っ掛けるのは無理。1mm か 1.5mm ぐらいのやつを探してみた。
色々あるのだが、OD 28mm 1.5mm φ が安かったんで選択。o ring の材質は NBR っぽい。多分延ばさない状態で 4 cm ぐらい。これをクロスして掛ければ良いんじゃないか？　まぁ延びるものかどうかさえ良くわからないんだけども。

やっと気が付いた。aliexpress で良くあるやつと banggood で入手しておいたのは別物。いや正確には加工が別物。14-5 mm で切りだすには、banggood のやつが具合が良いようだ。

Top Electronic Company

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=MINI+360

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=CJMCU

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=NEO-6M

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=OLED

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=DS1307

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=DS3231

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=INA219

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=mpu6050

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=MICRO+USB

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=infrared

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=ESP-32

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=ov7670

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=9G+SG90

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=4WD

https://www.aliexpress.com/store/1266255/search?SearchText=bluetooth+receiver

NX3DV221

CBTL01023GM

posted by すｚ at 18:54| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2015年07月05日

Android リモコン

Android で使えるリモコンについての覚書。

最近は、Android 関係に興味があって、いろいろ調べたり、買ったりしている。今回は、まず買ってしまった変なものの紹介から。

aliexpress でこれを見つけて、説明文すら読まずに飛びついてしまった。変な本体とリモコンが２つ、なんだろうこれ？ $10.98　と高いものではないし、ハンドルに付けるリモコンが良い感じ。bluetooth という文字が見えたので。

説明文を読めば、本体は、A2DP　で Android と接続するもので、FM トランスミッタでカーオーディオに飛ばす装置だと分かる。microSD の音楽を鳴らしたり、ハンズフリーで電話することも出来る。２つのリモコンは赤外線。

私は車は持っているのだが、カーオーディオはない。Android タブレットで良いかと思って付けなかった。だから FM トランスミッタがあっても仕方がなかったのであった。

ただ、ハンドルに付けるリモコンだけ使いたい。

イヤホンジャックを使ったリモコン

　・https://source.android.com/accessories/headset-spec.html
　

ここに、ちゃんとした定義が書いてある。ボタンA は Short Press/Long Press/Double Press に対応した多機能キーで、ボタンB/C は Vol+/Vol- 。

こんな単純な回路でいくつかの制御が出来ることになっている。それに加えて機能をカスタマイズするアプリがあるようなのだ。

ひとつは、Headset Button Controller(Trial) まさにそういう目的のアプリ。これは有料版とトライアル版がある。

もうひとつは、iKey/Pressy といった Aボタンのみのものを制御するアプリ。KeyCut というアプリは、1-9 Short Press/1-3 Long Press に対応している。(ただし、Long Press　は動作が怪しそう)

9 Short Press など人が押すものではないと思ったが、機械で押すのなら話は別である。-- そう、「赤外線リモコン → イヤホンリモコン変換器」が作れそうなのである。AVR だと学習リモコン用のソースコードがありそうだから、多分作るのは簡単だろう。

BlueTooth Shutter を使ったリモコン

そういえば、カメラシャッターというリモコンもあった。Aliexpress でも安価なものがある。これにもカスタマイズするアプリがあるようだ。Blue Genius というアプリは、6 つの機能を割り当てられるようだ。ボタンを押すだけの操作だから、BlueTooth 化も簡単そうなのである。

機械で操作するには、種類がすくないのだが、もし自分でアプリが作れるようになったら、もっと増やせそうではある。可能性があるということで覚えておこう。

MIC端子からの電源供給

MIC端子には、2.2V に 2.2 kΩのバイアス抵抗が接続されているようだ。供給電力は少ないが、IC を駆動できる可能性がある。赤外線受光ユニットだけでも動かせれば、第三の選択がある。

　・http://s2jp.com/2012/11/make-soundir-receiver/

なにやら、Android 単体で赤外線受信を成功させた人がいるのである。感度が悪すぎて諦めたようだが、もし赤外線受光ユニットが動作するのであれば、実用的に使えるかも知れない。アプリが作れなければ絵にかいた餅であるが、一応記しておこう。

ちなみに、
　・http://www.jonki.net/entry/20120725
ここの人は、ELECOMのMPA-IP353M3 を分解しているが、なにやらICが入っている。そうであれば電源を供給しているはず。回路図を起こしてみれば、どうやっているか具体的に分かるのではないか？

　・http://jp.blog.reinforce-lab.com/2010/11/iphone.html
さらに詳しく考察している人がいた。マイク端子からは1.8V 0.3mAが得られるとのこと。イヤホンに出力して電力を取る方法もあるそうだ。こちらを採用すると 1mA ほど取れるらしい。

コメントからたどると、Hijack というものが... これはなんと、トランスを使って音声出力を整流している。

この情報をもとに、秋月の受光モジュールを眺めてみる。
ＧＰ１ＵＸＣ４１ＱＳだと MAX 0.6mA (typ. 0.3mA) 。電源電圧は、2.7V ～となっている。一番消費電流が少ないが、ちょっと厳しい感じ。

おわりに

今回はこれだけ。もともとは、HID で制御しようかと思っていたのだが、もっと汎用性がある方法もあった。作るのも簡単そうである。自分でも作りたいとは思っているが何時になるか分からない。この記事はネタ・フリーである。これは！と思った方は是非作ってみて欲しい。

posted by すｚ at 10:39| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2015年06月28日

USBee AX pro

Dealextreme で $9.99 の安いロジアナ(SKU:148945)を買ってみた。

EZ-USB FX2LP CY7C68013A に入力バッファを付けたもので、USBee AX pro clone として色々と出回っている。例えば、aliexpress のこれなどは、$5.90 で売っている。

Dealextreme にしたのは、レビューに色々書いてくれているから。だが、良く読めば aliexpress のでも良かったような気がする。

これがよく見る内部写真。実際に来たものは、CY7C68013A が QFN に変更になっていた。他の部品配置・パターンは全く同じ。
入力との間に集合抵抗が入っている (101 - 10Ω)、8pin のIC は、I2C ROM 24C02 (256B)。入力バッファは、HC245。

アプリの選定

さて、問題の１つはアプリ。一体何を使うのだろう？レビュー見て混乱してたのだが、どうやら３つの選択枝があるらしい。

1) USBee 公式サイトでアプリを購入。

使えるらしい。が、レジストするのに $49.9 もするようだ。高いのでパス。

2) VID/PID を (0925/3881 に?) 書き換えて、SALEAE 24M_8CH 用のアプリを使う。

VID/PID の書き換えのために開発キットを導入するとか面倒そう。で、アプリが有償で高価だったりすると、試す気もなくす。これ以上、調べないでパス。
　・https://www.saleae.com/downloads
とは、書いたがここから、公式アプリがダウンロードできる。一応メモ。

3) sigrok/pulseview を使う。

なんと、オープンソースのアプリがあるのであった。プロトコルも開発されているようなので、これを使うしかないだろう。それが結論であれば、何を買ってもなんとかなりそうだ。git の tree を見ると android 版もあるようだ。この pluseview は、色々なハードに対応している。あの ZEROPLUS LAP-C もリストに入っている。とても興味がわいてきた。

あるいは、CY7C68013A ボードで入力バッファがない代わり I2C ROM が 16KB のこれなんかでも良いのではないか？

さらに言えば、FTDI のチップを使って、SYNCBB あるいは単なる BitBang で取り込むのも改造すれば可能ではないか！ HI-SPEED 対応の FT232HL とか。FULL-SPEED でも FT232X がバッファが少し多くなっていて往年の FT232RL より有利になっている。取りこぼしがどれぐらいあるかで、どこまで使えるのか？というのが不安材料。あと、ライブラリ。WinUSB(libusb) + libftdi という組み合わせになりそうで、やや不安。

ハードウェアの問題

これもレビューから。
USBee AX pro clone は、3.3V 専用で 5V トレラントではない。

　・100 Ωを直列に入れる。
　・74LCX245 に交換すると 5V トレラントに出来る。

という解決策が提示されている。

消費電流が多いため、バスパワーの HUB では、うまく動作しない場合がある。AC アダプタを付けるタイプの HUB を使うこと。

Windows版インストール

ここに書いてあることをやってみる。

1) Zadigのダウンロードと実行

これは、WinUSB などにデバイスを登録するツール。USBee AX pro clone を接続して実行する。操作は簡単なものだが、他のデバイスも置き換えてしまうこと出来るので、注意。

Windows 8.1 で試したが、最初 "Install WCID Driver" を押す。そうすると USB のリストが出る。VID/PID も自動で設定されて、WinUSB に登録する。

今回は関係ないが、WinUSB 以外に libusb-win32 と libusbK (って何？) に対応している。

2) pulseview-NIGHTLY-installer.exe のインストール

インストールするだけで、設定などほとんどない。デバイスもちゃんと認識された。おわり。ちなみに、sigrok-cli-NIGHTLY-installer.exe は CUI 版。Linux で使う場合は、こっちも便利に使えそう。

アンドロイド版

Android でも動くらしいが、OTG に対応した端末でないと当然ダメだろうし、OTG と言っても HI-SPEED に対応していないと意味がない。そして、消費電流が多いというのが気になる。相当端末を選ぶのではないか？しかし、ちゃんと動くのであれば、面白い。

ここに apk などが置いてあるが、スクリーンショットを見るに、フルセットのようだ。

ソースコードもビルド可能なようだ。電子工作品を Andriod 対応させる場合に相当参考になるのではないか？

おわりに

今回の記事は、紹介記事に見えるかも知れないが、単なる覚書き。インストールしただけで、使ってはいないし、お勧めなのかどうか、判断できていない。

今回は、オープンソースの Android 版を知っただけで、かなりの収穫だと思っている。Android のアプリを作ってみたいのである。外付けデバイスを扱うアプリのソースコードが手に入ったわけで、調べてみたい。

なにか進展があれば、いつものように追記するかも。

aliexpress のアレ

$5.90 で売っている。aliexpress のこれも買ってみた。

写真では隠れているが、Salae logic Analyzer (24MHz 8CH)互換。VID/PID も 0925/3881 ... ということは、アレが使える可能性が。それはサテオキ、sigrok/pulseview は、当然のように認識した。

そして、中のバッファは、LVC245 だった。こっちの方が上等で、高速＋5V トレラント！。抵抗は 12Ω、ROM は 24C02 -- 同じようなもの。なお、写真にあるように、CLK の端子がある。ただし、これが使えるかどうかは不明。

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2015年06月10日

RDA5871

突然の更新。ちょっとメモ。
android タブレットを買った関係で、いくつか aliexpress で BTキーボードを購入した。いろいろ問題があって分解したり。その過程で面白いものを発見したのでメモしておく。

RDA5871

購入したのは、このキーボード。"Bluetooth Keyboard" と表示され、Bluetooth 3.0 には対応していない。要するに古いタイプ。
これは、キートップに特徴がある。数字キー２のところに、虫眼鏡のマーク。

おそらく、赤札天国のこれも同じではないかと思う。今の為替レートだと国内で買った方が良いかも知れない。

中の基板。シルクが入っていて分かりやすい。なにやらライターを接続できそうなコネクタ・パターンがある。さらに RXD/TXD のテストパッドも。8pin のチップは L24C64 -- I2C ROM である。メインのチップには、RDA 5871 とマークされている。

この RDA5871 とは、どんなものなのか調べてみると、こんな説明が。

Features
1. On-chip support for common keyboard and mouse interfaces eliminates external processor
2. Bluetooth HID profile version 1.0 compliant
3. CMOS single-chip fully-integrated radio and baseband
4. Integrated battery charger
5. Compliant with Bluetooth 2.1 specification
6. ARM7-based microprocessor with on-chip ROM and RAM
7. Meet class 2 and class 3 transmitting power requirementr
8. Supporting 26MHz DCXO /TCXO
9. Low power consumption
10. Minimum external component
11. Internal 32k LPO.
12. Support for EEPROM
13. Build-in code patching which supports up to 16 KB patching code
14. Built-in four 8-bit resolution ADC channels
15. Programmable keyscan matrix interface, up to 8 × 18 key-scanning matrix

注目したのは、16KB の EEPROM にパッチ・コードを書くことで、機能を変えられるということ。I2C ROM だから、データさえあれば書き換えは容易。

そうは言ってもプログラミングなど出来るはずがない。... と思ったわけだが、rda5871-sdk なんてものが公開されている。

　・https://code.google.com/p/rda5871-sdk/
ここに行くと、こっちを見ろと誘導される。
　・https://5871e.codeplex.com
中を見てないが、確かに SDK らしい。SDK をビルドすると SPP と HID のサンプルプログラムが出来るらしい。

また、先の URL には、評価ボードとその回路図が。

キーボード基板は、ほぼ全ピン出力されているようだ。
開発ボードも作ってる。写真のシルクをチェック


ROW0  GPIO0_0
     :
ROW7  GPIO0_7
COL00 GPIO1_0
     :
COL07 GPIO1_7
COL08 GPIO2_0
     :
COL15 GPIO2_7 (COL11-14 : AGPIO)
GPIO3_0 GPIO3_0
     :
GPIO3_3 GPIO3_3
COL16 GPIO3_4
COL17 GPIO3_5

どうやら 8bitポートが４つあって、30 本の GPIO がある。自由に使えるが、キーボードスキャンの機能を使う場合は、ピンの割り当ては決まっているということらしい。COL のうち４本は、ADC に接続されていて、AGPIO となっている。

AB1112

RDA5871 のキーボードとほとんど同じに見えるが、よく見ると虫眼鏡マークは、数字キー１のところ。接続すると "Bluetooth 3.0 Keyboard" と表示される。

中の基板。(裏面はシルクがないので省略)。チップは AB1112A とマークされていて違うもの。チップは違うが、同じように I2C ROM が載っている。説明は見つけた。

RDA5871 と同じようなものではあるが、こちらは情報がない。とは言え解析すればキーマップぐらいは変えられそう。

ちなみに、最初の基板になぜか AB1107-xxx と印刷されているが、AB1107 は AB1112 の電池駆動版。このチップを搭載したキーボードも安価であるようだ。ひょっとしたらポケモンキーボードは AB1107 じゃないかという気もしている。

確認するために、中古を購入してしまった。これに載っているのは BCM2048 。カセット側にはホスト・コントローラが載っているが、BCM2070 。どちらもワンチップ。

キーマップ

ローカルな信号名で作成したので、ちょっとややこしい。シルクとの対応表も載せたが、


ピンとのマップ (＋シルク信号名)
1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  B  C  D  E  F  G  H  I  J  f
C00   C02   C04   C06   C12  C10   C09   R0    R2    C15   R6    R7
   C01   C03   C05   C13  C11   C14   C07   R1    R3    R4    R5    C16
キーマップ
ESC 1  2  3  4  5  6  7  8  9  0  -  =
 B5 C5 C6 C7 C8 B8 B9 C9 Ca Cb Cc Bc Ba

TAB Q  W  E  R  T  Y  U  I  O  P DEL
 E5 D5 D6 D7 D8 E8 E9 Db Da D9 Dc Ee

CAPS A  S  D  F  G  H  J  K  L  ; ENTER
 E6  G5 G6 G7 G8 I8 I9 G9 Ga Gb Hc Gc

LSFT Z  X  C  V  B  N  M  ,  . RSFT
  E3 H5 H6 H7 J8 J9 H9 Ha Hb Jc  He

FN CTRL ALT WIN SPACE  /  \    UP
G1  B4   E2 I1   IF    Ec Ea   Id

                      LEFT DOWN RIGHT
                        Jd  JF   Jf

      C00 C01 C02 C03 C04 C05 C06 C13 C12 C11 C10 C14 C09 C07 C15 C16
       1   2   3   4   5   6   7   8   9   a   b   c   d   e   F   f  
R0 B             CTRL ESC          5   6   =       -
R1 C                   1   2   3   4   7   8   9   0
R2 D                   Q   W   E   R   O   I   U   P
R3 E      ALT LSFT        CAPS     T   Y   \       /      DEL
R4 G  FN               A   S   D   F   J   K   L  ENTER
R6 H                   Z   X   C       N   M   ,   ;     RSFT
R5 I  WIN                          G   H              UP     SPACE
R7 J                               V   B           . LEFT    DOWN  RIGHT
       1   2   3   4   5   6   7   8   9   a   b   c   d   e   F   f  
      C00 C01 C02 C03 C04 C05 C06 C13 C12 C11 C10 C14 C09 C07 C15 C16
(目視でのみ作成：未チェック)

製品としてのレビュー

忘れてた、一応書いておこう。
このキーボードは、剛性が全くない。古いタイプは裏のアルミ板がさらに薄い。3mm厚ぐらいの木板を張り付けると、その問題は解消し、手にもって使っても使えるレベルにはなった。

打鍵感は、悪くない感じがする。一応パンタグラフで、ポメラキーボードと全く同じ構造のようだ。キーの配置で気に入らないのは、Fn キーとの同時押しが必要な ESC ぐらい。

耐久性については非常に疑問。中のフイルムの印刷だけの問題だが、簡単にダメになるかも知れない。

おわりに

面白いと思ったので紹介したが、試すのであれば、電波法に引っかからないような使い方でお願いする。 -- bluetooth は、屋外に電波が届かないような気がするが。
面白いと思ったのは、HID 。単純なイベントを android ホストに送るには HID が便利なのではないかと思うのだ。車のハンドルに付けるリモコンを改造したり出来たら良いなぁと思っている。他には、お気に入りのキーボードを bluetooth 化するとか。

キーボードに使われている IC は、I2C ROM を使っているものが多い印象。キーマップのカスタマイズ程度ならば、意外と障壁が低いようだ。いずれ弄繰り回してみたい。

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2013年04月20日

基板カッター

古い古い記事の焼き直しなのだが、秋月で 380モーターを取り扱うようになったのを記念して。

リュータで切断砥石を使って基板を切ったことがあるのだが、割れやすい切断砥石を高い回転数で回すのは結構怖い。それだけでなく粉塵がけっこう出る。さらにちょっと基板が大きいと垂直に当てられない。(ナナメになるとまっすぐ切れないばかりか、切断砥石が割れるおそれがある) ... などという問題があった。

で、どうにかならないかと考えて作ってみたのがこれ。

電動飛行機用のギアダウンユニット -- GBX400/GBX400NG に、ダイソーの 32mm 切断砥石をつけるのだ。適合モーターはＲＳ－３８５ＰＨ－４０４５。

結構調子が良かったのだが、GBX400は音がうるさかった。(ナイロンギアの GBX400NG なら少しは静かかも。) 以前は安物リュータから取り出した 3.6 V 用のモーターを 5V で回してたりしたので焼けたかなにかで使えなくなって使うのをやめてしまった。

秋月で 380モーターを取り扱うようになって思い出して記事にすることにした。記事にするにあたって今でも買えるのかどうか調べてみた。

GBX400/GBX400NG は、まだ大丈夫。ググれば在庫があるところがある。

消耗品の切断砥石がキモだったりする。直径 32mm というのは重要。これぐらいないと垂直に当てられない。ちびたら小さい基板にしか使えない。また穴径が 3mm φ でないと具合がわるい。（リュータ用は普通 1.8mmφとか）。ついでに書くと、厚みが 1.2 mm もあって切断するには無駄が多いのだが、その分丈夫で割れそうにないのがメリット。

さて、モーターのＲＳ－３８５ＰＨ－４０４５は通常在庫品なので、焼けようが問題はなさそう。問題は電源のほう。負荷時 2.7 A と書いてある。5V 2A の ACアダブタだとギリギリかもしれない。

5V 4A の　５Ｖ４Ａ　ＳＴＤ－０５０４０Ｕが良さそうな気がする。

ＢＤ６２１１Ｆ－Ｅ２

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AE-FT232HL

秋月から FT232HL 採用のモジュール AE-FT232HL が出ている。以前記事を書いた UM232H と互換。ピンだけじゃなくて、回路やサイズまで互換のようだ。値段も 1200 円と安くなってお薦めだとは思う。

ただ、単にシリアルを使いたいという向きには、オーバースペック。それだけでなく (5.0V トレラントではあるものの) 3.3V 固定というデメリットもある。(例えば 1.8V で I/O したい場合レベルシフタが必須になる)。また、2ch ある FT2232H なんかと比べると機能が劣る。微妙な面もあるのでツボを押さえた使い方をしたいところ。

このモジュールのメリット

ピッチ変換基板用連結ピン

FT232Rを PIC32MXライタに

~~clone~~

FT232H 応用メモ

このモジュールが発売されたおかげで MPSSE が身近になった。MPSSE が使えると便利な応用は何だろう？。まず MPSSE は高速だというのが最大のメリット。入力と出力を頻繁に切り替える BitBang も使える。FT232R と違って EEPROM に設定することでシリアル以外の様々な機能も使える。

ピン配置

パーツメモ

おまけ TXS02612

おまけ FTDI の FIFO バッファ量


          RX   TX
FT2232H   4KB  4KB
FT232H    1KB  1KB

FT231X    512  512
FT230X    512  512
FT232R    128  256

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2012年11月03日

A13-OLinuXino

ストロベリー・リナックスから、Olimex の A13-OLinuXino-WIFI というボードが発売になった。(在庫あり！ 6,300円)

これは、Allwinner A13 という ARM Cortex-A8 (1GHz)採用の Android 向け SoC を採用したボード。Raspberry Pi や BeagleBone の仲間である。

私は、ARM に手をださない方針で blog では ARM 関係は言及してこなかったのだが、これは例外。そして例外とした理由ははっきりしている。

私は、まだ手をださない。私の目標は MIPS の QFP な SoC -- Ingenic JZ4725B あるいは JZ4755 で電子工作することで、それは変わらない。だが、人に薦めるならば、Allwinner A13 ではないかと思う。

49ドルのARM開発ボード Cubieboard

おわりに

『JZ47XXのリファレンスデザインから』、『taobao でジャンク基板(2)』といった記事を書いている過程で、A13 のボードのことを知った。Ingenic の MIPS SoC は自分の趣味だが、電子工作可能なものはどういったものがあって、Ingenic のチップは、どういう位置づけなのかは押さえておきたい。そういう意味で A13 に関して興味をもった。

A13-OLinuXino 自体は、Raspberry Pi ほど大量には売られないだろう。ただ、長期にわたって売られる可能性があるし、自作できる可能性さえ残っている。趣味で開発コストを投入するなら、こういうのも楽しみがあって良いのではないかと思う。

なお、新しい情報を得たらここに追記していくつもり。

リンク

https://www.olimex.com/Products/OLinuXino/A13/

https://www.olimex.com/Products/OLinuXino/A13/A13-OLinuXino-WIFI/

おまけ: ARM に手をださない方針について

メモ

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2012年10月22日

taobao でジャンク基板(2)

『taobao でジャンク基板(2010年10月)』の 2年ぶりの続き。10 元/枚で売っているところを見つけ買いまししたので、真面目に調べてみることにした。

これはなにかというと PMP ジャンク基板。もとの機種名などは分からないので、基板の裏面に載っている名称から FX010 としておく。採用している SoC は、JZ4725 360 MHz (～ 400 MHz)。半完成品(未使用)で NAND FLASH と SDRAM と LCD が載っていない。

こんなものを買ったのは、いじれる可能性があるからなのだが、残念ながら人には薦められそうにはない。程度も悪いし、数も確保できない。プログラムを作れるようになったとしても、そのころには入手できなくなっていそう。

まぁでも、解析して自由につかえるようにしてみたいのだ。自分の分は潤沢に確保できたので潰してしまうような実験も出来る。これで経験を積んで、自作ボードに挑戦してみたいと思っている。

ここでは、このボードの解析情報を載せようと思う。ほとんどの人には関係なさそうだが、中華PMP が、どんなつくりになっているかを知ることは他で役に立つかもしれない。（関連記事『JZ47XXのリファレンスデザインから』）

ちなみに、このジャンク基板の SoC -- JZ4725 の情報は入手できている。どうやって使うかについての詳細は別途にしたい。簡単な説明だけ。

これ

まずは、入手したらやるべきことについて (注意点)

売っているところ

e通数码科技

智利数码科技（zyy15278420081)

こんなに沢山買ってどうするか？調査のために潰したりもしているが、修理し損なうものが大分出そう。それに JZ4725B に載せ替えてみたいのだ。はんだ付けが出来なくて諦めるかもしれないが、結構な数をダメにする見込み。まぁダメになったのは、部品取り用になってもらう。

プログラミング環境から作るつもりだが、環境を作っても使えるものが残らないと話にならない。数枚ぐらいは生き残って欲しい。

まぁ、うまく行くようならボードも作る。ただ、こちらは全然自信がない。ハンダ付けも厳しいし、2 層基板でなんとかする方策を練らないといけない。(4 層基板は作成可能になったとはいえ高いし経験もなくて無理。Eagle のライセンスもない)

ちなみに、まだ買える PMP で近いのは、紫光 (UnisCom) T950 。(時計の画面が特徴的で JZ4725B 採用のはず)。たとえばここで 115 元。ちゃんとした製品ですらこの値段だから、ジャンクが安いとも思えなくなってしまう。だが、完成品を買うとそれに囚われる。動いているものを壊すのには抵抗がある。

ハードとして載っているインターフェイス

FX010 の GPIO 割り当て


o SD_CD         54 WAIT      SDカード検出
o SD_PWR       102 LCD_SPL   SDカード電源SW (未使用)
o CHARG_DET_N  107 LCD_PS    充電完了検出
o USB_DET_N     48 PWM5      USB電源検出
o BL_PWM        57 PWM3/RXD  バックライト制御
o AMPEN_N      105 LCD_REV   スピーカーON
o LCD_RESET    103 LCD_CLS   LCD の RESET ピン
o LCD_CS       110 LCD_DE    LCD の CS ピン (111 かも)
(LCD_RS      LCD_HSYNC ) 一意に決まる
(LCD_WR      LCD_VSYNC ) 一意に決まる

?　KEY_INT      112 LCD_D16   (?)

             1.65v     2.27v   1.06v     0.60v  (USBBOORT)
    ___       ___      ___      ___      ___      ___
   o   o     o   o    o   o    o   o    o   o    o   o
                 
 WKUP  GND  103 COM  COM 223  COM 472  COM 222  GND LCD_PCK
  85         |            |        |        |         2
            GND          GND      GND      GND

      VDDRTC
       |
      103
       |
 COM: -+-- R --- ADIN1 68
       | 
       |       VDDRTC
       |        |
       |        S    Pch FET(2A)
        ---- G   
                D -+- LCD_D16 112 (KEYINT)
                   |
                  105
                   |
                  GND

               VBUS
                |
               104
    PWM5 -------+
               204
                |
               GND

不明
LCD_D17  111

何に使えるのか？

ここからは、わかったことのまとめ。

データシートについて

SDRAM インターフェイス

NAND FLASH インターフェイス (空きパターン x 2)

サウンド出力/マイク入力


  HPOUT ------+- 33 --- 47u -- FB --- OUT 
                |
                + -C -- 51 --+
                |             |
                C            GND
                |
               103
                |
               スピーカーへ

スピーカー出力

microSD

USB (HI-Speed , デバイス)

リポ電池インターフェイス

FM モジュールインターフェイス (空きパターン)


         ANT    (1) DATA        I2C_SDA
         MPX        CLK         I2C_SCL
RLINEIN  R-OUT      BUS MOD
LLINEIN  L-OUT      Write/Read
         GND        VCC

LCD インターフェイス (空きパターン)


 1-3               NC
  4                GND
  5                NC　　　　　　　　

 6    RESET       レ (LCD_CLS )
 7    VSYNC       VCC 
 8    HSYNC       VCC
 9    DOTCLK      VCC 
10    DEN      　 VCC 
11-28 DB17 - DB0
  11-18          (SLCD_DAT15/PC15 - SLCD_DAT8/PC8)
  19 NC
  20-27          (SLCD_DAT7/PC7 - SLCD_DAT0/PC0)
  28 NC
29    RD     　 VCC
30    WR     　 レ (LCD_VSYNC/SLCD_CS/PC18 )
31    DC     　 レ (LCD_HSYNC/SLCD_RS/PC19 )
32    CS     　 レ (LCD_DE )
33    GND       GND
34    VCC       VCC
35    LED (-)
36    LED (+) (3-4 直列)

ボタン x 6

シリアル

電源系

補修編


        ----------    --    HX-UG
       |    C     |  | C|  +----+     ------
       |          |  |  |  |    |   +        +
        ----------    --   |    |  |   coil   |      
                --    --   |    |  |          |
[104]  [ X ]   |  |  |  |  +----+   +        +
               | 0|  | X|             ------
[472]  [ C ]    --    --   [ C ]   [ C ]  [ C ]
        0.1u                0.1u    0.1u   0.1u


  (-)   (+)          0.1u
        ----------    --    LTC4054
       |    C     |  | C|  +----+
       |   10u    |  |  |  |    |
  --    ----------    --   |    |       
 |  |   ----------    --   |    | 
 |  |  |          |  |  |  +----+ 
  --   |  DIODE   |  | C|            
 2R2    ----------    --   
                      0.1u

JZ4725B 換装(の可能性)

資料編


        　　　(1) EN       Vout (5)
              (2) GND
              (3) Lx      Vin (4)

XC9236

FAN5307

SC189


        　　　(1) Vin      Lx (5)
              (2) GND
              (3) EN     Vout (4)

XC6204


        　　　(1) Vin    Vout (5)
              (2) GND
              (3) EN     NC   (4)


        　　　(1) Vin    SW    (6)
              (2) EN     OV    (5)
              (3) GND    FB    (4)


        　　　(1) /CHRG  PROG  (5)
              (2) GND   
              (3) BAT    VCC   (4)

 
            CB2518T              CBC2518T
           Sat    Max            Sat    Max
1.0uH       1.2A  1.5A   60mΩ   1.2A  1.0A  104mΩ
2.2uH      510mA  1.3A  117mΩ  890mA  1.1A  169mΩ
4.7uH      310mA  1.2A  100mΩ  680mA 920mA  260mΩ
22uH       165mA 580mA  650mΩ  320mA 460mA 1001mΩ

おまけ SDカードインターフェイス(MSC) について

TXS02612

MMCの使いかた

USBコントローラの設計(2)

JZ4725B 自作ボードの構想

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2012年10月08日

JZ47XXのリファレンスデザインから

JZ47XX というのは、中国の Ingenic という会社が作っている MIPS SoC 。MIPS 版 Android では JZ4770 というチップが採用されていたので知っている人もいるかも知れない。

この会社が出している JZ4725B や JZ4755 といった（世代が古い）SoC は、0.4 mm ピッチだが LQFP で電子工作レベルでボードを設計できるかも知れない。Programmers Manual などもググって見つけたし、いずれは挑戦してみたいとかねがね思っている。

そんな考えでリファレンスデザインを眺めたりしているのだが、PMP は All in One だから、回路図が結構参考になる。今回はちょっと紹介してみたい。

参考書は、RD4725B VOLANS 。(もう新規設計を推奨しておらず、メーカーページからのリンクがなくなっている .. のだが、ググると見つかる)

LED バックライト

CAT4104V

PCA9633DP1

スピーカーアンプ

ヘッドホン出力

マイク

キー

FM モジュール周り

チップフェライトビーズ

電源 IC

アナログ系電源

BKP1608HS121

チップフェライトビーズ BLM18RK121SN1　（120 Ω）

MicroSD カード

RD4725B はこんなところ。他の RD についても、紹介したいものが見つかれば追記しておこうと思う。

あと、他のメーカーの回路図は見ていないのだが、設計する人によって特色があるかも知れない。見比べてみるのも勉強になりそうだ。

追記: RD4755 CETUS

ようやくダウンロードできたので、見てみることに。

VGA

ヘッドホン出力

RD4760 LEPUS と RD4770 PISCES

先に出してしまったが、RD4760 LEPUS と RD4770 PISCES というのもある。

JZ4760 以前は、400 MHz 程度が上限のコアだったのだが、JZ4760 で 600 MHz 程度と周波数が一段回上がった。SDRAM も DDR2 対応に。周辺回路もまた大きく変わっている。JZ4770 は、1.2GHz とまた周波数が一段回上がったのだが、周辺回路はわりと JZ4760 に似ている。

スピーカー

GPS

おまけ: 中国で買える SoC とか

ここ


Allwinner A10             50.00 元 
RockChip  RK2918          40.00 元 
RockChip  RK2706B         15.00 元 
Ingenic   JZ4725/JZ4725B  15.00 元

~~リポ電池充電 IC~~

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2012年09月30日

アルミケース三種(2)

『アルミケース三種』の記事の続き。

aitendo のアルミケース(B)は、幅が 50mm を僅かに超えるだけのサイズ。ちょっと基板を設計するついでに、フタにできないか検討してみた。

imall.iteadstudio.com

~~$15~~

~~2.8~~

~~4.1~~

この基板自体は、もともとスロットに入れられるような幅で考えてみたのだが、高さも丁度良さそうなのでフタにできないかディメンジョンを検討。

多分、リューターでケースの飛び出ている部分を少し削れば、埋め込む形のフタにもなるんじゃないかと思う。

上記は内側の黄色い線をベースに少し修正して作る。白い外形線は、50mm x 20mm で、現在の最終型。ただし、切り代の分だけは小さくなる。

これは、電子回路用の普通の基板だが、シルクと銅箔パターンを使って、デザイン性豊かなフタを作れそうな気がする。基板だから外形も含めて精度は高い。穴も 6mm ぐらいの丸穴なら問題なく作れる。

M1.7

この基板について

8桁７セグ表示ボード

~~ちょっと無理やりだが、電源コネクタは、USB typeA で USB 延長ケーブルを使う。~~

USBコネクタ(A/メス)[UAF-19]

USBコネクタ(A/メス)[UAF-21]

類似品 (DealExtreme)

ミニUSBコネクタ(B)[MU5F-23]

DIY Mini USB 5-Pin Female 180 Degree (10-Piece Pack)

追記 caseb-pic32mx-01

Eagleメモ、フットプリント互換性

ITead Studioへの基板発注

SSW Blog: Eagleで長穴

この基板のつかいかた(想定)

~~工夫すれば、A/メス、[UAF-19]が付くかもしれない。A/メスを付ける場合は、下になるパターンが接触しないよう気をつける。(テープなどで絶縁)~~

~~ボタンは、TD-85XUしか付かない。MU5F-23の同等品とともに入手を推奨。~~

ケースに実際に付ける場合、上部のコネクタや(パターン)がケースに接触するおそれがある。なんらかの方法で絶縁する。特に A/メス、[UAF-19]を付けた場合は危険でより注意しないといけない。

~~右のコネクタは、クロックを外付けモジュールに変えるとき用。どういう用途でどう使うかはほとんど考えていない。~~

その USB だが、A/オスも水平に付けられる。その場合は表(ICの面)につける。A/メスも OK でこちらは裏。ただ、固定するためのフレームグランドはハンダ付けできない。そればかりか基板と干渉するかも。干渉した場合は、ヤスリ等で調整する。

ミニUSBコネクタ(B)[MU5F-21]

基板取付用ＵＳＢコネクタ・ミニＢ(秋月)

DIY Mini USB 5-Pin Female 90 Degree (10-Piece Pack)

追記現物合わせ→修正

~~それだけでなく、マザー側に低メスが使える。低メスを使うことで秋月 C 基板がきっちり入る(はず)。~~

秋月で入手できるタイプ

所感(基板発注時点)

追記: AVR 版 (仮)

追記: ネジについて

追記　2012/10/16：ネジ一式到着

おまけ: imall.iteadstudio.com で気になる商品

2.54mm 40Pin Gold-plating Male Header

ITDB02-4.3

ITDB02-5.0

Crystal Oscillator 3.2 × 2.5 × 0.7 SMD (5Pcs)

Crystal Oscillator 5.0 × 3.2 × 1.2 SMD (5Pcs)

Rotary Encoder with Switch

追記 2012/10/21 : 基板到着

付録: eagle ファイル

ai-caseb-04.zip

~~panelize で~~

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2012年09月24日

USB VID/PID

スイッチサイエンスで『USB PID無償提供プログラム』を検討しているのを知った。USB のファームウェアを公開している立場からすると、USB の PID/VID は結構厄介で、正直自由に使える ID が欲しい。ID を使わせてあけようと考える人がいるというのは、非常にありがたい。

この機会に使える PID/VID についてまとめておこうと思う。

チップベンダーが提供するサブライセンス

V-USB が使っている USB の VID/PID

vusb-20120109.tar.gz


PID dec (hex) | VID dec (hex) | Description of use
==============+===============+============================================
1500 (0x05dc) | 5824 (0x16c0) | For Vendor Class devices with libusb
--------------+---------------+--------------------------------------------
1503 (0x05df) | 5824 (0x16c0) | For generic HID class devices (which are
              |               | NOT mice, keyboards or joysticks)
--------------+---------------+--------------------------------------------
1505 (0x05e1) | 5824 (0x16c0) | For CDC-ACM class devices (modems)
--------------+---------------+--------------------------------------------
1508 (0x05e4) | 5824 (0x16c0) | For MIDI class devices
--------------+---------------+--------------------------------------------


PID dec (hex)  | VID dec (hex) | Description of use
===============+===============+===========================================
10200 (0x27d8) | 5824 (0x16c0) | For Vendor Class devices with libusb
---------------+---------------+-------------------------------------------
10201 (0x27d9) | 5824 (0x16c0) | For generic HID class devices (which are
               |               | NOT mice, keyboards or joysticks)
---------------+---------------+-------------------------------------------
10202 (0x27da) | 5824 (0x16c0) | For USB Mice
---------------+---------------+-------------------------------------------
10203 (0x27db) | 5824 (0x16c0) | For USB Keyboards
---------------+---------------+-------------------------------------------
10204 (0x27dc) | 5824 (0x16c0) | For USB Joysticks
---------------+---------------+-------------------------------------------
10205 (0x27dd) | 5824 (0x16c0) | For CDC-ACM class devices (modems)
---------------+---------------+-------------------------------------------
10206 (0x27de) | 5824 (0x16c0) | For MIDI class devices
---------------+---------------+-------------------------------------------

スイッチサイエンスさんへの要望

posted by すｚ at 20:37| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記

2012年09月20日

8桁７セグ表示ボード

aitendo の 3/4 桁の７セグLED は、アノードコモンとカソードコモンが両方ある。なら、全部並列につないでやれば、12 ピンで 8 桁に拡張できる。さらに、よくよく見れば 4 桁で小さめのサイズもある。

・4桁７セグモジュール（0.36"/green）[KEM3261G]
・4桁７セグモジュール（0.36"/red）[KEM3261R]

8 桁だと、6cm 幅になるが、パターンは 5cm に収まるので、表示ボードを設計してみた。

u5004s-0.1.zip

コントローラの追加

DS3234S

■ TCXO水晶内蔵 SPIバスRTC DS3234Sを制御する ■

C-533SR + TYINY2313 版

C-533SR

全体回路図：

全体回路図( C-533SR 版)：

eagle ソース:
seg7disp-02.zip

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2012年09月15日

FT232Rボードとか

ちょっと思い立って goodluckbuy.com で FTDI を検索してみたところ、FTDI Basic Breakout っぽいボードが出ていた。

　FTDI Basic Breakout Arduino USB-TTL (goodluckbuy.com) $6.56
　FTDI Basic Breakout Arduino USB-TTL (dealextreme.com) $7.50

かなり安いのだが ... よくよく見るとピン配列は同じものの、垂直にピンソケットが付いている。

なんで？と思ったのだが、どうやら検索のついでに出てくる『MWC MultiWii』のほうがメインで、それで使いやすいようになっているようだ。

MWC MultiWii SE Standard Edition（CRIUS)

有志が作成したデータシート


  - ITG3205 three-axis MEMS gyroscope, I2C, 16-bit ±2000°/sec, 3.3V-6.5mA
  - BMA180 three-axis accelerometer, I2C, 14-bit, <0.15° accuracy, 3.3V-800uA
  - BMP085 pressure sensor, I2C, 0.3m resolution, 3.3V-10uA
  - HMC5883L three-axis digital compass, I2C, 12-bit, 160Hz, 1-2° accuracy, 3.3V-100uA

FT230X/FT231X

FT231X ボード設計

PIC32MX-typeBr3-04.zip

um231x-p-out.zip

注意:

Mouser メモ

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2012年08月23日

アルミケース三種

気になったアルミケースについて。

aitendo のアルミケース(B) 550円

P47X77-B

B-CAP

これが気になった最初のもの。ケースに溝があって基板が入るのだが、どうやら秋月C基板がはいりそうな感じ。

最近は C基板が入るかどうかより、Fusion PCB や IteadStudio で作る基板に向いているのかどうかの方が大事。5cm x 5cm は $9.99 と格安だから、このサイズに合うかどうか ... 幅はちょうど良いが、少し長い。押し出し材だから切ってしまうという手もあるが、5cm x 10cm も最近は安いようで、$25 出せばカラー基板が作れる。

タカチ MX型丸型モバイルケース (pdf) 590 ～ 670円 (標準価格)

あらためて、タカチのケースを見れば、ちゃんとあった。MX型は値段も安いし、45mm と 5cmx5cm に合いそうなものもあった。5cm x 10cm までで作るなら、MX2-6-10 も良いかもしれない。

タカチ MXA型アルミモバイルケース (pdf) 1290 ～ 1490円 (標準価格)

... というわけで、ちゃんとケースに入れるものを作ってみたいような気がしている。最初は、MX型の MX2-6-8 か MX2-6-10 あたり？ただし問題は中身。装置として完結していないと ... 。

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2012年08月14日

USB HUB IC

ちょっと USB HUB IC について気になったのでメモ。

以前目をつけた HUB に、

・ Quadrate USB 2.0 4-Port Hub with USB Cable (Color Assorted) $4.14
・ Quadrate USB 2.0 4-Port Hub with USB Cable (Translucent Orange) $4.20

というのがある。どこに目を付けたかというと...

透明なので、外観でどういう構造なのか分かる。改造しやすそうな感じ。片側 2 port のコネクタを取って外部 2 port + 内部向けみたいなことも出来そう。
IC が SSOP28 で、電子工作として扱いやすそう。-- IC が単体で手に入らなくとも HUB から外してしまえば良い。再設計した基板に載せかえれば、自由な形態にできる。

まぁこういうことなのだ。これを、入手したので、ID を見てみた。

http://terminus-tech.com/

FE1.1s Product Brief (pdf)
FE1.1s Data Sheet (pdf)

ググると、1.0 以外に Rev B というのがみつかる。
FE1.1s (B) Product Brief

さて、しばらくぶりに FE1.1s をググってみれば、この IC に目を付けたひとがいた。

・仕切りなおしのA8
・Hubあぶり焼き
・空きパターンのアレ

回路図も作ってくれているので、見たところ ... すごくシンプル。SSOP28 だし、なにか、電子工作ネタに良さそうな感じ。

記事中にあるが、このひとが入手したのは、上海問屋のこれ。今でも 299 円で入手できる安物 HUB 。ケーブルが断線したりして、壊れやすそうだが、壊れても捨ててはいけない。バラして電子工作ネタにするのだ。

基板が小さいので、そのままでもなにかに組み込んだりできそうだし、基板を起こして PIC32MX ボードのマザーボードみたいにするのも楽しいような気がしている。

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2012年05月26日

dealextremeの電子パーツ

dealextreme で扱っている電子パーツが増えてきている。(コンパチ品ばかりだが) Arduino関係まで扱うようになっている。

お買い得なものや日本で手に入りにくいものもあるので、ピックアップしてみよう。

お買い得なもの

1/4W Resistance Metal Film Resistors (400-Piece Pack) $5

1/4 W の金属皮膜抵抗(1%)セット抵抗値は次の 20 種類。
筆頭にあげたいのはこれ。秋月だと 100本単位だから種類を揃えると結構な額になってしまう。カーボン抵抗でも 20 種類で 2000 円。ちょっと贅沢だが、電子工作を始めようとしている人にもお薦め。
0.1W 50V Horizontal Blue & White Adjustable Resistor (10-Piece Pack) $1.50

普通の半固定抵抗(各種)。安いといえば安い。
Plastic Flat Multimeter Test Hook Clip Probes for PCB IC (20-Piece Pack) $4.70

テストクリップ -- 単色のセットなのが残念だが妙に安いような。
Mini USB 5-Pin FB Type SMT Connector Sockets (20-Piece Pack) $1.90

普通の Mini USB コネクタ。20 個で適量だし十分安い。
Arduino Prototype Shield + Mini Breadboard $6.70
Arduino MEGA Prototype Shield + Mini Breadboard $8.00

これは安いんだろうか？コネクタは既に載ってるし、Mini Breadboard 付きだし、安いのかも。
- Protoshield Expansion Board with Mini Bread Board $6.20
  
  さらに安いものもあった。ただ、パターンが変な感じ。Mini Breadboard で使うならどっちでも良さそうだが。
  
  ついでに本体について。
- Arduino Compatible Duemilanove 2009 ATmega328p $14.70
- Arduino Compatible UNO Rev3 $18.60
  安いんだが、デッドコピーしたパチもの。だから薦められない。
- Arduino Compatible Duemilanove 2009 ATmega328p with USB Cable $15.30
  こっちは、なんか違うからアリか？お、x3 コネクタに半田が埋まっていない。評価しよう。
Prototyping PCB Universal Board (7.0 cm x 3.0 cm / 5-Piece Pack) $3.80
Prototyping PCB Universal Board (9.0 cm x 7.0 cm) $2.50
Prototyping PCB Universal Board (16.0 cm x 10.0 cm) $4.10

価格は、秋月のユニバーサル基板と同じような感じ。これらは、ピンヘッダを基板と水平に付けられる。それにメリットがあればお得といえよう。

日本で手に入りにくいもの

iCON Current Flow VU Meter (500uA) $2.84

アナログメータは、あまり入手性が良くない。まぁまぁ安いし良いかも。PWM でメータを振らせてみるとかどうだろう。動作中だけ PORT を H にすると、CPU 使用率が見れたりする -- % 表示があるしこういう使い方もアリ。三連メータぐらいにして、エラーインジケータに使うとデバッグが楽しくなるかも。

あと、本当に VU メータとして使うとか ... ADC で受けて、デジタル化すれば好きな機能を持たせられる。
DC 12V 50mA Mini Tact Switches - Black (50-Piece Pack / 6 x 6 x 3.1mm) $2.80
TD-85XU Mini Tact Switches (50-Piece Pack) $3.30
MK-13C01 Mini Slide Switches (50-Piece Pack) $4.20
TD-15EA Tact Switches (50-Piece Pack) $2.70
MT-008A Multi-Function Switches (10-Piece Pack) $5.30

表面実装のタクトスイッチ , スライドスイッチ。6mm のやつは、単に背が低いタクトスイッチとして使えるかも。TD-85XU や MK-13C01 はとても小さい。超小型のなにかを作るときに便利そう。ただ、代替品というか、オリジナルがあるのかどうか？ USB MINI コネクタは安心して使えるのだが ... digikey で買えて互換性のあるものが買えるのかどうか、確認しておきたい。
- TD-27XA (表面実装の 6x6)
- TD-85XU
- MK-13C01
- TD-15EA
- MT-008A
  
  ~~TD-85XU は、デジキーで買える KMR221 とかなり似ている。~~ KMR221は足が4つだった -- マチガイ。
  
  MT-008A は、EVQ-Q7GA50 とかなり似ている。ピンアサインも同じ。共通の EAGLE ライブラリは作れると思う。(ただ 45°ナナメにマウントすることに注意)
  
  MK-13C01, TD-15EA は、それぞれ EG1300 , TL3330 と互換。
  
  ついでに goodluckbuy.com の
  Mini SMD Momentary Tactile Button Side Switch (100-Pack)
  $13.52　-- これは、たぶん
- TD-26XA
  で、デジキーの EVQ-PUx02K と互換。
  
  さらに追加　ITead Studio (基板作成サービスで有名) で扱っているスイッチ
  2.5mm SMT Momentary PUSH Button (10 Pcs) $0.7 -- これは、たぶん
- TD-19XA と互換でデジキーで近いのは、RS-282G05A
  
  互換性がある部品が入手可能なら、こういう部品を設計で使っても良いかなと思う。
Double Layer Mini DIN 6-Pin Connector for Computer　(5-Piece Pack) $3.50
RJ45 + Dual USB Ports Connector for Computer (2-Piece Pack) $3.00

こういうのは、PC のマザーボード用だから、なかなか手に入らない。だが、使うのも難しい。
DIY Mini USB 5-Pin Female 90 Degree DIP Socket Connector (10-Piece Pack) $1.60
DIY Mini USB 5-Pin Female 180 Degree DIP Socket Connector (10-Piece Pack) $1.80

スルーホール用の Mini USB コネクタ。後者は、基板に垂直になるもので、珍しい。あと Type A/B USB コネクタも、各種ある。
USB-A Female 180 Degree DIP Type Connector Socket (DC 30V / 20-Piece Pack) $2.70
DIY USB 4-Pin Female 90 Degree Side Inserted Socket Connector (10-Piece Pack) $2.30

こういうのは、製品によく使われているが、パーツとしては入手しにくい。

これぐらいにしておこう。電子パーツと言いながら、コネクタとかスイッチばかりになってしまった。こういうのは、実際安いし種類も豊富にある。探してみると掘り出しものが見つかるかも知れない。

追記: ミニミニバナナ

2.0mm Gold Plated Banana/Bullet Connectors with Heat Shrink Tubing (20-Pair)

2.0mm Gold Bullet Connector X 20 Sets for R/C battery

【JL-0222MINIS-R】ミニミニバナナジャック赤
【JL-0222MINIS-R】ミニミニバナナジャック黒

穴径 2.0 φ で、取り付け穴は、4.0 φだそうだ。

ターミナルを付けたなら、中継コネクタに熱収縮チューブを付けたものでは見栄えが悪いと思うなら、aitendo の
プラグ付きケーブル（ミニミニバナナ）[CB-MINIBPLUGX2-400]
プラグ（ミニミニバナナ）[BPLUG-0222MINIP]

こういうのを使って見栄えを良くすることもできる。

EAGLEの45°回転

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2012年05月19日

昇圧 DC-DC コンバータ覚書

前の記事に関係あるが、ステッピングモータ SPG20-1362を使うなら、15V 近い電源が必要になる。これをどうしたら良いかちょっと考察。

MC34063A

RJJ03D0805

表面実装用(SMD) インダクタ (27uH , 3.1A) ４個 100円　
表面実装用ショットキーバリアダイオード SS2040FL (40V , 2A) 20個 300円
を使うことにする。
こういう式がある。Vin から上げたい電圧:Vin が Ton:Toff になるということか。

ダイオードの順方向電圧は電流を流せば増える。0.5 V と見積もっておく。Vsat は、M5291FP のデータシートでは、外付け Tr を使わないなら 0.6V だそうだ。あと電流検出抵抗 Rsc の分があるこれは Vin から 0.3V 引いておくことにしよう。
結果はこうなった。Ton は結構長い。
次にこういう式がある。電流は線形で増えていくからピークは平均の 2 倍。で、平均電流と出力電流の関係は、Iout x (1 + Ton/Toff) 。Toff の時間に線形に減っていく電流の面積。こういうこと？
13V で 0.5A 流したいなら Ipk は 3.275 になる。インダクタの定格をちょっとオーバするが気にしない。
Ipk はこの式で使い、Ton(MAX) を出す。
計算した Ton + Toff から周波数を計算すると 30.6 kHz になった。

これで良いの？という気がするのだが ... 5V → 12V 1A の回路例で 10uH なのに 50kHZ に周波数を設定している。0.5A なら 20uH で50kHZ 前後のはずだからだいたい合っているような ...

効率はどうなるのだろう？
ところで、Ipk と定格の関係。ダイオードなんかは、定格は平均電流。ダイオードの定格は 2.0A だが、大丈夫なんだろう。インダクタは、10% インダクタンスが減るときの電流値で、実はもうすこし流せるようだ。これも問題ない。問題は、MC34063A自体。1.5A と書いてはあるのだが、ピークなのか平均なのか？

ピークなら Ipk = 3.275 (A) だから全然ダメ。だが平均は、
だからいけることになる。

どっちだろうか？それはやってみれば分かる。ただ、やってみるには、Rsc として 0.1 Ωが必要。... これの入手に難がある。
コスモ電子: 酸化金属皮膜抵抗 1W

とかあるところにはあるようだ。
MCR25JZHFLR100 0.1Ω 3225
MCR50JZHFLR100 0.1Ω 5125

デジキーならこのあたり。

MC34063A の互換品には、NJM2360ADがある。あと、100均のシガープラグの 5V アダプタでも使われているのは有名。

発振周波数設定用のコンデンサの値
だそうだ。1000p ぐらい。

Tiny13A

シングルNchチップMOSFET FD6612A (30V , 8.4A) ~~10個 200円~~ 売り切れ
シングルNchチップMOSFET FD5680 (60V , 8A) 5 個 200円
DMS3016SSS SO-8 シングル(デジキー)
DMG3420U SOT-23 (デジキー)
DMG3415U SOT-23 (デジキー)
IRLML6246 SOT-23 (デジキー)

沢山書いたが、FD6612A,FD5680 は VGS が高く 4.8V をそのまま AVR の電源にしないといけないという制限になる。 DMS3016SSS はデジキーで買えるものだが、置き換えが可能。はなからデジキーから買うつもりなら SOT-23 の DMG3420U も良いかも。

... というわけで、Nch の MOSFET の選択もなかなか面倒。

Tiny85/Tiny45


            ~RESET  1      8 VCC
             ADC3   2      7 ADC1 (SCK)  voltage
 L 電流検出  ADC2   3      6 PWM  (MISO)
             GND    4      5 (0.3V)基準電圧 (MOSI)

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2015年07月05日

イヤホンジャックを使ったリモコン

BlueTooth Shutter を使ったリモコン

MIC端子からの電源供給

おわりに

2015年06月28日

アプリの選定

ハードウェアの問題

Windows版 インストール

アンドロイド版

おわりに

aliexpress のアレ

2015年06月10日

RDA5871

AB1112

キーマップ

製品としてのレビュー

おわりに

2013年04月20日

2012年11月03日

2012年10月22日

2012年10月08日

2012年09月30日

2012年09月24日

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