jl7gmnのblog : 2020年09月

2020年09月

2020年09月23日12:51

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその18

基板の切削が終わり、最後の仕上げで不要ランドパターンをカッターで削除し、だいぶ手が入ってそれらしい基板になってきました。不要ランドパターンカット前後の比較写真です。

★初期状態（不要ランドパターン削除前）

★不要ランドパターン削除後

かなりパターンとパターンの間隔が広くなり、はんだ付け時のショートも減るかと思います。Hi!

基板の不要ランドパターン除去処理完了しましたので、取り付け穴の大きなトリマ用に2Φのドリルで穴を開けます。他はオリジナルの設計時の0.9Φドリル穴径で問題ありません。テストポイントのピンは今は付けません。端折りますが、穴開けもOKとなりましたので、部品をハンダ付けしました。出来上がりの写真です。既に2階構造になっています。

2階構造に組み立ててみて、基板にはソケットをはんだ付けしました。重大なミスに気づきました。そのまま上下を繋げるつもりでいたのですが、LPFと820VFOの回路を起こす時、ミラーにしたために上下の位置が180°違ってしまってました。ケーブルを使う時は一回ひねらないといけません。なので、暫定でジャンパーワイヤーのオス−オスで上下を繋いでいます。案外暫定のジャンパーでも良いかもなどと思ったりしています。Ｈi!最終は上下をストレートに繋ぎたいので、パターン修正をする予定ではおりますが。結果良ければこの基板のまま使うかもしれません。まずは、実際のTS−820の外部VFOに繋いでのテスト次第です。動作結果は、残念ながらNGでした。なんで〜！です。おかしいなと思いながら、既に動作したArduinoNANOのDDS−VFOとLPFとバッファー回路が同じなので、比較をしてみました。あれ！このコンデンサーが違う！　見つかりました。SI5351Aの出力後のLPFからの出力を注入するカップリングコンデンサの容量が間違えて0.04μFが付いています。回路図でも容量も間違えて記載してありました。本当は10pFです。早速交換しました。バッファーの2SK19(GR)の入力過大でNGだったのでしょう！交換後見事にVFO接続でTS820本体のデジタル表示が正常に表示されています。動作しています。

TS820とVFO接続時のVFOsys（一階）＋LPF＆820VFOバッファー基板（二階）

DDS-VFO(ESP32 DivKitC & SI5351A & LPF-820VFO-Buffer)動作確認

動作確認はOKです。かなりいい感じです。

しかしながら、色々と操作していて分かりましたが、ちょっとした問題がありました。その内容は、本体と外部VFOを切り替えるときの問題なのですが、VFOsysの電源をONにした後に表示される画面が終わってから SI5351A が周波数出力するので、本体から切り替えた時に途切れるという状態です。プログラム上でわざと5秒ぐらいにきちんと表示が見えるようにディレーを伸ばしておいたので、とても発振開始までは長い時間掛かかります。これは、ディレーを０秒にして表示無しとすれば回避出来ると思います。ArduinoNANOでは問題なく、切り替えた途端発振してくれていましたので、同じようにすれば回避できるのではないかと思いますが、わかりません。早速VFOsysのプログラムを初期の表示無しにしてみます。確認しているTS-820は2階にあるので、1階でプログラム修正しては、2階へ持っていって確認という具合です。結構往復ありますのでちょっとした運動にはなります。今持って来ましたので、sprintfのNAME,VERSION,ID,追加のMODEFY 全部をコメント化とディレーを０にする修正をしてみます。コンパイル、マイコンボードへの書き込みで動作開始をESP32DivKitC基板のボタンでリセットしてみました。少しinit_Dial();とOLEDのGRAM_clr();で少し時間がかかる感じです。やはり、グラフィックの初期化時間は最低でも必要なようです。電源ON時のOLEDの白い画面表示がどうしてもあります。ノイマン的なループ動作中でのグラフィック初期化があるので、削除しても、これが限界と思います。

発振は別のESP32、Arduinoなどで、グラフィックとは関係無しで動作させ、グラフィック用ESPとのやり取りで動作するとかの大幅な改良がいると思います。

もう一つ、電源投入時、初期周波数にしかならないという問題点があります。使っていた周波数のレジューム機能（メモリ）も最低でも必要と思います。ArduinoNANOのDDS-VFOには周波数停止2秒間後に現在の周波数をメモリする機能がありました。電源を切ってもメモリされていますので、電源OFF、電源ONでも、電源OFF前の周波数になります。

現実的にはVFOsysのプログラムにチョットメモリ機能追加修正がいるのかなと行ったところです。さて、これらはすべてソフトウェア的な内容です。ソフトを見なければなりません。私にできるかなといったところもあります、プログラムを修正にかかりましょうか？どうしましょうか？JA2GQP OMのSI5351のOLED128 X64 、OLEDX32のArduinoNANOの3BANDのDDS-VFOのプログラムを参考にして、少し頑張って、見てみたいと思います。

今日は、暑い日で1階もエアコンなし、扇風機では少し汗ばみます。

つづく？

2020年09月22日16:26

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその17

TS−820用のVFOsys本体SI5351AにつなぐLPF及びバッファー（820VFO用）基板の切削がすべて終了しました。

切削が全て終了した基板

結構そのままでも使用出来るくらいの加工仕上がりです。バリも多少

あるぐらいで、出来の良いほうだと思います。パターンをあまり曲げない

用に、できるだけ直線にするのが良いようです。Hi!

ちなみに切削にかかった時間は、下記になります。

パターン切削時間：3時間54分

ドリル穴あけ時間：21分36秒

基板切り抜き時間：4分50秒

しめて、4時間20分26秒　設定とかを入れると　約4時間30分です。結構基板1つでもかかります。Hi!

ただ、切削中は他のことをすることが出来るので、かかりっきりとはならないので、意外と束縛はありません。注意しなければならない事としては、そばにいなければならないという事はありますが！何か起きたとき即、対応が出来るようにという意味です。切削時の保護メガネも忘れてはいけません。回転物の加工では必須です。（私の場合は老眼鏡が保護メガネ代わりです）

別のレーザー加工ではなおさらレーザービームから目を守る保護メガネは必須です。特に目には注意が必要です。また、別途、加工する対象の材質次第では燃えますから！二酸化炭素型の消化器などが常備されている必要もあります。

一応基板を切り抜いた状態でパチリと一枚（切削直後）

拡大すると、少しバリが見えます。

バリ取りで砥石と研磨剤とウールダワシを使い磨き上げます。

磨き上げ後の写真をパチリと一枚

バリは完全にわからないくらいに綺麗なパターンになりました。

しかし、丸い不要ランド等が幾つか見えます。パターンをハンダ付けするときにハンダでショートする可能性があるので、パターン削り残しのランドは手動で削り取ります。これから不要なランドをカッターで削る作業に入ります。その後は取り付け穴や、サイズの大きなトリマの穴も電動ドリルを使い手動で開けます。

まだまだ、細かい作業が続きます。

つづく？

2020年09月22日13:42

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその16

昨日準備した、LPFバッファー基板を切削開始しました。

念の為に、Z軸のゼロ調を取り直しました。早速PCB切削の開始です。

少しZ軸を下げる設定にしましたので、綺麗に銅が残ることなく削れています。

押さえの金具（アルミ）のアルマイト加工はヤスリで削りましたので基板の銅パターンとの接触コンタクトは問題なくなりました。

切削開始後の写真です。

ある程度切削が進んだ状態です。この時点で2時間52分かかっています。

切削9割くらいまで進んだ状態です。

この切削している間にEAGLE CADでパーツの値を入れたり、出来上がったシルク用のデータを印刷したりして、使用パーツの準備をしました。

抵抗、FET、TR、Ｄi、抵抗、インダクタンス、ソケット、ピン等

パーツの準備

トランジスタは2SC945にしました。ダイオードは、1N60です。

ちなみに、パターンと回路図が違っているところがあります。パターン

は現物の820VFO基板で確認済みです。切削用の回路は修正対応済み

です。出力の1N60 ,100Ω、1mHのところが、オリジナル820用の回路図

では現物と違っています。1N60、1mH、100Ωとなっています。抵抗とLは

シリーズで特性上、問題ないのですが、一応820VFO回路基板と同じに

しておきました。オリジナル820VFOの回路図の間違いです。実装での

問題だけですが！

ｐF系の小容量コンデンサは、中華から購入のもので対応します。

ダイソーのケースに値ごとに分けて入れましたので、取り出しも楽です。

後は切削完了後、ドリルの穴あけです。ガーバーデータはドリル用に

新たに準備しました。その次は、外形切り抜きと続きます。

現在進行系です。Ｈi!

つづく？

2020年09月21日23:44

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその15

EAGLE CADでの基板切削の準備を先程書きましたが、それより前に、VFOsysのプログラム上に周波数の合わせ込みの追加をしました。VFOsysは問題なく動作し、SI5351Aからの出力も820用に上手く出てはいました。しかし、厳密には150Hz程周波数がズレています。これを修正するための追加です。何のことはない、SI5351Aに周波数データを送るルーチンでズレ分を加えるだけの追加です。オリジナルにoffset_freq があり似てますが、今回は50Hzとか150Hzとかの微小な周波数キャリアのズレ補正です。私のSI5351Aでは150Hz低く出力していました。このSI5351Aでのズレ分の補正です。前のArduinoNanoのDDS-VFOと同じ方法にしています。ただし設定値定義はプログラムに合わせた変更で、const intからconst longに変わります。

追加箇所　Frequency setting

const long awase=150; //frequency [Hz]周波数補正　add 2020/sep/20

追加箇所 void task0(void* arg)ルーチン

void task0(void* arg)
{
     while (1)
     {
         pcnt_get_counter_value(PCNT_UNIT_0, &RE_Count);
         int count=RE_Count;
         pcnt_counter_clear(PCNT_UNIT_0);

         if(f_rev==1) count=-count;

         if(count!=0){
            f_dchange=1;
            f_fchange=1;
            frq+= count * freq_step;
            if(frq>fmax) frq=fmax;
            if(frq<fmin) frq=fmin;
         }

         //-------------------------------------
         if(f_fchange==1){
            f_fchange=0;
            // Output Lo freq
            //set_freq( frq + offset_frq );
           // set_freq( HET_FREQ-frq + offset_frq );   //change to ts820vfo
            set_freq(( HET_FREQ-frq + awase ) + offset_frq );   //change to ts820vfo
         }

         //-------------------------------------
         if(f_cchange==1){
            f_cchange=0;
            // Output Car freq
            //set_car_freq(car_frq, f_carON, 0);
            set_car_freq((car_frq + awase ), f_carON, 0);
         }

         if(f_redraw==1){
            Transfer_Image();
            f_redraw=0;
         }

         delay(1);
     }
}

プログラムのTS−820用のVFO用への最初の変更はコメント化し、今回の周波数補正：awaseの追加にわります。

2つ目のset_car_freq((car_frq + awase ), f_carON, 0);は使っていませんが、一応発振させ使う時用に同じにしておきました。実際は、合わせ込みの値は周波数で変わると思われますので、別変数（awase2とか）を用意して別途の補正値で合わせるようににした方が良いと思います。

上記をコンパイルして実際のTS−820の外部VFOとして使った場合、TS820のデジタル表示がアナログVFOでの周波数時の表示とVFOsys−SI5351Aへ切り替えたときのズレがなくなりました。今までの補正なしではVFOsysのDDSでは＋150Hz低かったのがほぼズレがゼロ（ビートを聞いて切り替えるとよく分かります。）にすることが出来ます。SSBでは10Hzでも気になる方がいますので、やはりドンピシャに合わすのが良いかと！各SI5351Aのモジュール毎に設定が必要かと思います。

つづく？

2020年09月21日23:02

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその14

今日は、EAGLE CADで、TS820用のDDS-VFO回路の残りの部分のLFP回路＋820VFOバッファー回路図作成とパターンの配線をしました。実は、メインのVFOsys用のSI5351Aとのパターンを見ていたらやはり急いで作成してたせいか、不要なジャンパーを使っていました。要は、ジャンパー不要なパターンなのに使っていた箇所がありました。パターンでつなげれるのにです。特に問題はありませんが、ジャンパー１本錫メッキ線から作っているので、いらない手間がかかっていただけです。ま、問題ないので、本題へ。

今回のLPF以降820VFOバッファー回路パターンは前回のArduino NANOの回路をそのまま使いました。ただし、VFOsysのDDS基板との２階建て構想になる様にしました。基板の寸本と２箇所の基板のネジ穴、ネジ穴位置を合わせて上下のピンソケットの位置でPCBを繋げるということです。繋ぎ方はまだ決めていませんが、接続はソケットや、ピンや、ケーブルなどを想定しています。固定する穴位置とソケット位置だけ合わせたパターンをおこしたということです。今回は、前の回路をそのまま使いましたが、入力と出力の位置がほぼ逆なので、パターンをミラーにしてパターンの接続等の修正が必要でした。新たな８端子のソケットはVFOsys−SI5351A基板と同じ位置に追加になります。本体側からのDDS３出力も８端子に入れていますが、VFO出力(CLK2)以外の２つのDDS出力(CLK1,CLK0)は基板上で単に２端子のソケットにつなげておきました。今の段階では何かに使うかは？というレベルです。本家大元では、BFOなどで使用しているようですが！

今回は、820の回路図などにも各端子電圧が記載されているので、主要な回路の各ポイントにテストピンを追加してあります。

グランドのパターンどうしを繋げる為にジャンパーを入れましたが、回路図上では変な回路に見えてしまいます。少し無用に見えるアース回路ですが、実際のジャンパーの端子をランドにつなぐ場合は変なアース回路にしないとつなげませんので、パターン都合で致し方ありません。

出来上がったパターンです。

基本パタン幅はほぼ全部２mmにしましたが、ソケット位置でベタアースが取れなかったため、CLK出力1箇所だけ１mmまで細くしました。他、パーツ取り付けで前回トリマコンデンサの穴位置が違ったので、新たに手動で1個追加しています。また、ランドが細くなる部分はパターン2Φで補強しました。

ガーバーデータは完成しています。今日は遅いので、夜中での切削はしません。が、条件でのファイルは準備完了しました。また、ガーバーデータでは前回、Z DOWNを −0.1mmでは銅が残ってしまう箇所が少しありましたので、-0.2mm に変更しています。ドリルのガイド穴としてのDrill depth を-0.5mmから-0.6mmに変更しました。あまりにもXYZの移動が遅いと完了までの時間がかかるのでＦeed Rates ＸY:120mm/min，Ｚ:100mm/minにしています。最近は6パスが多かったので、結構かかってました。また、余りＸＹが速いと、刃が折れる場合があるので、ある程度遅くするのが安全策ではありますが、ある程度仕上がり時間との兼ね合いで、できるだけ速いスピードにしたいのが心情です。仕上がりが綺麗なのを望む場合は、遅く設定するのがいいと思います。あまり基板等で試し切削するのが良いと思います。刃の回転時のブレとか、摩耗とかも関係するので、切削前にチェックを怠らない、確認する、気にする、ということが大切かと思います。チャックに取り付けるだけでも、毎回偏芯の程度が違いますので！大体 4ないし5回下手をすると10回くらいのチャック取り付け取り外し作業をすることがあります。スピンドルを回転させると、切削用の刃の先端が2重に見える状態ではＮGデス。一概には言えませんが、自分の良いと思われるスピンドルモーターの回転数での調整が必要です。回転が速いとスピンドルモータの振動も大きくなります。切削に十分な回転数（綺麗に切削できる回転数）を予め試し基板で確認する事が大切です。私の場合のスピンドルモーター設定値は100がガラエポ（FR4）片面基板切削のベストです。静かな音で、キィーンというきれいな音が目安です。（オリジナルスピンドルモータ）それ以上の150とかになるとパワーはありますが、その分振動での音も大きくなります。刃先のブレはライトで照らすとよくわかります。コマの様に先端がとんがった鉛筆の先のような感じであればOKです。意外と取り付けは神経を使います。あと、ブレが少しでもある状態だと、振動が起きるので、この状態で切削を続けたりすると、下手をするとスピンドルが緩み、そして外れます。私も過去1回チャック取り付け六角ネジが緩んでチャックが回転しなくなり切削失敗した事がありました。この後、時々チャックを締めて緩みがないのを確認するようになりました。Ｈi!

明日簡単に切削出来るように、Candleを起動して、マシンに基板を取り付け原点をきめ、Height Mapだけチェックし、ファイル保存しておきました。準備万端です。

明日が楽しみです。

つづく？