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デバッグ中のLCDの不可解な動き

2016-04-03      
 新年度最初の週末、土曜日は短時間ながら「休日出勤」となってしまいました。これで月曜朝は上手く迎えられそうですが、ちょっと損した気分

 周波数カウンタのプログラム作りは着々と進んでいます。プログラムエリアがジャブジャブあるため、書き下しでも十分入りそうなんですが、そこはそれ、今後のメンテ性も考えながらコンパクトに仕上げようとあれこれ工夫しながらノンビリ進めています。そんな中、ちょっと不可解な現象が・・・。



 下段の「L、1、H」 が1ドット分、下の方に突き抜けています。このドット位置はカーソルが表示されるところなんですが、どうも縦にフルドットになる部分の下に1ドットが足されるような感じです。
 この現象は上段のカーソル部分では起きないんですが、上段の先頭に例えば「H」を表示すると(下段先頭は空白)、下段のカーソル部分にやはりドットが現れるんです。そこで上段にHを16文字表示させると・・・現れるはずのドットは表示されません。先頭の3,4文字が不具合を起こすようなんですが、まだこの現象の不具合の傾向が絞れていません。

 このLCD表示には他の工作にも使っている自前のライブラリを使っていますが、こんな現象は初めての経験。LCD自体が不味いとも考えられるんで、未開封在庫のLCDで試してみようかなぁ

 こんな風に妙な現象に少し囚われてしまい、夕刻が近づいてきたため息抜きにこの記事を書きました まだここ暫くは、周波数カウンタのプログラム作りに精を出したいと思います。

バラックで組んだ周波数カウンタの周波数特性評価

2016-03-27      
 昨日と今日はたっぷりめに時間を割いて、周波数カウンタのバラック組み立てと評価に取り掛かりました。昨日はこれまでのプログラム整理をしつつ、カウンタ制御部分をデバッグしながら、バラックで組んだカウンタ回路全体をひとまず動作確認。今日は、カウンタとしての性能評価を行いました。



 手狭な工作机に超バラックで組んでいます。当初、PICの「TMR0」をカウンタ入力として考えましたが、74AC161の前置でPICとしてはカウント・スピードが必要なくなったため、「TMR1」でカウントすることにしました。ところが、このTMR1のクロックゲートになる「T1CKI」が立ち上がりエッジでカウントするタイプであることをうっかり忘れており(TMR0の「T0CKI」はソフトでエッジを設定できる)、74AC161の「QD」の立ち下がりでカウントしようという想定が吹っ飛び、初回のPICのカウントアップが8カウントでインクリメントされてしまうことに・・・まぁ、ソフト論理を少し入れ込んで難は逃れていますが、もう少し注意深くしないとね

 一方、このカウンタの最大動作周波数については、これまでの実験で何とか150MHz程度までは動く感触を得ていたんですが、実際に組んで試してみると120MHz辺りが限界のよう。これは、アンプ部とカウンタ部が別の基板に載っており、さらにプリスケーラとの切替を行うためのリレーまで入ることから、特に高い周波数の様子が安物万能基板で行った事前の実験とは違うようです。この辺り、もう少し突っ込んで当たってみようとは思っていますが、このカウンタの最終形である「卓上のミニ・カウンタ」としてはHFから6mの確実な動作が主眼であり、ちょっと棚上げすることにしました。



 クラニシ君@SGの発振周波数を測定しています。我がクラニシ君は表示周波数が若干低く(1KHz程度)、このスナップでは少しズレているように見えますが問題ありません。きちんと校正した中華SGでは、表示周波数とバッチリ合いますが、50MHz以上が発振できず確認できないんで、未だこの「クラニシ君使い」を卒業できていません クラニシ君を校正すれば良いんですが、本来の使い方であるアンテナ調整時には「1KHz位の誤差」は関係ないんで校正はしません。下手に開けてぶっ壊すのは愚の骨頂、古い機器ですからねぇ・・・

 こんな感じで今日を迎え、このバラックの状態で周波数特性を測ってみました。今回は特に作りっぱなしのアンプ部について、若干の改修は覚悟。どこを調整したいかというと・・・



 この手の広帯域アンプの「帯域の肝」は、エミッタ接地アンプのエミッタに接続するコンデンサ容量によって帯域幅が大きく影響を受けるということ。このこと自体は、既に実験は完了した上で「1000pF辺りがよさそう」という当たりを付けています。ただ、万能基板で行った予備実験でHFの高い方に高感度部分がズレているように解釈されたため、今回の製作に向けては一旦1000pFで組んで特性を測ってから工夫しようということにしました。パラに増設するにせよコンデンサ1つなら、基板の裏にハンダ付けしても問題ないでしょう。早速、結果のグラフへ・・・。



 赤い折れ線が、エミッタに接続するコンデンサを1000pFのみとした場合の測定結果です。想像通り、感度の高い帯域は20MHz辺りにあり、HFの下の方はあまり高感度とは言えません。そこで、0.0047μF(4700pF)をパラに接続して測定した結果が青い折れ線です。実はこの測定の前に0.01μFをパラにしたら、感度の高い領域が下にズレ過ぎることが判ったため、再度0.0047μFに付け替えて測定しました。HF帯のカバレッジとしてはまずまず平坦になりました

 これでひとまず「基本機能」が動くことは確認できました。さぁ、次はどっちに行くかな・・・この辺りの我が儘に進められる部分が、「自作」の醍醐味でもあります。ユルユル考えて進めていきたいと思います

カウント部の基板完成

2016-03-21      
 今日は午後から昨日買ってきたFAX電話の据え付け作業を行いましたが、この1時間程の中断を挟んで着手しかけの周波数カウンタ・カウンタ部のハンダ付けを進め、基板として完成させました。

 秋月基板への部品の組み付けは、水魚堂さんのBschを使ってレイアウトを検討しながら実体図を作ってから始めます。実体図の製作は、まずは部品面から透過に配線図を描き、完成したら接続をチェック、その後「裏返し」にコピーして部品面と裏面のパターン図として完成させます。そして、この2つの図をPC画面に大写しし、それを見ながらハンダ付けをしていきます。



 23インチのディスプレーにこれだけ大写しすれば、流石によく見えます

 銅テープをランド面に貼り付けてカッターで切り抜いた後は、スズメッキ線で配線していきます。



 配線を終えた様子です。このカウント部は150MHz程度を扱う「立派な高周波回路」と見立て、安定動作させるべくできる限り広めのグランドを取りたかったんですが、あまり広くできませんでした。ただ、この辺りは実際組んで動作させてみて吟味しないと判らない部分ですから、ひとまず様子見。
 パスコンは最短距離でグランドへ・・・各ICのVCCに一つずつの他、RS232Cインタフェース用ICのチャージポンプ用コンデンサを幾つか裏面に取り付けました。



 周波数カウンタの基板としてはこれで完成です。スナップ左側に写っている「アンプ部+α」の部分も基板製作の方法は同じですが、グランドの貼り付け面が違います。

 基板が出来上がればもうゴールは見えた・・・いえいえ、ここからが本格的な「製作の肝」に当たるフェーズです。まずは、「アンプ部+α」が思った通り動くか確認し、必要部分を徐々にカウント部に接続していき、PICのプログラムが必要な機能を果たすように作り込んでいきます。そして最後がケーシング・・・まだまだ先がありますね

 既に夕刻を迎えました。土日の禁酒を解禁にして一杯やりつつ再度配線ミスが無いかチェックでも・・・やれやれ、今日この後の進捗はあまり期待できませんなぁ

周波数カウンタの製作開始

2016-03-13      
 先々週末の土曜日から、毎週土曜日を「休肝日」にしてみました。飲み過ぎ傾向が強まったため、肝臓の各種数値が「おいおい、大概にせぃや」という領域に・・・まぁ数値云々は置くとしても、週末をもう少し有意義に過ごすためにも、土曜日から日曜の午後に掛けては飲まないことにし、クリアになった頭で、ここ3週末は机周りの改善や工作を進めています。
 やはり飲まないと集中力は高まりますから、まずまずの集中力が発揮されて首尾は上々・・・この勢いで周波数カウンタも実験を終え、漸く「ハードウェアの製作フェーズ」に入りました。ソフトは後からあれこれ追加できますから後回しにし、「金物」としては仕上げる方向に動き出したといった感じです。

 ただ、我がブログ書きは「飲みながら」が素敵な感じ・・・夕飯前にちょっとアルコール変調でこの記事を書き始めました

 昨日の土曜日は周波数カウンタのバッファアンプ部他の回路をまとめ、例によって「秋月Cタイプ、片面、紙」を使って組み上げてみました。回路図整理からPCBレイアウトを決めて組み上げるまででほぼ丸一日。



 またしても銅テープを基板に貼っての製作ですが、横着をして「カッターで不要部分を切り取る法」としました。このスナップにも写っているベークの実験基板でそこそこ動きそうな感触を得たため、思い切って「お手軽製作」とした次第。

 この基板には、散々実験してきた広帯域アンプと共にプリスケーラ部を載せ、さらに基準クロックとなるTCXOを載せました。これで、周波数カウンタとしての調整部分を全てこの基板に実装した格好にしてあります。最終的にどの程度の大きさのケースに入れるかは思案中ですが、これと同じ大きさの基板の多段構造とした場合でも調整箇所として「最上段」にすることで済みます。
 この後はカウンタ部の製作です。ハード的に面白い部分はあまりなく、回路図通りに組めば済むんですが、この基板と同じ大きさでまとめるのに少し苦労しそうです。実際の製作の様子は、全ての基板が組み上がってからまとめていきたいと思います。

 さぁ、夕飯の時間・・・週末の「締め」へと参りましょうかね
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どよよん無線技士

Author :どよよん無線技士
こおるさいん:JM1DPL

アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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