CYRF6936のお勉強2

英文のデータシートを読む（眺める）のばかりだと飽きるので、入手していたサンプルとWEB上であちこち探し回った部品が集まりつつあるので、基板を作成しました。CYRF6936とアンテナの間に使うチップのコイルと表面実装の水晶振動子が見つからなくて結局海外から通販しました。（ コイルと水晶だけで海外からの送料を負担するのも悔しので、他の部品もついでに購入しました。)

2回失敗して手持ちの両面感光基板が無くなったので、とりあえず片面感光基板にしました。2.4GHzの回路がこのままで動くとは思えないので、裏面には銅箔テープを貼ってグランド面にする予定です。回路自体はデータシート記載の回路とほとんど一緒です。

左上部分の空きスペースは水晶発振子を実装するのですが、まだ届いていません。（WEB上で確認したら明日（22日）出荷予定になってました。)それと電源ラインが一カ所だけ通せなかったので基板表面に電線を這わせる予定ですが、これもまだやっていません。

下のクネクネした所はアンテナです。

この段階で重量を計ってみました。

赤外線受光素子と比べると1桁重いです。この基板は無線系だけなので、これにCPUとドライバの載った基板がセットになると合計と5gくらいになりそうです。

さて、もう一枚作らないと通信できるかどうか確認できないのですが、疲れたのでまた明日。（本当はもう一枚作っても通信制御のソフトとそれを動かすCPUの載った基板も作らないと駄目なんですが。)

<9月25日追記>

もう一枚作成。サンプルで入手した残り3個のＣＹＲＦ６９３６は両面基板を入手して作成する予定ですが、中国あたりの基板屋さんに頼んだ方がいいかな？

裏面の銅箔(銅箔テープ)と表面のジャンパ線1本、接続用の端子もハンダ付けしました。裏面の銅箔テープと表面のパターンは0.8mmの穴を開けてリード線の切れ端でつないでいます。(計16箇所)それと気休めかも知れませんが、酸化防止のために補修用のレジストを塗っています。

まだ水晶振動子がついていませんが、この段階で3.4gになりました。端子と表裏の接続に使ったリード線のハンダが結構重いようです。

<9月28日追記>

現状で入手できそうな水晶振動子の中で一番小さいものを海外にオーダしていたのですが、”pending”されていました。そこで、上の写真の基板に何とか実装できそうな2番目に小さいものを今度は国内の某通販にオーダしていました。先程ブツが届いたのですが、数ミリ大きい・・・・・WEBで確認したら別のものでした。（周波数はあっていましたが、大きくて実装できない。）

ということで、まだ動作確認できていません。

<10月１日追記>

国内でオーダした水晶振動子が先程到着しました。これと前後して海外にオーダして"pending"になっていた分も「送ったよ～」メールが来ました。１０個で１ドル半の部品の送料が２０ドルだそうな・・・・。（泣）よく確認しなかったこちらのミスですが、すっごい悔しい。しかもこの部品って余ってしまう。

教訓：「手抜きしないでコイルくらい自分で巻こう」

って言うか、この手の回路で(アンテナ周りで)使うようなコイルは基板のパターンをくねくねさせればできちゃうんですが。(基板の特性と線の幅と長さで計算できたはずですね。＞＞＞これでも電子通信工学科卒）

CYRF6936のお勉強 1

データシートを見て理解したつもりの内容をメモしていきます。
（英語きらいだ・・・・）

･概要

・無線IFを内蔵したCPUかと思っていたが、3線式または4線式シリアルIFで制御するトランシーバだった。型番違いでCPUとトランシーバが一緒になっているものもあるらしい。
・電源電圧は1.8～3.6V、LiPOに直結できそう。
・電源電圧を監視する機能も持っているらしい。（Battry Voltage Monitoring Circuitry)9月18日追記：検出範囲の上限が2.7Vなので、LiPOの電圧低下検出に使うのは無理か。
４０ピンパッケージ（なんとかなるだろう。）６×６ミリパッケージ（げげ、、ハンダ付けできるかな。)

・CPUとの接続方法

以下のピンを使用する。(9月18日:改行が変なのでテーブルにして書き直し)

ＳＣＫ	シリアルクロック (必須かな）
みそ	4線式の場合のMaster In Slave Out。ＣＹＲＦ６９３６→CPU方向のシリアルデータ。 3線式でつなぐ場合はGPIO(入出力ピン）として使える。
もし	4線式の場合のMaster Out Slave In。CPU→ＣＹＲＦ６９３６のシリアルデータ。 3線式の場合はSDATA(シリアル入出力)ピンになる。（必須だな）
SS	シリアル通信イネーブル。Lの時に通信する。
IRQ	割り込み。GPIO(入出力ピン）としても使える。 SSがＨの時にもしピン(しつこい)を割り込み通知に使う設定があるらしいので、このピンを接続しなくても割り込みが使える。

結局、、、ＳＣＫ、もし（SDATA)、SSの3本をつなげばよさそう。


・データ転送方法

最初にSSをＬにする。続いて読み出しか/書き込みか、読み出し・書き込みアドレス、読み書きするごとにアドレスをプラス1するかどうかを決めるバイトを送り、その後に1バイトまたは複数バイトのデータを書き込む。か、または１バイトまたは複数バイトのデータを読み出す。終わったらSSをＨにする。
１ビットデータを送るごとにＳＣＫをパタパタさせる。CPUもＣＹＲＦ６９３６もSCKがＬ→Ｈの時にデータを取り込み、SCKがH→Lの時に次のビットを送る。(データを変化させる。)
ビット順は上位ビット($80の位)から順に送る。
詳細はデータシートの５、６ページ参照。


・電源

電源電圧1.8～3.6Vだが、2.4Ｖ以下にならない場合はVCC、VBAT、VREG、VIOを電源につなげばいいらしい。（データシート10ページの回路）
データシートの6ページに記載されている面倒臭い回路は電源電圧が2.4V以下になる場合の回路ということのようだ。
トイラジで使う場合は電池が2.4V以下になることは考えなくていいので、VCCのラインとＶBATのラインを分ける必要はない。
そうすると裏面はGNDのみにできるので、アンテナ部分以外はベタにできる。

(昨日までにパターン設計したのは４線式接続、2.4V以下まで対応した構成なので、３線式接続、電源電圧2.4～3.6Vの条件でやり直し・・・・・・。がっくし。)

充電器、兼電源

以前製作した、送信機に内蔵した充電器がいろいろと使いにくい点があったので、専用の充電器を新作しました。

• 充電中は送信器として使えない。
• 充電電流を設定するのに中の基板を引き出して可変抵抗に触る必要があった。

目標としては

• 10～1000mA(1A)までパネル上で設定出来ること
• ついでに実験用の電源にもなること(LiPOの代わりになること）
• 電圧、電流が表示できること
• 一定時間経過しても目標電圧にならない場合は充電を終了すること
• 待機時は出力端子(充電端子)をリレーを使って切り離すこと

で、こんなん出来ました。

<<外観>>

<<前面>>

左から、電源スイッチ、充電モードと電源モードの切替えスイッチ、電圧設定（電源モード時のみ有効）、電流設定(電源モードと充電モードの待機時のみ有効、スタートボタン、とスタートボタン下の出力端子)

<<裏面>>

左から電源端子（＋、－）、ＡＣアダプタ接続端子

<<充電モード>>

数字は上が電流設定値と出力電流値、下が電圧設定値と出力電圧値。待機状態なので、出力電流、電圧ともに”0”です。

充電中はLCDの左下部に電圧設定値のかわりに充電時間を表示します。

<<電源モード>>

回路図です。一部の手持ち部品などを除き、マルツさんで購入しました。

(遅くまで営業してるし、通販もあるので・・・・)

「CHARGER.pdf」をダウンロード

制御プログラムです。

「Charger_V100.zip」をダウンロード

3号機製作中......

エアロソアラのモータとプロペラ周辺を利用した３号機です。

 

受信機は2作目のラダーをFETドライブ化した物を使用しています。（と言うか、PICのポートから直接駆動出来なかったので受信機を作り直しました。）

現在、ラダーが左にしか切れないのと、エアロソアラから持ってきたモータが回らないことから、棚の上のオブジェと化しています。

＜＜9月21日追記＞＞

ラダーが左にしか切れなかったのは、FETで構成したHブリッジのどこか1カ所がハンダ付け不良だったためでした。（ハンダ付けをやり直したら動いた。)

モータはtokoさんのe-Shopで購入したMK06-4.5とPFPROP　φ49mmにしました。（もとのエアロソアラ等のモータとプロペラと比べると団扇と扇風機くらいの風量差がありますね。)

下の写真は載せ変える前のものです。

ラダー部です。コイルを巻きなおしたりしているうちにかなり重たいものになってしまいました。ヒンジ部は0.3mmの銅線を螺旋に巻いたものと同じ銅線をコの字に曲げたものを使用しています。テープ等も使ってみたのですが、コイルとマグネットの組み合わせが非力でうまく曲がらなかったリ、左右の切れ角がアンバランスになったりしたので、この構造にしています。