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AVR汎用基板 [AVR]

800px-Arduino_Duemilanove_0509.JPG

 最近の時作品にはATMELのAVRマイコンを使用する機会が多くなっている。ソフトウェアもBASCOMーAVRのBASICで割りと簡単に開発できるのも大きな要素である。
 毎回ユニバーサル基板で作っているが、LCDやISP等配線が多く面倒である。そこで出来合いの基板を以前から探しているのだが、なかなか希望のものがない。最近ではArduinoが流行っており色々なものが販売されている。「これはいけるかな」と思った頃、秋月より互換基盤なるものが150円/1枚で販売された。早速5枚購入してみた。各種付属回路を作るためにシールドと呼ばれる拡張基板が各社より販売されているのも便利のようだ。

 いざ作ってみると非常に簡単にできるので便利ではあるなと思うのだが、気に入らない部分もある。
 まず基板の大きさ。トランシーバー等に組み込むのにはやや大きい。また、拡張基板がシールドと呼ばれる専用基板となる。これは本体基板にピンで差し込めるのだが、そのピンの配置が素直じゃない。そのためユニバーサル基板等が使えない。専用基板を買わなきゃならない。これが結構な値段。AVRがいくつも変えてします。これでは無銭家にはきびしい。 

duinoNano_Index.jpg

 Arduinoにはナノと呼ばれる小型で機器組込みに良い小さいものもある。AVRはmega328が搭載されている。しかしながら数千円という値段である。どうしても小さくする必要がある場合には使用することもあるかもしれないが、今のところ却下。というわで自分仕様で基板を作るしかないということとなった。
 最近はユニバーサル基板を使用することがほとんどなので基板作成も含めて備忘録的にUPしてみる。

ATmega-01.jpg

【仕様】
 ・基板サイズはサンハヤトユニバーサル基板ICB-88シリーズと同じ(47x72mm)
 ・プログラマー接続コネクタはISP(6P)搭載
 ・LCD(SC1602BSタイプ)コネクタ搭載 
 ・LCD輝度調整ボリューム搭載
 ・AVRクロック用水晶搭載可能(コンデンサ内臓3Pも可能)
 ・安定化電源ICは搭載せず
 ・全I/O端子はピンに出力
 ・ピンは2.54ピッチとしユニバーサル基盤とピン接続が可能

ATmega88-02.jpg

【アートワーク】
 基板パタンは、回路図作成と同じ「VISIO」というソフトで作っている。最近はeagle等の基板作成ソフトがあるのだが、基板を外注に出すこともなく、新しいものを覚えるのも億劫なので、昔から愛用しているVISIOを相変わらず使用している。久々の基板作成なのでパタンの太さなど今一で製作後何箇所かカッターナイフのお世話になってしまった。特にLCD用コネクタ周りが厄介。細すぎるとエッチングのタイミングが難しい(溶けちゃう)。基板の空いているところは、エッチング節約をかねてユニバーサル端子用とした。
AVRARTWORK.JPG 今回感光基板を使用することとしたのだが、課題が発生。印刷シートは以前OHPシートに印刷していたが、最近のインクジェットプリンタは、OHPシートに対応していない。OHP自体が時代遅れなのかな?試しにOHPシートを入れてみたが、どうも透明の用紙は受け付けてくれないようだ。仕方なくビックカメラで何か良いシートは無いかと物色。透明フィルムラベル(貼り付けタイプ)が目に付いたので使ってみることとした。A44枚入りで1000円近くした。下地は白のフィルムに透明フィルムが張り付いたものである。印刷後下地をはがして貼り付けるものである。対応インクは染料・顔料両用となっていた。印刷できあがりは写真を参照してください。綺麗に印刷できました。 

rokouki.JPG

【感光】
 感光基板には賞味期限(有効期限)がある。今回死蔵しているものを見たら、06年4月26日となっていた。如何にエッチングしていないかがバレてしまう。使えるのだろうか?買いに行くにも秋葉は遠いし、アマゾンもどうかと思ったので、これでチャレンジしてみることとした。露光装置は自作品(ブラックライト3本使用、ケースは昔のCANONのスキャナを分解したもの)
 露光時間は賞味期限でどうなるか分からなかったが、いつも通り5分とした。 5分後に取り出して見たが、薄っすらともパタンは確認できなかったが、そのまま現像。現像液はサンハヤト(OP-10)。
 結果は「Good」であった。これらは使用する機材、材料で変わると思われるのであくまでも参考としてください。また賞味期限の切れた基板でもOKだと断言はできません。あくまでも結果オーライでしたので、メーカー推奨期間での使用をお勧めします。なんでも死蔵は良くない。

etting.JPG

【エッチング】
 エッチングは、写真の7つ道具で行っている。かなり老朽化してる。エアポンプはどこかに行ってしまったので、金魚用のものをホームセンターで購入して使っている。漏斗(じょうご)はエッチングを入れたり出したりする時に必須である。これが無いと周りにこぼして奥様から大目玉を食らうことになる。今回エッチング液のハネがTシャツに飛んで怒られてしまった。是非着古しか、作業服を用意されることをお勧めします。
 エッチングは常温(当時30度くらいの室温であった)で15分位で出来上がった。このあたりはこまめに引き出してチェックすること。さもないと大事なパタンが溶けてしまう。
 エッチング終了後感光剤を落とすのにはシンナー等がいるが、ここは一工夫。ヤニ取りなどでガソリン車用水抜材を使用するといいという情報がネットにあるのを思い出した。これはその主成分がイソプロピルアルコールである。そこでやはりホームセンターで探してみるとD2オリジナルなる水抜き材があった。値段も100円かそこら。早速購入して使用してみたところ綺麗に除去できた。コツは小さな入れ物に水抜き材を少量いれ基板を浸す。2-3分で溶け始めるので筆か何かでこすってやると綺麗に除去できた。シメシメ 。

AVRBOAD03.JPG

【仕上げ】
 まず基板を切断4枚一組なので切り離す。切断にはPROXXONのサーキュラーソウテーブルを使用。簡単に切断できる。Pカッターでも紙エポなら簡単に切れると思うが、せっかく作った基盤なので慎重に作業のこと。切断後やすりで滑らかにする。
 次に穴あけ。 ルーターでこまめに開けるのもいいが、一度に8枚作ったのでちと厄介。私はスタンドドリル(ホーザンK-21 ProxxonのOEM品)で一気に行った。作業後ダイソンサイクロンで掃除したことは言うまでもない。結構汚れるのでご注意。特に基板切断では細かい塵が発生するので作業用マスクを着用することとぉお勧めする。
 次に基板パタンに接触,断線が無いかよく確認し必要であれば修正する。今回はLCDコネクタあたりで接触しそうなところがあったのでカッターナイフで少し削っている。もう少し細い線にする必要がありそうだ。次回作成時に修正する予定。
 最後に基板フラックス(サンハヤトPラックスFZ-135)を吹き掛けて乾燥させれば完了である。

AVRBOAD.JPG

【試作】
 基板が出来上がっても間違っていれば元も子もない。部品を載せ働かせてみた。OK GOOD!!
 これで自作が進むかな。


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AVR事始め [AVR]

 昨年後半からJA9TTT加藤さんのホームページに掲載されているAVRに刺激され、始めてみた。
 20年近く前にZ80アセンブラをかじって以来である。最近のテクノロジの発展には驚かされる。といってもAVRもかなり前からあるらしい。PICは秋月電子通商の影響か、かなり出回っているし、小生も少しはいじっている。
 AVRは、使ってみると分かるが、I/Oポートの多さ、バンク切替の無いメモリ管理など、昔のモトロラ系を思い出させる。インテル系の商売に駆逐された感じであるが、このPICとAVRの戦いも同じようなイメージがある。
 アセンブラを思い出すには時間が掛かりそうなので取敢えず、JA9TTTさんに習ってBASCOM-BASICで始めてみた。取敢えず開発環境を作り、「LEDチカチカ」から始め「周波数カウンタ」とTTT先生どおりに進んだ。そして「秋月DDS」とここまではNET上の情報で何とかクリア。
 「秋月DDS」の水晶発振モジュールの周波数ズレで少々てこずったが、自作プラーザでサポートしていただき修正プログラムを組み込みどうにかうまく動作。
 それではと計画中のFMトランシーバ用PLLを作ろうと思い立ち、手持ちの部品箱から物色。TC9256という東芝のPLLがあったのでこれで挑戦してみた。シリアルで設定を行うのだが、なかなか動作しない。
 NETで検索するもPICでの使用例しか見つからなかった。そこで出番「自作プラーザ」での質問。
 なかなか反応がなく困っていたところ、PICでTC9256をコントロールされているJK1XKPさんから救いの手を差し伸べていただき、数回のメールやり取りで解決。感謝 感謝
いづれこの顛末はホームページに公開していきたいと思っている。

現状の開発環境
ライター :自作
開発言語:BASCOM-AVR(DEMO版)
書き込ソフト:PonyProg2000
以下写真参照願います。


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