2023年12月30日土曜日

KT0913 FMラジオの作成(2) イヤホンの線をアンテナにするのに、、

 ポケットFMラジオなどは、イヤホンの線をアンテナと共用するような仕組みになっています。

アンテナと音声出力を一つの線で共用する為、それぞれにハイパスフィルタとローパスフィルタを入れます。

LTSpiceシミュレートして試してみます。 手持ちの部品の関係で、以下のような回路にしました。 

fig.1


fig.2

スイッチSW6で音声出力とアンテナをつなげると、FMの受信感度が10dBm程度下がるようですが、FMラジオのスピーカーから出る音には変化は感じられませんでした。


部品点数が多くなるので音声出力側のフィルタは、下記を使用する予定です。

EMI除去フィルター(リード付エミフィル・DSS1NB32A152Q55B)

*試してみた所、雑音が大きい為とりやめ。20231231


20231230 +10h


Picfun.club.Gで指摘を受け、イヤホンジャック回りのフィルタ回路を見直して、下記のようになりました。 以前のfig.2で付けていた、C14, C15は不要なようで外しました。 自己共振防止のためコイルと並列に10kΩの抵抗を追加しました。

fig.3

簡単な概念図。
fig.4

picfun.club.Gでチョークコイルについて指摘された事項を追記。20240106
「イヤホンをアンテナとしたときにKT0913(Audio Out)の出力インピーダンスが低い影響により、高周波が減衰することを防ぐためと思います。


2023年12月3日日曜日

KT0913 FMラジオの作成(1)

 


Picクラブで後閑先生が紹介されていた KT0913 ラジオICを使用した FMラジオの作成しています。

AM機能は使わないので、外付け部品も少なく比較的簡単に作成できるはずです。 しかしながらいきなり下記の点でつまずいて、ようやく何とか音がでるようになりました。 音がでてみれば雑音も少なく良く聞こえます。


つまづいたポイント1

手持ちの 12Mhz のクリスタルを使用したところ、まったく音が出ませんでした。 あれこれやった後データシートをよくよく確認した所、クリスタルで使えるのは、38kHzと32.768kHz のみで、6.5MHz~26MHzは、CMOSレベルの発振器入力との事でした。


つまずいたポイント2

(株)秋月電子通商で販売している、PAM8302A D級アンプを使用したのですがノイズがひどくて放送の音が全く聞き取れませんでした。 NJU72060 オーディオアンプに変更する事でノイズがなくなりクリアに音が聞き取れるようになりました。 NJU72060は外付けの抵抗・コンデンサがいくつか必要ですが、外付け抵抗で増幅率が設定できるので使いやすいかもしれません。

20231203 +8.0h


2021年5月9日日曜日

VFD_LD8035E_CLOCK 開発日誌(16) とりあえず完成。 ※ケース未実装。

 VFD_LD8035E_CLOCKですが、とりあえず完成しました。

しかしながら、ケース未実装でドキュメントの整理も残っていますが、、



基板ですがFusionpcbへは黒の艶ありでお願いしました。 シルクがはっきりしているのがなかなかいい感じではありませんか?



早速組み立てましたが、いくつか不具合がありましたので修正です。主に安い部品を選択したために、試作通りというわけにはいきませんでした。以下の通り修正しています。

1.SOSC部分のコンデンサを 22pF から 15pF へ変更。
RTCCの時刻が10数秒/1日と大きく遅れる現象がでました。 たぶんRTCCのLow Power mode では、駆動力が足らないのだと思われ、負荷容量を15pFと小さくしました。

2.CPUの電源レギュレータを NJM2845-DL1 へ変更。
設計では、NJM2391DL1-05を使っていたのですが、Drop Out 電圧が 1vと大きいのです 。USB電源  5v を使うためこれでは失敗です。Datasheetをキチンと確認していませんでした。 代わりに Drop Out 電圧が0.1vと小さい NJM2845-DL1 へ変更です。

3.DCDCコンバータを NJM2360AD へ変更。
元のTJ34063では、VFDの明るさがなぜか安定しなかった為、急遽ICを変更しました。

4.LEDの電流制限抵抗を1KΩへ変更。
ちょっとLEDが明るすぎたため、抵抗の値を470Ωから1KΩへ変更しました。

また、プログラムメモリエリアが足らなかった為、UARTシリアル通信によるメニュー機能は実装できませんでした。







2021年3月23日火曜日

VFD_IV-18_CLOCK 開発日誌(1)

 VFD LD8035Eを使用した時計の基板をFusionPCBへ発注しましたので、届くまでの間でVFD IV-18を使った時計の基板設計をしました。



こちらは、基本はVFD LD8035E_CLOCKと同じで、HV5812ドライバとの接続部分をIV-18用に修正しただけの物となります。

その他、PCBレイアウトを検討する上でスイッチの接続の並びを逆にしています。


IV-18は、セグメント8つが横にならんだレイアウトとなっていますので、それを考慮してL字型コネクタで上に立てる形でPCBレイアウトを作っています。

参考にしたのは、adafruitで販売しているIce Tube Clock Kitです。 こちらのキットを数年前に購入して所有しているのですが、今回VFD IV-18を入手する事ができましたので設計に挑戦してみました。




つめが甘いかなと思いつつ、PCBレイアウトを作ってFusionPCBへ基板の発注を行いました。 今回は試作などは全くしていないので、届いた基板で動作チェックとソフトウェアの修正を行う事になります。 VFD IV-18を取り付ける部分は下記のように横向き上向きの2種類を作成しています。 また今回初めてミシン目を使った面付をこちらの記事を参考に行っています。




以下はFusionPCBのガーバービューアーの画面です。




20210323(+12.0h)


2021年3月13日土曜日

電卓自作キットTENTAKU を作ってみた。

 VFD 時計の方が、ちょっとなかだるみ状態なので、目先を変えてテンキー型 電卓自作キット ”TENTAKU”(てんたく)を作ってみました。





出来上がりの写真

パソコン用のキーボード自作が流行っていたりして、キーボードパーツの専門店(遊舎工房)などもあるらしいのだが、それらの自作キーボードに使われるCherryMX互換のキースイッチを使った電卓自作キットです。 なおキットには「キースイッチは付いていない」ので注意が必要です。

つまり自分で好きなキーを付ける事が出来るのがセールスポイント。  上の自分が作ったTENTAKUの写真は撮るのがヘタで写りがよくないが、、とてもカッコイイです。 使いカッテも、、、まぁそれなりですが、ちょっとクセがありますが、、普通に使用できます。 


この自作キットは、主な部品はハンダ付けされており、キースイッチのハンダ付けは必要ですが組み立てしやすいです。 またアクリルの保護板を付けるのですが、レーザーカッターでカットされたものなので、その切り口がちょっと鋭いので気を付ける必要があるかもしれません。


このキットを作るための一番のハードルが「キースイッチを調達する事」なのではないかと思います。 色々調べた結果アマゾンでもキーキャップセットやキースイッチが売っていることが分かりましたが、しかし残念ながらテンキー部分のみというのが見つからず、個別に買うのも意外と高くついてしまいそうでした。 

そこで自分はアマゾンのe元素ストアで扱っている、キースイッチが交換可能で目的のテンキー形状がのっかっているキーボードを購入する事にしました。 しかしキースイッチがキーボードにハンダ付けされていたら、、、とドキドキしながら商品の到着をまちました。


購入したキーボードは表側から引っこ抜く事が可能でしたが、外すときに引っかかりを外すのにちょっとコツが必要な感じでした。


この電卓自作キット¥5,500とチョットお高く、またキースイッチを自分で揃えなければならない(+¥5,000?ぐらい)などちょっとハードルが高いかもしれませんが、楽しくてカッコイイ電卓が手に入ったので、ヨシとします。


必要なテンキー以外のキーボードの残り(^^;)。







20210313





2021年3月7日日曜日

VFD_LD8035E_CLOCK 開発日誌(15) 目標の基板外形の大きさは 10cm×5cm。

 とりあえず、基板外形の大きさは、 10cm×5cmにしました。

まぁまぁ収まりそうな気配です。



一旦ばらして、VFD管、スイッチ、CPU、ドライバなどの大まかな配置をきめます。 また昇圧回路やリセット回路など、部分ごとの部品をそれぞれ集めます。


アアデモナイコウデモナイと悩みながら、一応の部品配置を完了しました。

スペースが足らなかったので電源ターミナルは削除しました。 また220uFのコンデンサの大きさを8mmから12.5mmに変更しました。 耐圧50V のコンデンサを使うためです。


VFD LD8035Eのフットプリントは、実寸をノギスで計って作っていましたが、このフットプリントだとピンの間に配線が通せません。 フットプリントの外側に配線を回すことも考えましたが、基板の大きさの制約で外側に配線するのは難しそうなので、ピン間を広げたフットプリントを作成することにしました。

最初に作成したフットプリント

ピン間隔を空けたフットプリント。

何種類か試して、ピン間に0.3mm幅の配線を通せるフットプリントに修正しました。
20210307(+4.0h)


つづいて部品配置とマイコンの接続ピンの見直しをして、配線しやすいように検討しました。


以前の回路図

部品配置・接続ピンを見直した回路図


最終的に出来上がったPCBは下記のとおりです。
表面のシルク

表面配線パターン

裏面配線パターン

全体の状態(ベタパターンは非表示)





ネットリストで、電源元から各配線の線の太さを段階的に細くするように指定しました。 電源(0.9mm)>12v/5v回路(0.7mm)>VFD配線(0.3mm)>デフォルト(0.2mm) となっています。


今回ホームページのURLをQRコードにして裏裏面シルクに配置してみました。

今回もFusionPCBに発注しました。下記にFusionPCBに発注したときのガーバービューアーの画像を添付します。






20210314(+6.0h)










VFD_LD8035E_CLOCK 開発日誌(14) 追加したフットプリントいろいろ。

 いよいよ基板設計ではありますが、はじめて使用する部品のフットプリントを追加しました。

まずは主人公のLD8035E VFD管です。 


12本のパッドが円形に並べられているのが特徴です。ヒーター線の位置に印をつけて、15度傾けてパッドを配置しています。 
KiCadのフットプリントウィザードのメニューにある、Circular Pad Arrayを使えばキレイにパッドを配置する事ができます。



続いて、昇圧回路のインダクターです。 (株)秋月電子通商から購入した太陽誘電のLHL08NB101K です。Data Sheetを見ながら外形の大きさとパッドの位置・大きさを配置します。

ついでに、トロイダルコイルもフットプリントを作りました。 縦型のLHL08NB101Kとどちらを使うかで悩みました。いかにもコイルなコッチも捨てがたい・・・


電源は、スマホのUSB充電器を利用するとして、マイクロUSBコネクタを使うことにしました。



ついでに、電源専用のターミナルのフットプリントも作りました。 


バックアップ用バッテリCR2031の電池ホルダです。電極の+-を間違えないように、、、


最後に圧電スピーカーPKM13EPYH4000-A0です。


20210305(+3.0h)

pic16F18326のNCO1の機能を使った信号発生器

pic16F18326のNCO1の機能を使った、信号発生器をテストしました。 8Mhzのセラクロックを内部PLLで4倍し、FOSC 32Mhzを基に動いています。 pic16FのNOC1の仕様上は上限16MHz程度まで発信できるようですが、試していません。 ロータリーエンコーダー...