2019年03月09日

アンプ内蔵アナログ出力MEMSマイク変換基板

以前からアナログ出力MEMSマイク変換基板を販売しておりましたが、
アンプを内蔵しておらず、外部で別途アンプが必要でした。

外付けアンプの場合、拾う音の対象に応じてアンプのゲインを変えて対応できるというメリットはありますが、回路が別途必要となるのが面倒でした。

そのため、現在のラインアップに加えて、アンプ内蔵アナログ出力MEMSマイク変換基板を設計してみました。


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デフォルトではアンプゲインを約50倍に設定しています。
大きな音の場合は飽和する場合がありますが、部屋の音などを拾う分にはちょうどよいゲインに設定しました。
また、出力中立電圧を電源電圧/2に設定しました。
アンプ内蔵のため、Arduinoといったマイコンのアナログ入力(ADC)にそのまま接続することが可能です。

もし、拾う対象の音が大きく、出力が飽和してしまう場合はゲインのR4をデフォルトの500kohmから例えば100kohmにすれば、ゲイン約10倍となります。1608サイズの抵抗を使用してください。

基板のサイズ、固定穴径はこれまでのアナログ出力MEMSマイク変換基板と同じにしています。


設計に問題なければ1個2000円弱程度で販売開始予定です。
詳細についてはこちら
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2019年03月02日

RFID機能付きEEPROMモジュール

今回は以前に紹介したRFID機能付きEEPROMのモジュールを紹介します。

STから販売されている「Dual Interface EEPROM」は一般的なEEPROMのI2Cインタフェースに加えて、RFIDのアンテナ端子も付いています。
つまり、EEPROMにI2CとRFIDの2つの通信で内部のデータにアクセスできます。

更に面白いのはRFIDの通信の場合はEEPROMに電源を供給せずともRFIDの電波でそのままパッシブにEEPROMが動作する点です。
RFIDの電波でパッシブで動作するため、マイコンの電源を入れなくともデータの読み書きができます。

このRFID機能付きEEPROMにアンテナとGroveコネクタを接続したモジュールを設計、作成してみました。


img1.jpg


現在、量産前の試作検討をしており、問題なければ春頃、どこかで1個1500円程度で販売開始予定です。
詳細情報はこちら
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2019年02月09日

2.42インチOLEDモジュール試食 その2

今回はAliexpressで購入した2.42インチOLEDモジュールについて紹介します。


今回は基板が違ったため、改めて紹介します。

液晶ドライバはSSD1309で以前と同じようですが、
背面のSPIとI2Cの切り替え回路や昇圧回路回りが異なります。
また、Aliexpressのサイトの写真と実際に届いたものは若干違いました。

背面にSPIの時にはR17、I2Cの時はR15,R13と書かれていますが、
R13は見つかるものの、R15は見つかりません。
基板を見る限り多分、R18の間違いです。

ただ、不思議なことにR18が2つあります。
下記の写真の左右赤枠部分です。

結論から説明するとI2Cの場合はR17(下図白枠)を外して、
R13(中央)とR18(左)、R18(右)に抵抗を接続します。
R18(右)はCSに接続する抵抗のため、0Ωで落とします。
それ以外は適当に1kΩを接続しました。

OLED.jpg

背面の説明のR15がなく、R18が2つあるという不思議なOLEDですが、
上記の接続で何とか動作確認ができました。
ただ、5つ購入した中で2つ動作せず、
1つはリボンケーブルの再ハンダ付けで動作し、
残り1つは完全に故障していました...

残りの4つはお馴染みのリセット回路で4線配線の動作確認ができました。
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2019年01月19日

MachXO3LFでHDMI出力

今回はLattice製FPGA MachXO3LF Starter Kitを使用して
HDMI出力をしてみました。

FGPAからHDMI出力をする方法として、
電流モード差動ドライバを模擬してHDMIの信号を出力する方法
HDMIのトランスミッタICを使用する方法があります。


最初、MachXOシリーズで電流モード差動ドライバを模擬して
試してみましたがうまくいきませんでした。
MachXO3とHDMIで差動信号がアンマッチだったことが原因だと思われます。
また、エンコーダにギヤボックス等のMachXOシリーズ固有の機能を
活用しないと実現できないため、汎用性に少し欠けます。

このようなことから、HDMIはDVI規格の1つなので、
入手性のよいDVIトランスミッタTFP410を使用して実装することにしました。

まずはTFP410にHDMI出力端子を取り付けた
TFP410 Beakoutボードを設計しました。


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実装やコードを参考にしてみました。

TFP410Beakoutボードの実装を終えて
MachXO3LFを使用してHDMI出力をしてみましたが、
なかなかテストパターンが表示されず…
テストパターンが出るまで1週間ほどデバッグに要してしまいました。

結論から言えば、MachXO3LFのIO設定で
Slewrateの設定がデフォルトはSlowとなっており、
Fastにすることで意図した信号が出せるようになりました。


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RGBの3bitで出力してみました。

電流モード差動ドライバの模擬回路作成から、
TFP410を使用したテストパターン出力まで
空き時間で1か月強、要してしまいました。
色々デバッグしてテストパターンが出たときは感動しました。

HDMIで色々画像を出力するためにはMachXO3LF内蔵のRAMでは足りません。
次は外部RAMとしてSDRAM等のテストをしてみたいと思います。
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2018年12月29日

Kicad 5.0.2 等長配線の方法

今回はKicad 5.0.2で等長配線をする方法について、
覚書として紹介します。

等長配線をする際のポイントは「モダンツールセット」を使用することです。
「設定」→「モダンツールセット(アクセラレータ、もしくは代替)」を選択します。

■単線の場合

@「モダンツールセット(アクセラレータ、もしくは代替)」を選択

Kicad-setting.jpg


A普通に単線としていつも通りに配線する

Kicad-tool2.jpg


B「配線長の調整」をクリックする

Kicad-tool.jpg


B調整したい単線をクリックする
「現在の長さ/合わせたい長さ」が表示される

Kicad-tool4.jpg

C右クリックで合わせたい長さを設定する
合わせたい長さは配線で長い配線に合わせるため、
まず、長い単線の長さを確認して少し長めに設定する。

例 長い単線が25.65mmの場合→合わせたい長さ26mmなど

右クリックで「配線長の調整設定」をクリックする。

Kicad-tool3.jpg

Kicad-tool6.jpg


D等長配線のミアンダ配線を配置したい部分の開始点を左クリックして、
終了点までマウスを動かすと自動的にミアンダ配線される。
全く表示されない場合はミアンダ配線するスペースがない可能性がある。
スペースに余裕をもって配線しなおす。

Kicad-tool5.jpg

この状態のままで
間隔を広げる場合は1、間隔を狭める場合は2、
振幅を大きくする場合は3、振幅を小さくする場合は4のキーを押して調整する。
調整が完了した場合は再度、左クリックすると配線が完了する。

調整は現在の長さと目標の長さを見ながら値が目標に近づくように調整する。


■差動ペアの場合
差動ペアの場合はKicadが差動ペア線であると認識するために
netlist作成時に〇〇+、〇〇-という命名付けをします。
もしくは〇〇_P、〇〇_Nでもよいみたいです。

末尾に+と-をつけると自動的に〇〇が一致した線を
差動ペアとして認識します。

@配線「差動ペア」をクリックする

Kicad-tool.jpg

A差動ペアの+、-のどちらかの開始点を左クリックして
配線を開始する。終了点で再度、左クリックして配線を完了する。

Kicad-tool7.jpg

B差動ペアでビアを打つ場合は単線同様に右クリックで
「貫通ビアの配置」でビアを追加する。
差動ペアのビアは単線に比べてスペースを必要とするため、
周辺に空きスペースがない場合は
「貫通ビアの配置」をクリックしてもビアがなかなか配置できない。
十分にスペースがある場所でビアを配置する。


Kicad-tool8.jpg


C「差動ペアの配線長の調整」をクリックする

Kicad-tool.jpg

D単線同様に調整したい差動ペアの中心をクリックする
「現在の長さ/合わせたい長さ」が表示される
右クリックで合わせたい長さを設定する
合わせたい長さは配線で長い配線に合わせるため、
まず、長い差動ペア線の長さを確認して少し長めに設定する。
右クリックで「配線長の調整設定」をクリックする。


等長配線のミアンダ配線を配置したい部分の開始点を左クリックして、
終了点までマウスを動かすと自動的にミアンダ配線される。
全く表示されない場合はミアンダ配線するスペースがない可能性がある。
スペースに余裕をもって配線しなおす。

Kicad-tool9.jpg

この状態のままで
間隔を広げる場合は1、間隔を狭める場合は2、
振幅を大きくする場合は3、振幅を小さくする場合は4のキーを押して調整する。
調整が完了した場合は再度、左クリックすると配線が完了する。
調整は現在の長さと目標の長さを見ながら値が目標に近づくように調整する。



以上で単線と差動ペアの場合の等長配線ができます。
ポイントは
・「設定」→「モダンツールセット(アクセラレータ、もしくは代替)」を選択
・ミアンダ配線するために余裕のある配線スペースの確保
・差動の場合は配線名称を〇〇+、〇〇-といった名称にする
です。

これでKicad 5.0.2 等長配線ができました。
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