前回、近隣のおもちゃ病院の院長さんに依頼された、クリスマスおもちゃ修理用のSound Player基板 V1を設計して作りました。
[Part2ピエゾアンプ]ATTINY用Sounds Player基板を作って動作確認しました！
これを院長さんに渡して、動かしている様子は下記のYoutubeビデオです。
この動作確認で色々と不具合も見つかったので、その対応を行います。
① おもちゃを叩くとクリスマスの音楽が始まり、同時にモータを駆動しておもちゃが動きます。
音楽の1曲目が終わったら、基板は待機モード（スリープ）に入って、また叩くと次の曲を
ラウンドロビンで演奏する仕組みです。 今回は、音楽が終わってモータが止まっても、
余動でおもちゃがまだ動いているので、ピエゾマイクが振動を拾って、待機せずに次の音楽を
次々と演奏してしまう、という不具合です。
対策：オリジナルを設計された、つつじが丘おもちゃ病院の大泉さんに相談して、
main.c 内の、スリープに入る前のSLEEP_TMRを1000ｍSから4000ｍSに伸ばしました。
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//構成情報(個別ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝだけで使うもの)
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#define SLEEP_TMR 1000 → 4000 //Sleepに入る前の時限[ms]
// 操作の評価時間よりも長くすること
② 基板サイズが50ｘ60ｍｍと大きいため、おもちゃに入らない。
対策：余分な回路とユニバーサル基板部を外して、35ｘ50ｍｍに小型化しました。
今回の記事は、この内容について説明します。
プロジェクトのフォルダをまるまるコピーして、ペーストした後、別名にリネームします。
実際は、この611版を 0807版に変更します。
6月11日版 （回路図ミスの修正を全て入れた V1.2)
8月7日版（V1.2のサイズを35ｘ50ｍｍに小型化したV2.0）
ここまでの変更の方法について説明しますね。
まずは、基板サイズの変更です。
レイヤー EDGE CUTを選択して、その下の非アクティブレイヤーを● 非表示にします。
フィルタ選択のロックしたアイテムのチェックも忘れないようにしてください。
これで、基板外形が表示されました。 全部選択して、右クリック → ロック →ロック解除
これで、基板外形が編集できます。
穴を削除、外形線を変更して、50ｘ60ｍｍ → 35 → 50ｍｍに変更します。
変更が終わったら、また全選択して、右クリック → ロック → ロックする でロックします。
忘れないうちに、外形の内側0.5ｍｍにキープアウト領域も入れておきましょう。
右のメニューからKEEPOUTを選んで、基板外形の四隅をクリックしてください。
基板外形の内側に0.5ｍｍ幅で破線がでます。ここはパターンや部品の禁止領域です。
次は寸法線の編集です。
Youser Drawings で寸法線を表示させます。
外形線と同様に前の寸法線のロックを外して、寸法線を編集したらまたロックを掛けます。
ここまで来たら、回路図のいらない部品を外して、基板に反映しましょう。
電源ラインに入っていたLDO AMS1117とデジタル音声を再生するためのQ2 J3を削除しました。
ネジ穴4個も回路図から外しますね。 ここで、ツール → 回路から基板を変更 を実行します。
こんな感じになりました。 ユニバーサル基板部のPADも消しました。
この部品を指定したサイズに入れないといけません。
一旦じゃまなパターンは消して、部品の配置から始めます。
配置はKiCADの３D表示で確認するといいですね。
変更前の配置
変更後の配置
苦労しながら、パターンも再度 引いていって、未配線ネットも全部通りました。
裏面にGNDベタパターン処理をしたら、DRC(デザインルールチェッカ）を通します。
表面は、パターン修正のことも考えて、ベタパターンは作りません。
部品のGNDが切れなくなりますからね。
気持ちで、表面のGNDパターンと裏面のGNDベタパターンの間に、いくつかVIAを
打って、多少はGND (グランド）のインピーダンスを下げました。
エラー2つは、R14とR15が可変抵抗RV1の下にオーバラップしているとのこと
RV1を実装しない時に、R14とR15実装で音量をコントロールするので問題なしです。
ウォーニングは前回も同様にでましたが、いくつかの部品のフットプリントがKiCAD
のライブラリと一致しないという警告、これはKiCADの問題の様で無視しましょう。
これで、小型化したV2基板ができました。
前回と同様に、ファイル → 製造用出力 → Gerber でガーバーデータとドリルデータを
作ります。 これは、いろいろな情報がありますので、ここでは割愛します。
発注する基板メーカのWebサイトを参照するのが一番ですね。
外形データのEdge Cuts と、 寸法データのUser. Drawings も忘れず追加してくださいね。
寸法データは、自分でGerber Viewerで確認する時に、便利です。
これがGerber Viewerの画面です。KiCADホーム画面のガーバービュワーを起動します。
各レイヤーをレイヤーマネージャで確認できます。 起動したら、
ファイル → ガーバープロットファイルを開く で作成したデータを全て選択して 開く です。
ドリルデータ(穴データ）は、NPTH（ノンスルーホール）とPHT（スルーホール）の2種類の
データがありますので、両方確認します。
前のV1の時は取付けネジ穴 2.7φがあったのですが、今回はなしにしたのでNPTHはないです
。
これで、Gerberデータの確認もできましたので、Zipファイルに圧縮して
基板メーカに発注できますね。
今回も、安価でかつ短納期で基板を作れるJLCPCBさんで手配しました。
事前に先方のGerber Viewerでデータを確認できるので便利ですね。
今回は、前の基板と弁別するために、黒レジストにしてみました。
表面データです。
裏面データです。
手配して基板作成に3日、送付に4日～7日、合計1週間～10日で手元に届きます。
100ｘ100ｍｍ以下なら、5枚で500円程度ですので、いい世の中になったモンですね。
それでは、次回をお楽しみに！
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