2015-10-01 16:55 | カテゴリ:PIC応用回路
とりあえずPIC周りの基板を作成することにしました。

回路の概要が固まり、基板の配線図を作成し、間違いが無いかを確認して製作に入りました。
配線図は、専用の電子回路設計ソフトではなく、MSのパワーポイントを使用しています。
理由は、操作に慣れている(仕事柄)からと、回路図が出来た後、画像ソフトに取り込んで、左右反転して裏側からの図にして、裏面の配線作業が比較的楽に行えるからです。
もっとも、回路専用のソフトを購入していない、と言うことも大きいですが。

私の基板作成の手順は、回路図の作成後、

1)ICチップなどのICソケットを取り付け
2)まず、抵抗やコンデンサーを取り付け
3)TRと、電源IC、LED、端子(電源やSWへの入出力端子)を取り付けます。

この時点で、時々、部品の大きさと位置が、設計時には確認できなかったせいで、不都合があれば、部品位置の微調整をします。

部品の配置が決まり、半田付けが出来たら、配線作業に入ります。
私は、0.4mmくらいのスズメッキ線を使用して、電源周りから作業に入ります。
配線した箇所は、先ほどの回路図(裏面)にマーキングして、誤配線に注意します。

今回の電子部品の要の一つは、FETです。
PICのPWM信号をTRで一次増幅した後、FETに入力し、12Vの電気をON・OFFして、パルス波形を作ります。

DSC01264.jpg


電流が1Aくらい流れることもありますので、放熱に注意します。また、12VからPIC用の5Vを取り出す、三端子レギュレータも電流が結構流れると思いますので、FETとあわせて、放熱板を取り付ける予定です。

DSC01265.jpg


今回の基板には、もう一つ、パネル面を裏側から照明する為のLEDを3個取り付けています。
電飾マニアを自称する私としては、かっこよさを追及して、取り付けました。
どの程度上手く発光できるかは、後のお楽しみです。

DSC01263.jpg


それ以外には、DIPスイッチ(16進入力)もつけました。
これはデバッグ時に、簡易的な入力データをセットしたり、将来のためにつけました。

部品の取り付けが終わり、裏側の配線が少し進行した状態が、この感じです。

DSC01261.jpg


その後、作業を続けて、PIC基板が完成しました。

DSC01267.jpg


完成した基板をテストするために、LCDディスプレイ、ロータリースイッチ、スピーカーなどを仮に接続します。
一部、GNDラインの半田付けが「てんぷら」になっていたところがあり、はなからの動作がおかしかったのですが、そこを修正してOK。

順次、テストしていきます。

LCDは以前にも使用していましたので、難なく接続OK。

PWM出力波形とスピーカーの方も、オシロとスピーカーの音で、確認OK。
順調です。

次は、ロータリースイッチからアナログ電圧の読み込みと、それをロータリースイッチの接点番号(1-12)に対応させるところです。

PICの8ビットAD変換は、5Vで255が出力されます。
ロータリースイッチは12接点で、それぞれ、1KΩの抵抗で順次つないであります。
あらかじめ、テスターで各接点の電圧を測定し、それをEXCELで12接点分の数値(0-255)に置き換えた後、計算式で、接点番号になるようにシミュレートしました。

計算式は、

接点番号=ADの値 ÷ 23.181818 + 1.35

としたら、概ね良好でしたので、これで決定しました。


さて、ここまで来て、AD変換が上手くいっているかの確認方法が無いことに気づきました。
かといって、LCDディスプレイに表示させるには、またプログラムを結構組まなければならず、面倒です。

基板上には、デバッグ用に赤色LEDを一つ取り付けてあり、これを使って、ロータリースイッチの位置を表示させることにしました。
接点1なら、1回点滅、接点4なら4回点滅にすれば、わかります。

で、ちょちょっと基板テストプログラムを修正して、確認しました。



これがその様子です。

最初の短い点滅は、「これから表示するぞ!」の合図で、その後に点滅する回数が、スイッチの接点番号です。
短い点滅後に、3回点滅すれば、接点3と言うことです。
しかし、ビデオカメラ(コンデジの動画モードで撮影しました)のシャッター速度と、最初のLEDの合図が上手く撮影されていないときもあるようです。
肉眼ではOKですが、、、(汗)

ちゃんと動いていますので、OKです。


DSC01268.jpg



今後は、この基板を元に、Nゲージのコントロールプログラムを少しずつですが、組み上げていきます。

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