【電子工作】AVR64DD14 超小型ファンクションジェネレータ「信号だす蔵」の製作（その3 ）

以下、note記事からの転載です。
前回 【電子工作】「信号だす蔵」AVR64DD14 超小型ファンクションジェネレータの製作（その２）　 の続きで最終回です。 

前回は20ピンのAVR32DD20を使って、DDSを実装できました。
今回は、14ピンのAVR64DD14に移植して、動作を確認します。

うまくいったら、タカチのSW53ケースに組み込みを行います。
最後に仕上げと動作確認をします。

AVR64DD14への移植

今回のソフトの最新版はこちらのGistに置いてます。
DD14_FG_Sig_DDS_Dasuzo4

AVR32DD20からの変更点ですが、主な変更ははピンアサインの変更（PA5、PA6デバッグ用ピンの削除）、コメントの英語統一化、起動シーケンスの見直しといったところで、大きな変更はありません。

最終のピンアサインは下記main.cのコメントに書いてある通りです。
14ピン版では、空きピンがなくなってしまいました。

 

ビルドした結果はこちらです。

 

64KBのフラッシュは9.5kB（14.6％）使用とのことで、余裕です。
8KBのRAMは1.2ｋB（14.2％）使用でこちらも余裕です。

ATTINY1614ではそれぞれ16KB、2KBしかないので苦労しましたが、
さすがAVR64DD14ですね。EEPROMでの設定を保存など、今後の機能拡張を考えても問題はなさそうです。

基板加工

ケースは前回の信号みえ太と同じ、いつものタカチのSW53を使います。
タカチのSW53の外形はこんな形です。
外形 WDH=36ｍｍx53ｍｍx11ｍｍ、内径 WDH=29.2ｍｍx46.2ｍｍx5.9ｍｍ

 

基板は秋月の薄型（1ｍｍ厚）のフリスク基板 56.5ｘ32ｍｍを
SW53の内径 46ｘ29ｍｍに合わせてカットします。

今回は、新兵器のHOZAN K-111 基板カッターを導入しました。
これがあると、あっという間に切断できるので、基板作成も楽しくなりますね。 　
（掃除機を近くに用意して、粉塵の処理には注意してくださいね）

 

　　　　　　あっという間に加工できました。

 

今回の回路図はこちらになります。

 

3接点のジョグスイッチを使って設定を切り替えますが、電源ON/OFF用のタクトスイッチは別に付けました。これで使い勝手が良くなると思います。

液晶表示は、信号みえ太の128ｘ64 0.96”より薄型の128ｘ32 0.93”を使います。これはtechnoblogyさんの記事と同じです。

DDSの出力にはショート防止を兼ねて470Ωをつけました。
スピーカチェッカなどに使う場合は、100Ω位に減らすといいかもです。
 

基板組み立て

切り出した基板に配線をしていきます。
信号みえ太と同じように、CR2032ボタン電池のソケットを左側において
中央にマイコン基板を置きます（14ピンのDIP変換基板）。
右上に3接点のジョグタイプのスイッチを置きます。右下は電源用のトグルスイッチです。

 

基板の配線ができました。次はケースを加工しますね。

 

ケース加工

前回の信号みえ太のケース加工を参考にしてください。
【電子工作】コンパクトな簡易オシロ付きロジックチェッカの製作（その3 ケースに組込）

この記事と同様に、イラストレータで部品配置と穴開け図を作ります。

 

この図をケースに貼り付け、穴あけを行います。
 

 

　ドリルで小さい穴を開けて、クラフトカッターで穴をつなげて、ヤスリ
　で角穴を形にしていきます。

 

結構大変ですが、丁寧にやっていきましょう。
こんな形になれば、完成です。（製品用のラベルに貼り換えました）

動作確認

ケースに組み込んだ状態で動作を確認しました。

AVR64DD14のDACで動かす超小型Function Generator「信号だす蔵」のDDSが動作しました！

（パート1周波数変更）

 

（パート2 波形変更）


完成した写真はこちらです。

 

製品ぽいおしゃれな外装になりましたね。これでファイナルアンサーでしょうか？

電流測定

動作時は、9ｍA前後になりました。

 

電源スイッチを押してスリープ時は1.3uA

 

ATTINY1614の時より、AVR64DD14のほうがのほうが、少しスリープ電流は流れるようですが、このレベルであれば電池の寿命に対して問題ないはずです。

今回のまとめ

• AVR64DD14に移植して、SW53ケースに組み込んで動作確認しました。
  3接点のジョグスイッチで、周波数の切り替えと波形の切り替えがスムーズにいくようになりました。

• 電源のON/OFFは専用のタクトスイッチを使うようにしました。

• 動作時の電流は9-10ｍA前後、スリープ電流は1uA程度を確認しました

• 「信号だす蔵」としての使い勝手は良好です。これからいろいろと評価して改善していきますね。　
  
  AVR64DD14への移植により、手のひらサイズのケースに収まり、電池駆動も可能な超小型ファンクションジェネレータが完成しました。アイデア次第で、現場で気軽に使える測定ツールとして活躍してくれそうです。
  
  今後も、このサイズのツールをいろいろと作っていきますね。
  ご期待ください！
   

参考資料

今回はtechnoblogyさんより、下記の記事を参考にしました。

Davidさんの素晴らしい仕事に感謝です！

Tiny Function Generator 　http://www.technoblogy.com/show?20W6
Tiny Function Generator Sine Wave http://www.technoblogy.com/show?22HF
Two TFT Graphics Libraries http://www.technoblogy.com/show?5N9Y
Smooth Big Text http://www.technoblogy.com/show?3AJ7