トドお父さん通信 -25ページ目

トドお父さん通信

北部九州在住 高BMI中高年のオタク趣味の活動記録

前回、ATTINY用Sounds Player基板を設計しました! の続きです。

 

基板を設計して、中華圏に発注して基板を手に入れて部品を実装して作るのは、前のプロジェクト

JLCPCBからTINY用UPDI HVプログラマ基板が届きました!(作りました)で実証済み。

 

今回も同様に、中華圏から届いた基板に部品を実装して作ります。  基板が来るとドキドキします

今回も、注文してから10日ほどで基板が届きます。費用も5枚で560円と安いです。

基板には、小さい部品から実装していきます。 トランジスタSS8050はまだ中華圏から届いて

いないので、この辺の動作確認は部品が来るまでお預けです。

 

音声系の部品の実装が終わったので、基板上のCPU ATTINY402にプログラムの書き込みを

行います。

今回は、ブレッドボードで動作確認したのと同じHexファイルをATTINY402に書き込みます。

あれっ、プログラムできません。 まだFUSEを書き込んでいないので、何もせずにUPDIプログラマで

書き込めるはずです。

よく調べてみると、アンプIC IS31AP4991Aの電源/グランドを逆につないでいるようです。

あちゃー、しまった!! やらかしてしまいました。

でも、今回はパターン表面には、GND銅ベタを施していません。パスコンC7からICのVcc、GNDに

いくパターンを切断して、細いジャンパー線でつなぐだけで修正できました。

過去の失敗経験が生きています!(悲しいことにw)

 

その修正が終わると、無事 プログラムの書き込みが終わり、無事 音が出るようになりました。

やった~  (フラッシュの音声データも、ブレッドボードの時と同じ)

でもよく聞くと、ときどき音飛びやPCMのbitずれが発生しています。
FUSEの書き込みをせんば、いけませんね。

AVRDUDEのフォルダに移動して、下記のScriptで書き込みをします。
ATTINY402 (CLOCK=16MHZ、RESETピンはGPIO)
avrdude -Cavrdude.conf -c serialupdi -p t402 -P COM7 -U fuse2:w:0x01:m -U fuse5:w:0xC0:m

無事に音飛びもせずに動くようになりました。 SWの短い押しで次の曲に、長押しで停止します。

 

つつじが丘おもちゃ病院の大泉院長、ありがとうございます!

 

音声再生の様子をYoutubeに投稿しました。

この時期にクリスマスソングとは時期外れですが、近隣のおもちゃ病院の要望です。

 

 

最終の回路図は、部品が届いてもう少しデバッグが進んでからUPしますね。

ピエゾマイクの試験もする予定です。

 

それでは、おやすみなさい

 

 

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[Part2 テスト終了です] ATTINY402で音声再生のテストをしました
[Part1] ATTINY402で音声再生のテストをしました
ATTINY402に電子オルゴールのHVPプログラム書き込みテストをしました
[Part2 完成しました!]HVP対応のUPDI プログラマーを作成中です
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[Part4 IRリモコン完成!] ATTINY202への書き込みとプログラムをやっています!
[Part3] ATTINY202への書き込みとプログラムをやっています!
[Part2] ATTINY202への書き込みとプログラムをやっています!
[Part1] ATTINY202への書き込みとプログラムをやっています!
ATTINY85 CPUを使って小型の赤外リモコンを作りました!

 

前に手作りで作って、その後JLCPCBで基板を起こして作ったTINY用UPDI HVプログラマ基板

設計データを供給したく、GitHubにアップしました。

 

 

 

MarkDown記法というのが難しくて、丸2日くらいかかりました。

まるで仕事の様でしたが、終わりましたので、紹介します。

基板とか、部品が必要な方があったらコメントして下さいね?

ジャンパー線が1本飛びますが、それ以外は完璧の母(古い!)です。

 

それじゃ、おやすみなさい。

 

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ここのところ、トドお父さんの自宅内和室工房(?)では、おもちゃ病院で使う音声再生基板の検討を進めております。

電子工作で音声がでるのは、結構楽しいですよね? どんな音を出すか?とか音質はどうか?とか

いろんなツッコミどころがありますし。

 

重ねて、おもちゃ修理のためには、コストが安いこと! というしばりがあります。

500円以下で作らないといけないんです。 ただし会社での仕事と違う点は、工賃はタダ!というところです。この辺、現実のバビロン世界で洗脳されたトドお父さんにはカルチャーショックでした。

工数がどうたら、って世界と全く違うのがおもちゃ病院かいわいです。

 

そんなわけで、今日も仕事のように(笑)基板の設計をやってました。
先ほども言ったように、仕事との違いは自分の工数はタダ(無料)ということ。

 

他のベテランドクターに言われたのですが、「楽しいからやっている。早く終わったらつまらんやん!?」との含蓄あるお言葉を頂きました。会社を始めとする社会で「効率化、効率化…」と洗脳されています。退職してこの洗脳が抜けるまで6ヶ月かかりました! おもちゃ病院やらなかったら、ずっと抜けてないかもしれません!

 

閑話休題:今回はブレッドボードで確認できた、TINY402(202)の獅子舞タイプの音声再生基板をKiCadで設計します。

毎度のことですが、つつじが丘おもちゃ病院の大泉院長のオルゴール基板プロジェクトの成果には

頭が下がります。 今回もクリスマスおもちゃの修理のために、複数曲を再生できる獅子舞タイプを音声ラウンドロビン再生に対応していただきました。

今回は、これなしにはとても無理でした。

 

これが回路図ですよ。

 

 

基板パターンは下が最終です。 接続をわかりやすくするために、裏面もシルクを入れました。

 

音声は、CPUのPWMをそのままトランジスタでSW出力するデジタル出力と一旦 CRフィルタと

ボリュームコントロールを介して、IS31AP4991A AB級アンプで出力するアナログ出力の2種が

選べるようになっています。多数コネクタがついてますが、実装はせず、ケーブル出すためのランドと

して使います。

 

 

 

前回は、TINY202/402用UPDI HVP対応プログラマの基板設計をKiCadで40x33mmの基板に設計しました。今回はどれくらいのサイズになるのが、結局 60x50mmまで大きくなりました。

 

汎用性のために、いくつか余分な部品も乗せてますし、基板上部にはカスタムの回路を乗せるための2.54mmピッチのユニバーサル基板部も作っているので、仕方がないでしょう。

 

トランジスタも含め全部チップ部品だけで設計したら、30x40mmくらいには入りそうですね。

でも、ある程度大きくして、作りやすくするのも大事ですよね。

 

基板の取付穴も2.5mmビスで4スミに入れました。 

電池電圧は、2本と3本の時があると思うので、3本の時は4.5V入力でLDOで3.3Vに変換します。 

 

この時もモータ駆動電圧は4.5V 直にします。電源・GNDはパターン0.5mm以上にします。

電池2本の時はジャンパ JP1に半田を盛って、4.5V - 3.3Vを直結します(LDOは未実装)

 

タクトSWは最初は4個実装していましたが、1個にして代わりにユニバーサル基板部にしました。

音声再生とモータ起動を行うトリガ入力は、タクトSWとパラにピエゾ素子が入ります。 ピエゾの回路は、つつじが丘おもちゃ病院 大泉院長の設計で1石の固定バイアス増幅回路が入っています。 コレクタに470kΩ、ベースに2MΩが入っているので、増幅度は大きく、無入力時の消費電流は <10uA 程度になるかと思います。タクトSWの場合は音声再生中に押すと次の曲に切り替わりますが、ピエゾを使った獅子舞タイプの場合は、曲が変わらないと次を受け付けません。モータの振動と曲の音声で誤動作を避けるためとのことです。

 

ATTINY402/202の待機電流 <1uA に比べると大きいです。電池3本(4.5V)時のLDO AMS1117の

Iq消費電流が数mAあるので、やはり獅子舞タイプの電子おもちゃの場合は電源スイッチも付けたほうが

いいかもですね。

 

この内容でガーバーデータを生成して、ガーバービュアで確認、中華基板メーカに発注というところは

HVPプログラマを出図した時と同じです。

この絵は緑ですが、青のレジストで注文しました。 基板厚は1.0mmそれでも$2です。

安いですね。 5枚で軽いので、今回もOCS_NEPで$1、手数料が$0.5 日本円で合計560円でした。

 

基板は早く来て欲しいですが、ON SEMIのトランジスタ SS8050をAliExpressで注文しています。

 

このトランジスタTO-92-3の小信号トランジスタのパッケージでIC=1.5Aも流せるんですよ。

中華系のおもちゃには、少し仕様がゆるいS8050(Ic=800mA)と併せて良く使われています。

SMDのSOP23品もあるので、これも併せて注文しました。LDOのAMS1117も注文中です。

こんなわけで、次は基板と部品の到着待ちです。

 

暇だから、次はフラッシュメモリ W25Q64(SOP8)へのデータ書き込みの検討をしたいと

思います。 

自分は中華系のパラレル書き込み機 TL866-IIを持っているのでいいのですが、 普通は持ってないですからね。Arduinoを使ってSDメモリから、フラッシュメモリに書き込むプロジェクトがあったのでこれを参考にしたいと思います。 できれば3.3V系のArduinoパチモンを使いたいですね。

 

 

それでは、まったね~

 

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