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謎基板を他の3枚の基板と合わせpanelizeし、pcbcartに発注した。panelizeはEAGLEをboardエディタとして使用するとできると知り今回初めて挑戦した。

EAGLEは既にVer6が出ているが,まだ私はVer5 professional版を使用している。Ver6にも興味があったので一部の基板をVer6 freeware版で作成してみたが、panelizeでこれらをまとめるのにVer5は使えず、panelizeした基板のサイズがfreeware版の制限 100x80mmに収まる筈もなく、Ver5のEAGLEで入れなおす気も起きなかったので諦めてVer6へのupgradeを購入。Layout+Schematic(1-User) 3万円ほどだった。

pcbcartの規定(?)のスペースを追加して、パネライズした基板のサイズは　164mm x 125mmになった。EagleのHobbyist EditionやStandardの制限 160mm x 100mmを超えているので、professional版で良かったね。

boardエディタとしてのEAGLEにも十分慣れていて使いやすいので、これからもどんどん使っていきたい。単純panelizeだけではなく、outlineを編集して、切り離しやすいような形で適当につなげてやれば周辺の余白は要らないのかもしれないし、p-ban.comにもパネライズ代を払わずに注文できるかもしれない。

ちなみに、今回の基板の製作費は送料込みで$200ぐらい。p-banで見積をとってみたら3万円ぐらいだから約半分。意外と価格差が無い。p-banも意外と安い。

あとは無事に基板が製造されることを祈りつつ、部品を手配することにしよう。7500円以上1万円未満でdigikeyに発注せねば。

[caption id="attachment_4411" align="alignright" width="300" caption="添付されていたtab-routing案"][/caption]先週発注した謎基板についてpcbcartから質問が来た。4枚面付を10枚という注文だけど、40個にバラすのと、tab-routingで10枚で送るのとどっちがいいか？tab-routingの方がよければ、添付したファイルのやりかたでいいか確認してくれとのことだった。

tab-routingの基板も見てみたかったが、今回の4種類の基板は、完全に別の用途のもので、組み合わせて使うものではないので、結局、自分でバラバラにして整理しなければいけないので、面倒が少ないように、40個にしてくれと返信。

追加料金等は発生しないようなので安心した。

追信

と、思ったら Paypal経由で$45の追加請求が来た。

Hello sir, actually there are 4 different designs on the panel you required,
you just choosed 1 design when submitted this order .
We need to charge some extra cost based on correct quotation.(rise on tooling cost).
Hope you understanding.

だそうだ。次は自分で頑張ってくっつけてみよう。

ソフトウェア開発も進み、実地テストが近づいてきたのでアクリル板でケースを試作してみた。ちゃんと動作すれば、10台ぐらい作る予定なので、本番は金属ケースを外注するつもり。アクリルケースの製作は、本番前の形状データの確認も兼ねている。


いつもの鍋CADで基板の図面を描き、その外側に適当にアクリルケースの大きさを決める。各種コネクタ等の穴を注意しながら書き、放熱用の穴なども描いた後、DXFファイルでエキスポート。大学のレーザ加工機で3mmのアクリル板を切り出す。アクリル板の保護用の紙が付いたままでも切断できることに気が付き、最近は紙が付いたまま切り出すようになった。後で折り曲げるので、目印の線もレーザーで描いてある。


切り出した後、基板取り付け用の穴を忘れたことに気が付き、ドリルで穴を開けた。自宅のアクリル板折り曲げ器で曲げ、帯電防止用にポリケアを塗布、乾いてから組み立てる。


金具を作るのが面倒だったので手持ちの廣杉計器の垂直スペーサでアクリル板を組み立てる。穴位置など問題はなかったが、修正したほうが良さそうなところがいくつか見つかる。


放熱用の穴とか見てると既製品のようでカッコいい。蓋を閉めてしまうとST-LINKでプログラムが書き込めなくなる。やっぱり、シリアル経由かネットワーク経由でプログラムを書き込める機能を作ったほうが良いかもしれない。マイクロマウスの時はXBee経由でプログラムを書き込んでいた。

ハンダ付けをしていると、フラックスが蒸発して白い煙が発生する。吸い込んで体に良さそうな気はしないので、通常は煙が来た時だけ息を止めて作業している。大量にハンダ付けする時は、息を止めるのも面倒なので、手持ちのファンを動かして煙を吸い込ませている。フィルターなどは無い。煙はどこかへ吹き飛ばしている。何か有害なものが体に蓄積されてしまっているかもしれないが、長年やっているので諦めた。使いやすいようにDCジャックの中継用のメスのコネクタを付けた。実験用の電源が使えて便利だ。24V用のものを12Vで動かしているので静かで音が全く聞こえないので気に入っている。ファンを、そのまま使っているので安定が若干悪く、倒してしまいそうで気になるのが欠点だ。

MonotaROの半田吸煙器は、安定も良さそうで7000円なので買ってみたが、使ってみたら音が煩くて使う気にならなかった。そのうち調光器のキットでも買って出力を絞って試してみようかと思っている。

AVRでビデオ信号を出力したり、PIC24でVGA出力する例はあるので今更、珍しくは無いのだがstm32f4のDMAの勉強を兼ねてSTM32F4-DiscoveryでVGA信号を出力させてみた。


回路は、ポートが抵抗を介してVGAコネクタに接続されているだけ。VGAコネクタにはaitendoの在庫一掃セールで購入したピッチ変換基板を使用。


[caption id="attachment_4449" align="alignright" width="300" caption=" pixel clock 13MHz（上)と下. 水平同期(下)"][/caption]仕様は、VGA信号 横320×縦240dot, 1pixelは8bit。Video RAMは、320×240 = 76.8Kbyte必要なので、これを 112Kbyteあるメインメモリーに配置。プログラムは DMAで使用できないCCM(core coupled memory)領域64kbyteを使用した。

VGA出力の仕組みは、TIM2で水平同期信号を生成、TIM8で13MHzのpixelクロックを生成し、DMA2に要求を発生させ、メモリ→GPIOEの転送を実行。水平同期で割り込みを発生させ、垂直同期信号の生成とDMAの設定を行なっている。


[caption id="attachment_4450" align="alignright" width="300" caption="割り込み処理時間(上), 水平同期(下)"][/caption]この割り込みにかかる時間は水平同期約30μS毎に1μS程度。あとは全部DMAで処理され、CPUの介在なし。CPUのメモリーアクセスへの干渉も少なそうなので良いんじゃないかと思う。やっぱり、stm32f4xxはRAMが大きいのが良い。

stm32のDMAやtimerは、なかなか強力。いろいろ使えそうだ。

なひたふJTAG日記を読んでいて、特電技術かぁ、読みたいなぁ、でも何も買ってないから読めないよなぁと思っていたのだが、家に帰ると特殊電子回路(株)から特電技術が届いていた。何で送られてきたのか考えると、むかし小冊子「知っておきたいJTAGの基礎知識」(全84ページ)を購入していたことを思い出した。こんな小冊子を買っただけで送ってくれるなんて、太っ腹！　でも、これを本当に月刊で出していけるのだろうかと他人事ながら心配になったりして...

pcbcartから謎基板など4種到着。いよいよ作れるが、4種類同時に届くと、どれから作るか悩んでしまう... と言いながら、部品の関係ですぐに作れる１つは決まっている。 digikeyに注文した部品も届いているので、整理する。整理しないとカサばって、捜すのも大変なのよ。

先週pcbcartから届いた細長い基板を組み立た。この基板はTLC5940が12個とチップLEDが192個載った高解像度POV(Persistence of vision,残光を用いた表示)を狙った基板。1610サイズのLEDを2.2mmピッチで64個、3mmづつ離して3列実装。赤、緑、青のLEDを各列に配置している。


赤と青は十分明るいのだが、緑が明るくないのが悩ましい。1610サイズの緑のLEDで明るいものをdigikeyで検索したのだがVfが3V以上のものしかなかった。Vfが3Vでも問題ないのだろうか？ 次の注文で試してみよう。

電流設定用の抵抗は1KΩにしているので、LED1個当たり最大約40mA流すことができ、192個全部最大で点灯すると電流は7.5Aにもなってしまうので、デバッグが大変だった。放熱の問題もあるので、基本的に、あまり電流は流さずに使用する予定。


TLC5940は16個のLEDを、それぞれ4096階調の明るさで点灯させることができるICだが、LED1個あたり12bitのデータを送る必要がある。今回はLED192個で、総計2304bit送る必要があるのだが、SPIを使って5.25Mbpsで送り 0.5mSぐらいで表示を更新することができている。SPIの速度は、まだ倍ぐらい早くできるのだが、STM32F4Discoveryで発生させているGSCLKが16MHzぐらいまでしか出ないのでこちらが律速となっている。

次は、動かしての表示に挑戦だ。

高解像度POV基板を振り回して実験できるように、アクリル板を切り出し、関連基板を全部固定できるにした。結構でかいのが何なのだけど、まぁ実験用ということで諦める。将来的には小型のコントロール基板も作りたい。

スペーサだらけ。

部品が揃ったので謎基板を組み立てる。この基板はANALOG DEVICESのビデオデコーダADV7181CをterasicのFPGAボードAltera DE0に接続するためのもの。うまく行けば、最大1280x1024のVGA(SXGA)信号を読み込める。

DE0は、ちょうど1年前ぐらいにいじっていたのだが、使い道を思いつかず、そのままになっていた。その後、8面ディスプレーを作成し、これも特に使わずに眺めていたり、MTM07でjujuさんのフルカラーLEDパネルなど眺めているうちに、パソコンのVGA出力をいじれると面白そうだ、FPGAで遊ぶにはちょうどよさそうだと思い付き、適当なADコンバータを物色しているうちにビデオデコーダなるものの存在を知り、入手も可能なので基板を作成し実験して見ることにしてみた次第。

HDMIを使えば最初からデジタルなので、もっと簡単なのかもしれないが、まだVGAの方が適応機器が多そうな気がしたので、最初はVGAの取り込みをやってみることにする。FPGAの中身は、まだ何も考えていない。どうなりますことやら。

基板と主要部品、ADV7181Cはdigikeyで品切れだったため、chip1stopから購入。切ったトレイに挟まれて梱包されていた。お手数をおかけして、カタジケナイ。


EAGLEで印刷した基板の図に抵抗値等を書き込み、組立図を作成


DE0に無事刺さったの図。特に変な電流が流れたりしなかったので、とりあえず安心する。基板のパレッタイズ作業中に穴データがコピーされておらず、足を出せないのが残念。DE0は昨年の作業でVGA出力までは出来ている。でも8bppなので、まず16bppに改造せねば。