試作基板のテストをやってました

ゴールデンウィーク中に試作を行おうと準備を進めてたのですが、
なかなか基板が発送されず、やきもきしておりましたら、
なんとか先週末に発送が掛かりまして、昨日基板が到着。
早速、作業に取り掛かりました。

今回の試作基板というのは　これ。

かんたんスマートモニター用のオプション基板の１つで、
なんちゃって16bitA/Dコンバーターユニットです。
どれが実物なのか解りづらいので、赤枠で囲っておきました。

なぜ、「なんちゃって」 なのかと言いますと、
16bitのA/Dコンバーターの性能をフルに引き出せるような設計になっていないからです。
16bitのA/Dコンバーターって、非常にシビアな石なので、
きちんと性能を引き出そうと思ったら、とてもコストと手間がかかるんです。

しかし、用途によっては　こんなラフな代物でも需要が有るんですね。

実はこのユニットは2代目でして、先代は既に出荷されております。
今回、A/Dコンバーターを変更してみました。

先代ではアナデバのAD7171を使用していましたが、
今回はリニアテクノロジーのLTC2460です。

AD7171もソフト面での使い勝手は悪くなかったのですが、
放熱パッド付のQFNパッケージしか無いのが一番の難点。
手ハンダでの実装が出来ないので、試作や少量生産に難が有りました。
その点LTC2460はSSOPパッケージなので手ハンダも問題無し。
更に全体の部品数も減らすことが出来るので、コストダウンもｄ

ソフト面では割と簡単に変更できるかなぁと思ってたら、
LTC2460はAD7171に比べちょっとだけ高機能な石なので意外に時間かかっちゃいました。

CPUからLTC2460に対し、制御コマンドを送ることが出来るので、
そのような回路で設計していたものの、いざ動作させてみたら無用でした。
ハードウェア設定で十分使えるんですね、この石。
そんなわけで、SDIピンを電源に繋ぐという改造が発生しちゃいまして、
早速ジャンパー線が飛んでおります。　orz

A/Dコンバーターが快調に動作するようになったので、
次は入力信号を加えた上での動作テスト。

これも問題無いかなぁ・・・・・・と思いきや、このユニットの入力上限値である5Vを入れても、
フルスケールの65535が出てこない！！
あっれーー？？と思いつつ、調べてみると、
A/Dコンバーターの前段に入ってるオペアンプの出力能力の問題でした。

レールtoレール出力を謳っているオペアンプなのですが、
出力電流容量が　さほど大きくありませんでした。

A/Dコンバーターの入力部のインピーダンスを下げすぎていた為、
5V出力時に電圧低下が起きていたんですね。

そんなわけで抵抗の定数変更の必要が発生。
新たな定数を決定しまして、部品を発注・・・・・・・・・
ゴールデンウィーク　真っ只中でした。　orz

とりあえず今回はDigi-keyに発注してみたのですが、はたして今週中に発送してくれるのかなぁ。
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DCコンバーターLTC3402の新版

LTC3402を使った昇圧コンバーター基板は、既にリリースしていますが、
若干変更を加えた新型を作成いたしました。

一応、サイズを明記しますと、31×26mmで厚みは約7mmというところ。

旧型との違いはインダクターのサイズ。

この手の昇圧コンバーター基板は選択肢が少なくて、
いざ購入しようと思うと　ちょっと困惑しちゃうところ。

以前のイベントにて基板を領布した際、昇圧コンバーターの発熱で困惑していると、
購入された方より話を伺うことができました。

イベント後に、私も自分の昇圧コンバーター基板に重負荷を掛けてみたら、
確かにインダクターが　すごく発熱するんですね。
なので、インダクターを大型化した基板を新たに企画していたのですが、
今になって、やっと製作したという次第。

使用しているLTC3402は2Aの出力容量が有るのですが、
旧型はインダクターが小型なので1A位が実用上の上限。
しかし新型ではインダクターが大きいので2Ａでも余裕のはず。

実際の試運転では出力を5Vに設定し、出力電流を1Ａにしてみました。
この負荷だと、入力が3.5Vを下回ると出力電圧が低下しちゃいます。
LTC3402の限界なんでしょうか・・・・・・

とりあえず、入力3.5Vにて連続運転。
ちなみに入力電流は約2Ａなので、効率は約70％ というところでしょうか。
インダクターが発熱するのは当然なのですが、
容積が大きいこともあり、そんなに大騒ぎするほどの過熱具合ではありません。
それよりもLTC3402自体の発熱が非常に気になります。
この負荷状態だと、何かしらの放熱対策が必要な感じ。
インダクターよりもICの方がネックになるとは、予想外の展開。
そもそも、LTC3402で5V出力させるのが厳しいのかも？？

新しいDC/DCコンバーター基板です

降圧型のDC/DCコンバーター基板を作成いたしました。

基板サイズは22×24mm。
写真では解りづらいのですが、電解コンデンサーの長さが約12mm有るので、
完成品の厚みは14mmくらい有ります。

このユニットは入力が5～15V位で、出力が2～5V位。
出力電圧の設定は抵抗を換える事により可能です。
昇圧機能は無いので、 入力電圧と出力電圧の差が約0.5V以上必要です。

このユニットで使用しているＩＣはロームのBD9C301。
ＩＣ自体の電流容量は3Aも有るのですが、使用しているインダクターが小さい為、
このユニットの出力電流は1Aくらいが限界です。

裏面には部品が付いていないので、両面テープで貼り付けて固定できます。

入出力のスルーホール穴はインチのグリッドに乗っているので、
ユニバーサル基板上に実装することも可能です。

このユニットの目的ですが、
乾電池６本でマイコンを動作させる為です。

乾電池6本だと、電圧は5.5～9Vという感じになります。
この入力電圧から3.3Vや5Vを生成させたいとなると、
ロードロップレギュレーターを使えばお手軽に実現できますが、効率がネック。
そこでこのユニットの出番となるわけです。

某案件用に作ったものですが、基板が　いっぱい余るので、
余った分は同人ハードとしてリリースしようかと。
似たようなユニットは他にも有りそうなので、基板が無くなり次第終了とします。


実は他にも新しいDC/DCコンバーター基板を作成中でして、
そちらも出来上がり次第　記載いたします。

PICのWWDT

久しぶりに技術的な書き込みです。

現在　私が主力で使っているＰＩＣには、色々と新機能が載ってます。
演算機能付きのADC2なんかは　かなり目を惹く存在ですが、
ウオッチドッグタイマーも拡張されていまして、WWDTという名称になっています。

頭に増えた「W」は、Windowの略。
OSのWindowsとは全く関係ございません。
ウオッチドッグタイマーのリセットコマンドである「CLRWDT」命令を使うタイミングに対し、
枠が設定されたという意味なのです。

これ、私も最初は意味がチンプンカンプンだったのですが、
メーカーが公開しているTB3123という説明書で意味が理解できました。
簡単に言ってしまえば、「CLRWDT」命令の発行は、遅すぎてもダメ、早すぎてもダメ、
という話なのでした。

遅すぎるダメというのは、従来のウオッチドッグタイマーと同様の話。
ウオッチドッグタイマー設定時間よりも遅れちゃうと、
システムリセットが　かかってしまうわけ。

問題はその逆、早すぎる場合。
その時間の　しきい値は、設定で変更可能です。
設定はパーセント単位になっております。
この設定を100パーセントに設定すると、従来のウオッチドッグタイマーと同様、
早すぎＮＧは無くなる、という風にメーカーは申しております。

と・こ・ろ・が、どうやらそうとも言えない感じなのです。

100パーセントに設定した場合、ハード的に早すぎ検出機能が死ぬわけではなく、
しきい値の値を変更しているだけの模様。
すると、メインクロックが高速の場合、早すぎ検出が作動してしまうケースが有るみたい。


実はまもなく納品する製品のファームウェアで、従来はクロック1MHzで動かしていたものを、
将来拡張の為にクロックを12MHzに変更したら、挙動がおかしくなった事案が出ました。

調べてみると、ウオッチドッグタイマーによるリセットが発生していたのでした。
クロックを上げた為にタイムオーバーが発生するなんて、おかしな話。
どうやらこのリセット、早すぎＮＧで起きてるようなのです。

早すぎＮＧ検出は不要なので、ウィンドウの設定値を100%にしておりますが、
それでも起きてしまいます。

ウオッチドッグタイマーはLFINTOSCの31KHzで駆動していますので、
メインクロック12MHzで数行のコマンドだと、クロック同期タイミングの関係で、
おかしな状況になってるんじゃないかと推測中。

2019/3/19　追記
追調査の結果、WWDTはシロでした。
原因はメインクロックが10MHzを超えるあたりから、SPIの通信にエラーが増えることでした。
エラーが起きると想定外の取得値が入ってくるため、その後の処理ルーチンで
すごく時間がかかってしまい、WDTがタイムアウトしちゃったようです。
メインクロック1MHzくらいだとほぼエラーは皆無なので、
なぜメインクロックが上がるとエラーが増えるのかは、また別な調査が必要ですね。

今日は めぐみの湯に行ってきました。

また新規開拓です。
今回は三郷に在る「めぐみの湯」です。

ここは武蔵野線の沿線に在るので、通勤で武蔵野線に乗っていた頃、
よく見かけていた施設なのでした。
しかし実際に行ったのは　今回が初めて。
なぜか印象が薄かったんですよね、ここ。

更にもう１つのネックとして、、ここは営業が２３時までという点。
その為、最終入場も２２時なんですね。
私の一般的な行動パターンだと、この時間はちと厳しいところだったのです。

さてさて、今日はいつもより早めに行動開始。
おかげで２０時半過ぎに「めぐみの湯」へ到着しました。

施設の入り口前に十数台ほど駐車スペースがありますが、
さすがに埋まっていたので、裏手の駐車場へ。
こちらは結構な広さなのですが、建物の入り口まで　ちょびっと距離が。
しかしこの通路、屋根が無いので雨の日は傘が必要になります。
ここはちょっと残念な点。

さていざ入館。
ここも券売機システムになっておりますので、現金のみですね。
今日は平日なので千円を払って入館しました。

第１印象は、設備がキレイ。
リニューアル直後だったようなのですが、特に水周りが　きちんと整備されています。
いくら天然温泉とは言え、スーパー銭湯形式で平日に千円とは強気だなぁと思いましたが、
こんなにきちんと整備されるのならば、この金額は妥当かもしれません。

では早速お風呂へ。

ここは源泉かけ流しの天然温泉が売りなのですが、
ほんと、天然温泉で勝負！！という感じの浴室でした。

サウナと水風呂は一応有りますが、ジャグジーや電気風呂等の、
最近よく見かける設備はありません。

内風呂も露天風呂も、あくまで天然温泉の浴槽がメインなんです。
この潔さには　ちょっと感服。

とは言え　その天然温泉がダメダメだったならば、 目も当てられない事になるわけですが、
実際に浸かってみると、なるほどと納得するレベル。
泉質は化石海水タイプで、肌触りもいい感じ。
源泉かけ流しという売り文句もウソじゃなさそうです。
湯温は４０℃くらい。
露天で　ゆっくり浸かるには　丁度いいところかも。

洗い場もキレイですが、カランのお湯の出が　ちょっと弱かったかな？
まぁ致命的な問題ではありませんのでＯＫです。

風呂から上がり、館内を散策。

ボディケアのコーナーを発見。
ですが、営業していない？？
時間的には　まだ営業中のはずなんですが、
どうやら基本的に予約を入れないとダメみたいです。

食事処も在りました。
が、お客さんが全然居ない？！

とまぁこんな感じで、全般的に館内のお客さんが少ないみたいです。
うーーーん、割と近場に競合店が在るせいでしょうかねぇ？
温泉の質としては、こちらの方が　ずっといいと思うのですが・・・・・・

まぁ逆に考えれば、混まない分　のんびりできるかも？（笑）

昨夜はお出かけ

昨夜は　ちとお出かけしてきました。

まず、Tジョイ大泉で映画。
公開されたばかりの、埼玉の映画でございます。
最近は実写映画に　あまり興味を感じないのですが、
原作者と監督が気になったので観てみることにした次第。

公開直後ということもあるのでしょうが、結構数なお客さんです。
時間が遅めのレイトショーだったにも関わらず、結構席が埋まっています。
すごいですねぇ。
肝心の映画の方はといいますと・・・・・・・
悪くはなかったですね。
地元ネタが多いような気がしたので、関東圏から遠い方々だと　どうかな？
という疑問は感じますが。

映画の後は埼玉へｄ
越谷でお風呂に入ることに。
今回向かったのは「ゆの華_越谷」。
初めて行った施設です。

ここはスーパー銭湯クラスなので、通常だと午前２時までの営業。
しかし昨夜は土曜なので午前４時まで営業しているのでした。
もちろん深夜割増料金も無いのが助かります。

券売機でチケットを購入し、入館。
クレジットカードは使えないので、ボディケアの利用は厳しいかも。
ボディケア等も券売機でチケットを購入するシステムになっています。
チケットは入館券なので、建物から出ない限りは何度でも入浴可能です。

入館すると、１階の浴場を案内されました。
ここは１階と2階に浴場があり、男女が日替わりで切り替わります。
今回は男性が１階の日だったというわけです。

さていざ浴室へ。
浴室は広いとは言えないレベルですが、結構詰め込んでる感じかな。
露天エリアには天然温泉と薬湯があります。
薬湯は　かなりぬるめで、長時間まったり浸かるにはいいかも。
天然温泉は２段構成になっていて、上段は温度が高め。
下段は　ややぬるめになっています。
この下段の温泉浴槽は私的に丁度いい感じかな。

しかし個々の浴槽は　あまり大きくないため、お客さんが多いと混みあいます。
午前２時過ぎに入館したにもかかわらず、結構お客さんが多い！！
もっと早い時間帯だと、相当混みそうですね、ここ。

体を洗う為、洗い場へ向かうと、ちょっと難を発見。
カランがお湯と水で別々になっています。
それだけなら問題無いのですが、問題はそこで使われているカランが、
ボタンを押すと一定時間流れるというタイプだという点。
これだと、量を調節して丁度いい温度にすることが出来ません。（；；

そんな感じで１時間ほど入浴して退館。
んーーー、また来ることはないかなぁ。
値段も手頃で、天然温泉も悪くない感じですが、
混み具合と洗い場のカランも問題は　かなりのマイナスイメージ。

風呂上り、まだ家に向かわず、柏方向へ。
びっくりドンキー　南柏店へ行きました。
午前４時前に到着しましたが、この時間に開いてるのは　この店だけ。
「イカの箱舟」と「チーズソースポテト」を注文。
どちらもサイドメニュー扱いですが、ポテトは結構な量あるので、
この２品だけで１食分になります。

その後は帰宅して就寝。
夜遊びは終了です。

ちまちまとPICを

気が付いたら２週間も開いてしまい、アカンですね。
組立の仕事が入ってたもんで、ずっとケーブル作成とケースへの組み付け作業をやってました。

その仕事も完了しまして、次は機械物の組立配線！
しかも、作業内容の７割方はメカの組立です。
まぁ台数が少ないので、飽きないのが　いいところかな。

その次には　うちの「かんたんスマートモニター」を使用したユニットの製造。

上に書いた機械物の部材がまだ揃っていない為、
その次の「かんたんスマートモニター」ユニットの準備に手をつけてみました。

今回納品するやつはPICマイコンのクロックを上げる予定。
標準タイプはクロック1MHzで動かしているのですが、
今回のはクロック12MHzで動かします。

処理能力が不足したから・・・・というわけではなくて、布石なのです。

「かんたんスマートモニター」は民生グレードで作っているものの、
ほぼ全て産業用途で出荷されてるのが現状。
なので、産業用途を考慮した新型「かんたんスマートモニター」を計画中。
その変更点の１つとして、「TG5021モジュール」を搭載可能にするという点があります。

「TG5021モジュール」は、同人ハードとしてリリースしている代物ですが、
安価に高精度クロックが欲しいときには　丁度いい一品。

「かんたんスマートモニター」ではPICマイコンを内蔵RC発振器で動かしていますが、

高精度クロックが欲しくなる案件の際は「TG5021モジュール」を後付けできれば、
更に応用範囲が広がるわけです。

で、この「TG5021モジュール」の出力が10MHzなので、
ファームウェア的にある程度の互換性を持たせておくために、
今回はクロック12MHzで動かすようにしておくという話なのでした。
ほんとなら10MHzに出来ればベストだったんですが、
PIC内蔵のRC発振器、10MHzが出力できないのでした。残念

さてそのクロック12MHz化は　あっさり完了。
18F47K40ではCONFIG設定内で周波数を選択できないので、
64MHzか1MHzで起動後に、ソフトウェアで周波数を切換えてやる必要があります。
なので、CONFIG設定にてCSWENをONにしておく必要がありますね。

さて次はADC2を　いじってみようかなと・・・・・・・