PSoC + 2.4GHz その4

CYWUSB6953を使った受信機のプリント板の作成を開始しました。

いつも通り、サンハヤトの感光基板です。普通の(可視光線タイプの)蛍光灯で露光するので、1時間程度かけて気長に露光しました。線幅、線間ともに太い場合と比べて長めに露光しないとパターンがつぶれてしまいます。
ちなみに線幅、線間ともにCYWUSB6953の端子サイズに合わせて最小は0.25mmにしました。
下の写真は露光の後に現像まで終わった所です。左下だけ違うパターンが引いてあるのは、書き込み器をつなぐアダプタ基板を一緒に作成するためです。

続いてエッチング中の状態です。洗面台でやるので、夜中などの家族が手を洗いに来ることのない時間帯を狙ってやります。給湯器を一番熱い設定にしておいて時々お湯を入れ換えています。左上すみに見えているのは竹でできた巨大なピンセットです。(ピンセットというよりはトングと言った方が適切かも。)

エッチングが完了した状態です。今日はやり直しなしでここまで出来ました。右下の部分がちょっと露光した時にピンボケになっていたのか、怪しい状態になっていますが、他の4枚分は大丈夫そうなので、必要な枚数は確保出来そうです。

それにしても、赤外線用の受信機と比べると巨大なものになってしまっています。CYWUSB6953の他には3.3VのレギュレータICとモータドライバのFETとアクチュエータドライバのHブリッジ、それに電源監視用のICしか付けていないのですが。

軽量化のために裏面を削ったり、裏面のベタアース化のための銅箔テープ貼ったりする作業は明日、というか朝起きてからやります。（気がつけば4時・・・・・・）

一番下の写真で基板の下に敷いているのは100円ショップで買ってきた発泡ゴム系のシートなのですが、商品名は忘れました。
これの上に基板、パターンを印刷したOHPシート、3mmの透明アクリル板の順で載せ、アクリル板の上に重り（単三電池が4本入った電池ボックスを何個か）を置くとうまい具合に基板とOHPシートが密着しました。

<20日AM１１：００追記>

穴あけと裏面を削る作業が終わった状態の基板です。4枚で3.1gになりました。

<20日AM１１：３０追記>

PCBEで作成した基板のアートワークを掲載しておきます。1枚分のデータを作成したらあとはまとめて作れるようにコピペしてぶわっと並べています。上の写真だと0Vのパターンを一カ所忘れていたのですが、こちらのデータでは修正してあります。

さらに間違いが見つかったので差し替え（NCにするべき箇所をGNDにつないでました。）

「Radio004.pcb」をダウンロード

頭の中の回路図をベースにアートワーク設計をやってしまったので、回路図はまだありません。（おいおい）

<21日AM０１：３０追記>

部品実装しました。時々時表示が２ｇになったり1.9gになったりしますが、何とか２ｇ以内に納まりました。プログラム書き込み時に使うピンソケットを外せば心持ち軽くなるはずですが、アンテナがまだついていないので最終的にはやはり２ｇあたりに落ち着きそうです。

Indoor airplane worldではCypress製の無線モジュール（基板）を軽量化したものと専用のロジック系の基板の2枚構成で2.56gということなので、もう少し部品配置を詰めるとか、さらに基板を薄くするなどを行った方がいいかもしれません。

CYWUSB6953の下に四角い領域を作り、その中心に2mmの穴をあけ、裏側から6mmのドリルですり鉢状に削ってあります。裏面に貼った銅箔テープの穴のあたりを６ｍｍ角くらいのコの字型に切り、さらにコの字の部分を縦に3等分した真ん中を穴すり鉢の斜面に沿って張り付け、その先をCYWUSB6953の裏側のパッドに押し当て、最後に半田を流しています。

<21日AM１１：３０追記>

書き込みアダプタ基板経由で書き込み器から認識できることを確認しました。

データシートに書かれているとおり、CY8C21534として認識されました。

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PWMレジスタ1個でラダー制御してみる

昨日SSFCでtokoさん永野さんに説明した1個のPWMレジスタ（PWM回路）で正逆両方向に電流を流せるPWM回路のことをブログのネタにしておきます。

正逆両方向に電流を流せるようにPWM制御する場合、下の図のようにラダーなどのコイルの片方をA、もう一方をBとした場合、Aがプラスになる方向の場合はAの側でPWM制御をやって、Bの側は常時Lとし、逆方向に電流を流す場合はBの側でPWM制御をやって、Aの側を常時Lとしていました。

このようにした場合はA、B両方トともハードなりソフトなりでPWM制御しなければなりませんでした。PWM制御に使用できるレジスタが１系統したない小ピン数のPICの場合はどうしてもソフト制御するしかありませんでした。
（て言うか、PWMが１系統しかない場合、選択の余地ないですね。）

下の図のようにPWM制御は常時Aで行い、ラダーを振る方向でBをHまたはLにすることで、BがHの場合はBからAに向かって流れる電流値をPWM制御し、逆にBがLの場合はAからBに向かって流れる電流値をPWM制御することができます。

昨日アップしたPSoC + 2.4GHzその3のラダー制御で実際にやってみた所、A-B間に並列かつ逆向きに接続したLEDがラダー制御量に応じて明るさが変化していました。

PSoC + 2.4GHz その3

一応プロポのPPM信号を読み取ってデジタルデータに変換して送信する送信機と受信したデータによってスロットルとラダーのPWM出力を制御する受信機が出来ました。(完成と言えるレベルかどうかは???)

例によってIRラジコン☆プログラム倉庫に入れておきました。

・・・・・・・よく考えたら「IR」じゃないや。

さ～～～～、出発だぁ～～～。

と行きたいところですが、S急便さんに午前中に配達をお願いしていた部品が来ないのでまだ出発出来ません。
日時指定できないものであればしょうがないですが、自分で「明日の午前中に」って言っているのでこのまま
不在になってしまうのもまずいよなぁ。

別の荷物を不在で預かってもらっていたFeDex（N通）は何も言わなくても朝一で届けてくれたのだけど。

お盆休みで人手が足りないだろうとは思うが。

PSoC + 2.4GHz その2

受信側を割込みを使用して複数バイト（データ0x02+データ最大３２バイト+データ0x03）を受信する機能と
空きチャンエルを探してそこに移動する機能を追加しました。空きチャンネルの探し方は結構大雑把です。チャンネル40から2チャンネルごとに信号強度を測定してあるレベル以下の場所があれば空きと判断しています。

プログラムの一番下のものです。

PSoC + 2.4GHz その1

IndoorAiplane WorldのWirelessUSB lesson サーボのリモート・コントロール・テストで紹介されていたmattyさんのページを参考にして手持ちのCYWM６９３４で送受信を行って見ました。
画面右側が送信、左側が受信です。

「CYWM６９３４による通信実験 」

最初はまるで動作しないので、昼飯＊＊回分のモジュールを壊してしまったのかとあせりましたが、結局下記の変更を行ったら動作しました。ただしどれが効果があったのかは確認していません。面倒だし。

・電源にレギュレータを入れた(最初からやっとけよ)
・電源にマジメにコンデンサをつないだ(こっちも・・・)
・Xresピンを抵抗を介して電源のプラス側につないだ(あのなぁ・・・・)
・元のプログラムはLCDを接続している(電源ON時の初期化に時間がかかる)ことを考慮してモジュールへのアクセスを開始するまでの時間を長くした。(立ち上がるまでの時間に配慮するのは基本でしょ・・・・)
・受信処理のタイムアウト判定時間を延ばした。（ぽろぽろタイムアウトが発生していたので）

また、LCDパネルの手持ちがないので、受信したデータなどの表示は行っていません。替わりに

・送信側はデータを毎回プラス１して送信する。
・送信側は１回送信するごとにLEDをペカペカする。
・受信側は受信したデータの下位3ビットが全て０の場合だけ緑のLEDを点灯する。
・受信側でタイムアウトが発生したら黄色のLEDを点灯する。(正常に受信したら消灯する。)

ようにしました。

さ～～～て、これで今夜は枕を高くして眠れる。。。。

PSoC書き込み器の製作

Cypress社の2.４GHｚ用の素子を使うのに他社のCPUではイチからﾌプログラムを作成しなければならないなど何かと不便なため、PSoCを使える環境を構築することにしました。

普通ならばMiniProgかMiniProgが付録についている書籍を買ってきて始めるところですが、仕事でやっている訳でもないので、何か家計にやさしい方法はないかと探した結果、書き込みと書き込みソフトの自作を行っている人がいて、その成果を公開して下さっていたので、それを参考に書き込み器を自作してみました。

写真右奥が今回作成した書き込み器で、ICとトランジスタが各1個、ダイオード5本、抵抗とコンデンサがそれぞれ数本づつと接続用のコネクタから出来ています。写真手前がPSoCの載ったブレッドボードで動作確認用のLEDも一緒に実装しています。右奥は4段階で電圧が変更可能な電源(どう見ても電池ですが)です。ニョロニョロと伸びているケーブルで写真の外のPCのプリンタポート（死語？）に接続しています。

実際に書き込んだ素子の動作確認を行っています。内容的にはPSoCのセミナーで最初の方でやっているものと同じです。(使っている素子が違います。)

「PSoC動作確認 」

製作したものの回路図です。

回路図中に書いてある通り、素子に供給する電源をOFFしても電源電圧がかかったままだったため、ダイオードを1本追加しています。その他はオリジナルの回路と同等です。
書き込み器自体の電源は基板からでたケーブルに電池用のスナップがついていて、適当に電源を接続するようにしています。単三電池3本（５V系に相当）と単三電池2本（３V系に相当)の両方で書き込みが出来たことを確認しています。

さぁ～～～、次は１３MHzの水晶を買ってくるか、手持ちの2.4GHzのモジュールをつなぐか、、、どっちからやろうか。