このサイトは楠 昌浩が興味をもったことに対して広く浅くネタ集めしております。
私が今使用している回路図エディタは KiCad です。なのですが、ライブラリの関係は正直種類が無いという状態。標準で付いていたのも ECC81 などですが、真空管の記号が海外の資料でよくある楕円形。やっぱり円のほうがいいかな？と思い製作開始
今回は 6N2P-EV の双三極管と、6L31 の五極管のライブラリ登録です。オペアンプのように 1 パッケージに 2 つ入っているような部品と同様に KiCad 上もユニットに分割して登録出来ます。上の例では、6N2P のユニット-A は三極管の片一方、ユニット-B も同様、ユニット-C がヒーターと、シールドの部分という分割してあります。後はピン番号など再確認したら使用したいと思います。
ヒーターのピン番号間違えてる。後で修正しましょう。
ロシア製ニシキー管 IN-12B を使用した 8桁表示ユニットのニキシー管を載せる基板のアートワークがほぼ終りました。基板の大きさは横200mm高さ40mmで、20ピンのコネクタ1個で接続するようにしました。内訳は、ニキシー管のアノード8本分と、0～9のセグメントとカンマで11本、合計19本です。
KiCad で作ったパターンを紙に印刷し、そこにニキシー管を数本刺してみます。ニシキー管の形状ライブラリなんてありませんから新規作製しているわけですが、ピンの位置などがズレてるとえらい目にあいます故大丈夫かどうか確認は必須であります。
確認の結果大丈夫と思います。ニシキー管の間隔を1mmづつ詰めた修正をしてから基板の発注したいと思います。
IN-12 ニキシー管をマウントする基板から着手。今回は IN-12 を取り付ける基板とマイコンボードは別で考えてみます。IN-12 は Top View なニキシー管なので、この基板は縦向きになります。マイコンボードとケーブルで接続するようにするか、マイコンボードもこの基板と同じ大きさにして一体型になるよう設計するか。大変悩ましいところです。
回路図は検討中のスケッチです。定数など未決ですのでこのままでは動きません。
IN-12 をマウントする基板と、ATMEGA328P を載せたボードと2枚構成。I/O ピンの残りも3つなので 28ピン AVR マイコン確定で良いと思います。あとは、プログラムの容量で ATMEGA328P / ATMEGA168 などを選択します。
アノード側は TLP627。カソード側は 74141 互換チップで受けます。ニキシー管が消灯しているときの電荷逃がす 100k の抵抗必要か否かなど、ニキシー管のドライブまわりはゴースト除去などやってみないとわからないこともあるためトライ&トライです。
あとは、通信のフォーマット決めつつ、試作を始めていきたいと思います。
ということで、パターンを引いてみたらなんとかなるんじゃね？ 的に線を引っ張りますが、なんかね、ちょっと違うんだよねぇ。表示と電源関係は2枚に分けたほうがいいのかぁ。むむ～
ちなみに、今回のは横 150mm 奥行 75mm の大きさです。ブレッドボードの奥行長くなったパターンという感じです。花粉でボーッとしてるのでなんかひらめかないです。
基板を発注いたしました。やったー
一番の変更点は、基板右側にある凹型のパーツを付けたことです。アクリル板の下部には LED を着けて照すわけですが、地味に目障りなので不透明な板を立てられるように 1mm 幅対応のアングルを追加。あとは電源スイッチ用の PAD 追加といったところでしょうか。にしても部品表の中で電源スイッチの価格が目につくのです。普通にストレートなスイッチ使えば 10mΩ の電流長せるタイプ 100 円台のも豊富なのですが、ライトアングルなのは地味に高い。お、安いなぁと思っても定格 0.4VA だったりする。今回は部品揃ってない状態で基板発注しているので早く基板が手元に来て、テストで一つ組んでしまいたいです。
このキットに必要な電源は 12V の AC アダプタなのですが、買ってもらうかキットに含むか悩ましい。秋月の 600円 AC アダプタで 超小型スイッチングＡＣアダプター１２Ｖ１Ａ １００Ｖ～２４０Ｖ ＧＦ１２－ＵＳ１２１０ で、テストしてるから実績はあるんだけどねぇ。いくつか準備しといて選択してもらうかね。
先日公開しましたプリント基板のイメージからいろいろいじってますが、部品乗るところはおおむね固まってきた感じ。ということで、ちょっと紙に印刷してみまして「どう考えてもこれはハンダ付け出来ん」という部品が無いかチェック。紙に乗ってる部品は正式採用では無いものもたくさん混ざっていますが判断出来ればいいので続行です。
パッと見た感じで言いますと、インダクタ横のR11が微妙なので1mmくらいズラすくらいかな。これ IN-9 の焼入れ用の抵抗なので普通の抵抗より1サイズ大きいのです。抵抗はデフォルト 400mil の間隔という贅沢なスペースを確保してるけど、小型抵抗だと 300mil でも余裕なのでどうするか一瞬迷ったけど、このままでいっときましょう。
TO-220 のヒートシンクの穴の下に配線通ってますが、最悪使うことになってもピン無しのヒートシンクの予定なので問題ありません。今回の頒布品でヒートシンクは使わないで済むと思いますが、IN-9 2本フルスケ以上で連続発光が続けられる状態が続くと駄目ということです。
IN-9 のマウントも面実装する LED のランド面と金具の隙間確保出来たので OK にします。アクリルマウントの手前には 80mm 幅 t=1.0mm の目隠しの板を立てられるようにしておくので、なんとかなるでしょう。あとは、各パッドの穴の大きさ再確認と配線のネットが間違ってないことは信じてはいますが、パターンの塗り潰しはやる予定
プリント基板のアートワーク着手していますが、アクリル板を付けるところが悩みどころです。
当初は、アクリル板の下にチップ LED 用の配線をしていますが、上のように金属アングルなのでなんかの拍子にショートなんてうのは避けたいところ。
アマチュアキットではなんでもありなので、3mm のスペーサーで隙間を作ることにしました。
で、基板のアートワークを修正と。チップ LED、砲弾型 LED どちらもいけるように普通のパッドも作成。砲弾型 LED を使う場合はマウントにの高さを稼ぐためのスペーサー入れてねということにしておきます。あと基板に足すのは、アクリルマウントの手前に マックエイト AG-1.0という 1mm の板を立てるやつを追加予定。これは、マウント基部の目隠しに使うための板を立てるのが目的ですが、板は頒布品に入れない予定です。(各自工夫いただくということで…)
やっとこさ、基板のレイアウト考える段階にたどりつきました。ということで、KiCad でポチポチと配線してまして最初のイメージが出来たところです。基板の左が実際の物的にはリア側で、右がフロントになります。これで検討すべきことは、アクリルのマウントをネジ止めしたものをチップ LED で照らすわけですが、マウント金具と LED の位置がキツキツなのでショートさせちゃあやだなぁと。
しかし、なんにせよ。来週には RS さんから送られる部品がほぼ揃うので実装出来るかの確認をしたいと思います。基板は「赤色」にする予定。あとは、基板に書くシルクスクリーンの絵が欲しい。けど絵心ないときた。
部品のほとんどは 3D イメージ入れてないので超概要イメージしか表示されませんが、3mm のドリル穴などをちょこっと確認するには便利なのです。
しかしながら、これに工数ごっつい使ってるし…
こっちも、放置していてはいけないと、KiCad に LD8113 のフットプリントだけ登録しました。まぁ、後でミスってないか確認が必要ですけどね。コピーでいただいたピンアサイン正しいこと祈りつつ、テスト点灯でも確認しますか。むむ
夕食から戻りまして実際に点けてみました。表裏逆ですな。ということに。また作り直します。
先日、6LED 駆動回路のプリント板を Fusion PCB サービスに依頼 という記事で、 KiCad で作成した基板データを Fusion PCB に依頼したというのを書きました。あれから 2週間経過しまして手元に届きました。
基板の導通チェックはサービスで10枚全部やってくれたようです。ありがとうございます。
Fusion PCB 側で入れられるシルク印刷の番号はコイン電池ホルダーのところになったようです。これなら最終的に隠れるので問題ありませんね。
目視では、穴とランドのズレがわかるのと、DIP や抵抗のパッドの大きさは手でハンダ付けするならもうちょい広めがいいかなと、いくつか注意点も出てきました。今後のライブラリ修正時には忘れないようにしましょう。
後はハンダ付けして確認ですが、なにぶん非常に目が痒いのでちょっと落ち着いてからにします。
今回の基板はテストで作成してみましたが LED のところが500円玉サイズで余裕あります。次は 5 ポート使って 20LED ドライブの基板も作成しておきたいと思います。