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省エネなエレキーに電源スイッチ・・・の理由

2013-09-12      
 「半熟」のミニ・エレキーのプログラムを実はこそこそと修正し、ついに「もうすぐ完熟」というところまで漕ぎ着けました。

 メッセージキーヤ機能の入れ込みには、あまり好きでない「状態フラグ」を1つだけ使用、パドル操作から始まったのか、スイッチ操作・・・即ちメッセージーキーヤー機能をキックしたのかを判別させる方法で片付けてしまい、一昨晩までにデバッグが完了していました。言わばこれで「完熟」になったわけです
 ところが、たまに乗る近距離グリーン車(40分ほどの短い時間ですが、読書や考え事には最適空間なんで時々利用します)の中で「メモリが4つあると良いんだけどなぁ・・・」という考えに耽っていると、「立ち上げ時にメモリーを切り替えられれば、かなりのバリエーションのものができるじゃん」という閃きあり。

 今回作ったエレキーにはトグルスイッチ×1、タクタイルスイッチ×2の構成であり、全てのスイッチがOFF、1つだけON・・・という風に勘定すると、「8つのモード」で立ち上げることが可能になります。こうすると、例えば・・・

 ◆S&Pでよく使うメッセージ
  ・コールサインのみ
  ・59912P

 ◆Runする場合によく使うメッセージ
  ・CQ TEST DE ・・・
  ・TU 59912P BK

というように「2つのメッセージ」ではあるものの、その組み合わせを最大8通り選ぶことが可能になります。コンテストナンバーのポピュラーなものは、県ナンバー、市郡ナンバー、ZONE25くらいでしょうから、ひとまず上記◆の各々に3パターン、合計6パターンも用意すれば結構使えそうです

 そこで問題なのが、「省エネだから、電源スイッチ不要」としてしまった部分です。立ち上げ時にモード設定するためには、手軽にリセット乃至電源OFF/ONができる必要があります。まさか、メッセージ選択の度に電池ボックスの蓋を開けて・・・では手間にも程がありますからね
 ただ、一度成形してしまったケースにスイッチ後付けですから、かなり小型なものが必要です。早速、今日の外出の「昼休み利用」で秋葉原・・・秋月にはないだろうと踏んで、ヒロセさんでまずまずのものを発見。でもちょい高かったんで、さらに千石電商さん⇒鈴商さんと周り、マルツさんでいい案配のものを「適正価格」で見つけました。



 基板用の小型トグルスイッチです。買ったときはかなり小さく見えたんですが、いざ取付の段になったら結構窮屈で、ケーブルには退いて貰い、足の短い方の奴を使ってさらに足を曲げて何とか入るスペースを確保。エポキシ系のボンドに加え、基板からスズメッキ線で配線して補強しました。



 うん、まずまずフィット 待機電流20μAを誇るミニ・エレキーでしたが、立派な電源スイッチが付きました。立ち上げ時のメッセージ切り替え処理は難易度低・・・これを組み込めば、晴れて完成 と言えるでしょう。今日やっつけようか、週末やろうか迷っています。

半熟エレキー誕生

2013-09-10      
 今日帰宅してから細かいデバッグをして、エレキーの主機能である「スクイーズ動作」(モードB)と速度調整の部分が完成しました。そもそもこのエレキーの製作目的は「TM-x55兄弟用」・・・というか、「ヘタクソッピーな縦振れで苦労せずに来るACAGでの局数稼ぎ」という目的のため、ひとまず上記の2機能が動けば最低限の準備ができたことになります。

 もう一つの機能であるメッセージキーヤー機能は、土曜日に怒濤の如く行ったプログラムの1/3ほどの改造で、主機能とのバランスが悪くなってしまい、それなりに手を入れないと上手く動かないことが解りました。どうせ2種類の固定パターンしか送出できませんから(勿論、あれば便利でしょうが・・・)、最悪は無くてもいいと決め、ちょっと飽きてきたデバッグを一休みすべく(これが本音だったりして)、ハードウェアとしての「完成形」に持っていきました・・・とその前に、このエレキーに求めた省エネ性は果たしてどうだったのか、証拠を残そうと思い立ちました。



 どういうわけか写真が若干暗くなってしまいましたが、単4×2本で待機電流が何と『22.1μA』 このエレキーの処理構成上、符号を打ち終わった時点で直ぐにSleep 状態に落っこちますから、かなり省電力になりました・・・ってわけで、「電源スイッチ不要でイケる」と読んで作った今回作、待機電流については百点満点 また、キーイング時の電流については、このテスターのピークホールドで監視して1.08mAが最大となりました。デジタル表示で流して見ていると、大凡0.6-0.7mAが支配的でしたので、平均的には1mAは行かないものと思われます。こちらも合格点ですね。
 まぁとにかく、PICの場合はSleep 状態を上手く使って「如何に寝かせておく時間を稼ぐか」ということ、クロックを無碍に上げないこと(このエレキーは500KHzで動作、特に低速切替等は行っていません)が勘所でしょうか。



 中身はご覧の通りです。かなり楽なレイアウトですが、タカチの「電池の蓋」が付いたプラケースのサイズに基板を合わせて切り、かつネジ止め用の穴を開けるのが少し厄介でした。単4の電池ボックスは、両面テープで貼り付けてあります。



 さぁ、出来上がりです。トグルスイッチは電源ON/OFFに非ず・・・モード切替のようなものです。このスイッチを向こうに倒した状態では、青と赤のボタンで速度調整ができます。手前に倒してボタンを押すと、2つのプリセットメッセージを送出・・・というのが完成形ですが、この機能が動かない状態で一旦ケースインしてみた・・・といった案配です。大きさはパドルよりちょい小さい程度で、特に思い切って小さくしなかった代わりに操作性は良さそうです。

 この状態でTM-255に接続してキーイング試し・・・問題なく動作しました。長短点メモリの禁止時間は、その時送出する短点ON時間の50%にしましたが、かなり良いフィーリングです。
 とりあえずこれで、ACAGには一足早く間に合いました あとは暇を見て、メッセージキーヤー機能を追々入れましょうかね。きちんとできたら「エレキーの『ー』」で回路図やプログラム構造と一緒にまとめたいと思います。

エレキーの「キ」

2013-09-09      
 既に昨日(日曜)からデバッグに突入しています。

 ほぼ組み上げた状態でデバッグを進めていければ良いと踏んで、土曜日にまずはケース加工して配線、PICの抜き差しが簡単にできるように、長めのスペーサで基板を持ち上げて取り付けました。が、ここでプログラムを眺めていて、ちょっと処理構成が気持ち悪くなり、1/3ほど作り直してしまいました



 完全なバラック状態ですがひとまず短点はまともに出ており、左の方のLEDがチカチカと点滅しましたが、パドルの長点を押すと光りっぱなし・・・まぁ、出だしは絶好調といったところ その後、昨晩は夜更かしをして、かなりデバッグ自体は進みました。

 デバッグが済めば、そのままケースに収めて完成ですが、果たして今日中に終わるかな

エレキーの「レ」に濁点

2013-09-05      
 IC-821をぶっ壊したりしたことから()ちょっと方針を変更しました。

 エレキー製作のきっかけは、6&Dにヘタクソ極まりない「縦ブレ参戦」してOM各局にお手間を取らせた反省を踏まえ、TM-x55兄弟に接続できるエレキーを作ろうと思い立ったというものです。どうせ作るならメッセージキーヤー機能付きのきちんとしたものにして、暫くはそれでいこうかという狙いでした。
 一方、IC-821の入手は、2mの受信性能を少しでも上げようという魂胆。TM-255はかぶりが酷く、かつCWのフィルタも入れられませんから、この辺りに少してこ入れしてみようと思い、少ない小遣いでできる範囲・・・というわけで入手したんですが、こいつはエレキー内蔵なんで、とりわけ急いで作る必要が無くなった・・・と思ったらどっかのどよよん無線技士さんが壊してしまい、今のところ回復の見込みのない様子 結局、元の木阿弥です

 こんな風に時間を過ごしていたら、9月になってしまいました。正味1ヶ月程度に迫ったACAGは、多分(このままで行くと)TM-x55兄弟のお世話になることになりますから、またしてもエレキーが欲しくなりましたが、あんまりゴージャスなものをこしらえるような時間は無いんで思い切って機能を端折った「ミニ・キーヤー」に宗旨替え。そして、「MPLAB X IDE上のシミュレータ」では何とか動くフェーズまで到達したような・・・と言うわけで、エレキーの「エ」から一歩前進も、当初の予定とは違ってしまったため「濁点」を付けましたってなんのこっちゃ

 このミニ・キーヤーのコンセプトは、元々作ろうとしていたメッセージキーヤー機能付きエレキーの「省エネ」の部分を踏襲し、後はスピード調整と2つのワンタッチメッセージ送出ができる程度までグレードダウン。さらに、8ピンPICの小さいメモリに「C言語」で押し込もうというちょっと無謀なコンセプトだったんですが、プログラムエリアの消費量が73%程度と何とか目処が立ちました。



 処理方式は、写真のPIC(PIC12F1822)の機能「Interrupt On Change」を前提にして、普段はSleep状態で待機させキー入力割り込みでWake Upするようにし、その後はキー割り込みを禁止してルックインタイマーで動かし、動き終わったらキー割り込みを許可してまたSleepへ・・・といった処理構成です。
 スピードは常に変化できるようアップ・ダウンのスイッチを設けると同時に、トグルスイッチを1つ使って「裏キー」を用意し、こちらで2つの固定メッセージが送信できるようにする予定です。

 また、キーイングのトランジスタに比較的hFEが大きなものを使うことで、エレキー側の消費電力が少なくなるようにします。部品箱にあった10本ほどの2SC1000BLを、以前に購入した激安hFEチェッカ(液晶表示のテスタ)で測ってみると大体450-500程度になっていますので、手持ちが結構ある2SC1815GRの半分くらいの消費電流で済みそうです。
 あとは、チャタ防止部分に必要最低限の電流で済むよう、抵抗大きめ・コンデンサ小さめの時定数を組んで様子見しようと思います。

 今週末には実験ボードに乗せて動かしてみようと思っていますが、その前にシミュレータでもう少し突っついてみた方が後戻りが無くていいかも・・・明日は仕事帰りに秋葉原で小さなケースとスイッチでも物色してこようかな

エレキーの「エ」

2013-07-29      
 使用するPICを決めてから徐々にエレキーの設計を加速し始めました。昔は手書きでノートにあれこれ書いて進めていた設計作業も、必要事項はExcelファイルにまとめる方式にすることで「修正」が楽になり、もうこの方法から元に戻ることはできないんだろうなぁ・・・と思いつつ、ポートアサインやら送信速度毎のクロック設定値などをまとめていき、漸く「設計」はほぼ完了・・・エレキーの「エ」くらいまでは進んだでしょう

 機能的には、5つのファンクションボタンによるメッセージキーイング機能を中心に、長・短点メモリ+メモリ禁止時間設定ができるようにし、いわゆる「モードB」のスクイーズ動作で動くもの、速度調整は15WPMから40WPM程度で良いかなぁ・・・ってな具合で特に何にもひねりはないんですが、TUNE機能(長時間のキーON)と送信中のスピード可変(これは、秋月のエンコーダで十分でしょう)を必須とし、さらにファンクションボタンを多めに付けることで後から気づいた機能追加にも対応できるようにしようと思っています。

 基本クロックは消費電力的には遅い方が有利です。今のところ内蔵クロック使用で500KHzと考えていますが、PICのプログラム動作クロックは、基本クロックの1/4ですから1命令=8μs・・・1秒間に12万5千ステップも動くわけで、もっと遅くても良さそうですがひとまずこれで。また、基本的な処理は割り込みにキックされて動くまで「寝て待つ」ような構成にすれば、ちょっとした「間」にも寝ているような省エネ処理ができそうです。
 ただ、メモリ入力等にLCDは具備しておきたく、動作時に2,3mAは食ってしまうこいつのON/OFFについても一工夫要りそうで、今のところは空いたポートを電源供給に使い、LCDが要らないときは切っておく作戦で行こうと思っています。

 一昨日の土曜日にはプログラム開発環境を整え、例によって「些末」なチェック・・・コンパイラの展開形を吟味しながら、使いそうな型定義やマクロをこしらえつつ、初期処理っぽいところには着手しました。全市全郡までには、少なくとも「スクイーズ動作できるエレキー基本部分」までは作ってしまいたいと思っていますが、はてさて、どうなることやら
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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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