日々是自作

以前から製作していた秋月C基板サイズのArduinoがCielduino（シルディーノ）としてスイッチサイエンスさんから発売されることになりました。パチパチ。今度のMTM07にて販売が開始される予定です。

ご覧の通りの72mm x 47mmのユニバーサル基板サイズです。秋月さんのみんな大好きC基板やサンハヤトICB-88, 288などの一般的な小型ユニバーサル基板とぴったり合います。普通のArduinoの位置に加えてこれらのユニバーサル基板と繋ぎやすい位置にもI/Oピンが出してありますので、高〜いバニラシールド（ま、あれだけ凝った形の少量基板があの値段になるのは仕方ないわけですが）を買わずに全部のピンを使ったシールドを自作することができます。固定穴も同じなので、ちゃんとネジを通してしっかり固定することも可能ですし、凸凹の変な位置に穴開けしなくてもキレイに４点で止められます。

基本的に背の高い部品は一切載っていない状態で出荷されますので、ピンヘッダやDCジャックなどの背の高い部品を付けなければ、非常に薄い空間にも収められます。Ether Shield等Arduinoの背の高い部品を避けるためにピンが長めになっているシールドでも、ピンヘッダを逆にCielduinoの裏に付けるようにしてしまえば、Ether Shieldの上から刺すことで、長くて扱いにくいピンを切ってしまってスッキリと薄く収めることができるようになっています。

また、本体上にもユニバーサルエリアを設けてありますので、ちょっとした回路であれば、別にシールドを作るまでもなく、本体上で済ませてしまうことができて便利です。

レギュレータICも低ドロップ品を使ってあるのでVINに5Vを入れても使えますし、800mAまでと電流も大目に取れるようになっており安心です（高電圧入力で電流を取るとかなり発熱するはずですので、レギュレータが破壊されないように電流を取る場合にはできるだけ低電圧を入れるようにしてください）

回路図と部品表

回路図

回路図（PDF版）
パターン図（PDF版）

部品表

部品表のうちコネクタはすべて未実装です。(NM)が付いているものは完成品では未実装です。基板単体で入手された場合には入手しやすい（or はんだ付けしやすい）部品が使えるようにパターンは両対応にしてありますので、指定の部品が入手できない場合にはこちらの代替品をお使いください。R5だけはちょっと特殊で、FTDIベーシック側からの電源供給がデフォルトではオンになっていますが、何らかの理由でこれを切って再度接続したい場合にマウントすれば良いようになっています。（明らかに手ハンダで、これを付けることも稀なのでこれだけは裏面配置です）X1のパターンはレゾネータではクロック精度的に困る場合に水晶に置換するためにも便利だと思います。普通のHC-49/Sの水晶を貫通穴で取付けて、裏に1608のチップセラミックコンデンサを付ければOKだと思います。

ユニバーサルエリアについて
本体の中心部に9x13のユニバーサルエリアが用意してありますので、ご自由にお使いください。さらにシールド接続用のピンの左右にもユニバーサルエリアがありますので、コチラもLEDを並べてみたりする場合等に便利に使えるかと思います。配線との距離の都合上配線の近くのランドは0.8mm穴になっているものもありますが、基本的には0.9mm穴のランドになっていますので大抵の部品は刺さらなくて困ることは無いだろうと思います。ランドは片面ユニバーサル基板と比べると小さく見えるかもしれませんがスルーホールですので、部品の足に沿ってハンダがスルーホールに吸い込まれていけば十分はんだ付けは接合しているはずですので大丈夫です。

パターンを注視していただければ解りますが、CN8の並びの一番上の行には5Vの電源が２つと、GNDが４つ、R3の隣にもGNDと繋がっているランドを2つ用意してあります。こちらもユニバーサルエリアの電源ラインの配線に便利だと思いますのでご利用ください。

基板単体で入手された方へ
おそらく表面実装部品のはんだ付けにも慣れていて自信もある方でしょうから釈迦に説法かとは思いますが、普段私が手ハンダでこう言うものを作る場合の手順を書いておきます。

普通はディスクリートの熱にも強い抵抗からとは言われますが、他の部品があると邪魔なのと、失敗すると付け直しに甚大な労力を要するQFPから先につけてしまいます。まずは角のピンのランドに軽くハンダを盛って位置を合わせてピンをコテで暖めて仮固定します。引き続き位置を微調整しつつ対角のピンを止めます。位置がバッチリであれば最初に止めたピンに微調整の応力が掛かったままだといけないのでハンダも足しつつ本はんだ付けします。あとはピンもバッチリ揃っているはずですので、他のピンを順にはんだ付けしていきます。必要に応じてフラックスを塗ってピンをコテでなめてあげてハンダがキレイに流れていてブリッジもしていないのをルーペで確認します。もしブリッジが見つかったらハンダ吸い取り線で適宜補修します。

あとは適宜好きな順番に部品を付けていけば良いと思います。IC2の前にC7ははんだ付けしておいた方が良いだろうと思います。C、Rは片側のランドに軽くハンダを盛っては仮固定して反対のはんだ付けしてから再度最初のピンも本ハンダということをしています。リセットスイッチ（SW1）もサイドの固定用のランドのハンダはつけ難いので、ピンからはんだ付けしていった方が良いと思います。

自作ですとArduinoとして動かす時にはファームウェアの書き込みが必要です。CN8に2列のピンヘッダを実装して、AVRISP-IIを接続してArduino環境からファームウェア書き込みができるはずです。（Windows環境でうまく行かない場合もあるようですので、その場合はAVR Studioから書き込んでみてください 参考ページ）薄いままにしておきたい場合は、はんだ付けまでしなくても手で押さえながら書き込んじゃうことも不可能ではありませんが、自己責任でお願いします。（ちなみに製品ではこう言うコネクタを使って書き込みしています）

【2012.2.14追記】そろそろ若干改良したver 1.1が出回り始めるようです。改良点は以下の通りです。

• 横断している配線がピン間2本だったためにSwitchScienceさんのDRCを通らなかったので、仕方なくその両脇だけ0.8mm穴で角ピンとかを刺すにはキツかったんですが、配線をピン間1本で通すように修正したので、ユニバーサルエリアのすべてのランドを0.9mm穴にできた
• 製造上の都合で1608を使う予定だったC6が2012に変更になったのでC7だけが使われてC6が未実装になっていたのを、C6を欠番にしてC6の位置にC7を移動した（元々C6とC7はどちらかが乗っていればOKな設計です）
• GNDパターンを見直して発振子周りはGNDを分離した
• バージョンが確認できるようにDCコネクタのそばにCielduino 1.1とシルクを入れた

このあいだ携帯電話用の三脚を秋葉原で探していて、そういう怪しげなものがありそうなお店を巡っていた時に、あんまり中までは入った事が無かった三月兎というお店（2号店らしいが看板も出てない）に入ってみました。そこで18650とかのLiイオン電池の新品が結構安くで並んでるのを発見して、おぉ〜これは凄い〜と思っていたんですが、今日も秋葉原まで行ったので、もうちょっと真剣に見てみるかぁということで、秋月に行ったついでに寄ってみました。

いちおう前回もCR2やCR123Aサイズの電池があるのは気がついていて、これならタカチの電池ボックスもあるので、便利そうだなぁと思っていました。（3.0Vと電圧までコンパチにしたやつなら千石電商にも売ってるけど、専用の充電器とセットで結構高い）450円で、3.7V 1000mAhってことなので１個買ってきました。

で、さらに棚をじっくり見てると、なんとも掟破りな電池を見つけちゃいました。なんと単4電池互換サイズ！！これはヤバい、ヤバ過ぎる。でも、解って使う分には便利じゃん。このサイズで3.7V 500mAhもあるんなら、結構コンパクトで電池も長持ちな機材作れちゃうじゃん。価格も525円とLiイオン電池としては十分破格で問題なし。写真では単4電池が小さく見えますが、奥まってるからってだけで、普通に単4の電池ボックスに収まってくれます。（ま、プラス端子側の肩は高いですけど、既存の機器に入れるわけではないので問題なし）

ということで、次のネタには別の電池を使うつもりだったんですが、この電池使っちゃう可能性が高くなっちゃいました。ちなみに、単3互換ってのもありましたが、それは危な過ぎるので買ってきませんでした。でも、LA4902アンプが最低2本、できれば3本使えばガンガン鳴るんだよなぁ〜。単3用の3直列電池ボックスなら簡単に手に入りますしねぇ。

ちなみに、充電どうするんだよ？って声も聞こえてきそうですが、こないだ高機能のユニバーサル充電器を買ってきて、それがLiイオン電池にもしっかり対応してるので大丈夫なんです。ちゃんと充電電力量までmAh単位で見えるので結構安心なんです。（多セルの組電池でもちゃんとバランス取ってくれるし、Li Ion, LiPoはもとより、LiFeなんて電池にまで対応）

先週の週末に思いつきで、こんなものをでっち上げました。その名もPrintwitts！

Twitterのプリンター直結クライアントってところですかね。A4のプリンターとかじゃなくて、感熱のロール紙に出てくるってのがミソ。たらたらと長い紙に延々印刷されていくのがなんだか楽しいです。印刷時の音でつぶやきがあったのもすぐに分かるので、手元において置けばコンピュータの画面をいじらずにすぐに読めますし、留守中や就寝中にどれだけつぶやきがあったのかも一目瞭然。つぶやきが貯まってても、パシッと切って持っていけば電車の中でも読めちゃいます。

今のところMac上でアプリケーションが動いていて、USB接続のレシートプリンターが印刷していますが、今回はQtとlibusbを使ったので、移植性もバッチリなハズ。

UStreamでライブストリームも流しているので、アクセスしてみてください。内容が読めちゃうと困るので、敢えて画質は酷く落としてあります。内容を知ってれば何となく読めるかもしれないので、自分でつぶやいてそれが印刷される様子が見たいと言う方は、出来れば専用のアカウントでも取ってもらってそのアカウントを教えてください。こちらからフォローすれば、印刷されるはずです。（なお、Twitter APIの呼び出し回数は150回/hrの制限があるので、30秒に１回程度しかアクセスしていませんので、つぶやいてもそんなにリアルタイムではありませんので悪しからず）

いやぁ、実はコレをどっかの記事で見て、ロール紙状の物がたくさん下がってきてる写真だけ見て、これがTwitterだったら面白いじゃん！と思って作ったんですが、これもTwitterだったんですねぇ。ヤレヤレ。と言うことで、タダの二番煎じになっちゃったみたいです。Makeにも載ってたのは気づかなかったのか、もしくは内容をちゃんと読んでなかったのかですねぇ。写真だった気がするので、別のニュースページなんだろうと思います。別にコレとおんなじ物作〜ろう！って言う意識では始めてなかったので、こんなことだったとは... (^^;

＜2010.11.30追記＞ずっとPrintwittsを気に入ってくれていて、貸りてイベントで使ってくれたりしていたヒマナイヌ川井さんと一緒に商品化することになり、これの後継機種を使ってTLP-80UとTLP-300Uという放送局向けの上位機種を販売開始してます。お問い合わせは、kawai<atmark>himanainu.jp もしくは Twitterで @himanainu_kawai までどうぞ〜

何度もココでも紹介しているLA4902アンプですが、6月20日にエンカフェ高円寺でキットの組立を皆でやろうというオフ会が開かれることになりました。

講習会っていう名前がついてますが、皆でテーブルを囲んで一緒にキットを作りましょうって感じになると思います。

申込はencafe SNSに入会しないと出来ないようになっちゃてるようですが、場所の案内はこちらに載っています。時間は未定になっていますが、おそらく14時開始と言うくらいになると思います。

写真のアンプ基板はスピーカーの箱の上にぴったり乗るサイズになっていますので、上に乗せれば一体型になります。あと、バッフルは乳白色になると思います。

あくまでも開発中のプロトタイプって位置付けだったので、まだBlogには書いてなかったんですが、今度5月にこれをネタに発表することになったので、エントリを書いておきます。

まずは箱に入った状態と、箱の中身の写真から。これだけ見ても何が箱に入っているのか解りませんよねぇ。大きさとしては箱がスパゲティの保存箱なので、一番長いところが30cm程度でしょうか。そこに多数のパイプと、基板が4枚に金具少々が入っている感じです。

と言う事で、タイトルで十分ネタバレしてるんですが、インラインスケート向けに作ったタイム測定器です。以前の物は30m以上もコードを引っ張らないといけないタイプだったので、それをどうにかしてワイヤレス化して、かつコンパクトにまとまって持ち運びも簡単な物にしようというものです。実はワイヤレス式は以前にも作っていましたが、それは使い捨てカメラをバラしてフラッシュを使う方式だったので、結構高電圧を使うことになってキット化するには危険だっていうことで、赤外線のLEDでどうにかしようというわけです。他にも電波を使う方法とか色々考えていたんですが、10ms程度の時間精度を満たしてかつ電波法に抵触せずに40m程度飛ばすもので、再現性も十分にある物を作ると言うのもなかなか難しいんですね。

と言うわけで、組み立てた状態がこんな感じです。左右の端末の間をコースにして、手前がスタート、奥がゴールという構成になります。スタートとゴールの間は50m程度まで離しても使えるようになっています。光電管としての動作は、いつもの通り38kHzの赤外線信号が送信機側（右側）から出ているのをリモコン受信機で受信して、信号が一定期間途絶えたのを検出するというタイプです。

ゴール側からスタート側にゴールを切ったことを通信しないといけないわけで、まさにここがワイヤレスタイプの肝なわけですが、今回は光電管部分の38kHzのリモコン信号と干渉しないように56kHzの長距離タイプの受信機を使っています。長距離と言っても屋外で30m,40mとなると厳しいので、送信側も赤外線LEDを8個並べて大光量で光らせる事を狙っています。電池は非力な006Pを使っているので、赤外線LEDの電力は大きめのキャパシタに貯めた電力で補ってやります。光るのは極一瞬ですので、それまでにジワジワっとチャージしておいて一気に放電って感じですね。いちおう色々試せるように、キャパシタは4つ並べられるような基板にしてありますが、結局1000μF一本で間に合ったので、残りの3つは外しちゃってあります。

こちらの2枚がスタート側とゴール側の2枚の基板です。プロトタイプなので、例によって切削基板です。スタート側はLCDのバックライトを点けた状態です。オレンジ色がなかなかでしょ。キットにしようと思っていたので、敢えて表面実装部品は使っていないのですが、組立の手数料もさほどでもないので主要部品は全てマウントした状態の基板にしてしまうのもアリかなと思っています。

さて、こっちはいつもの光電管の送信側。OlimexでPanelizeして大量に取れた基板がまだ残ってるのでそれを使っています。3脚部分は4台でそれぞれ若干の違いはありますが、概ねパイプをT型金具を曲げた金具にねじ込む感じですね。

と言うわけで、LA4902の基板の頒布も開始したわけで、説明書も公開しないといけません。まずはとりあえず回路図です。基板だけを1000円としましたが、パーツ付きのキットも造ったところ、こちらの方が大人気ですね。いちおう標準パーツを入れたセットを2000円で頒布中ですので、欲しい方はお声掛けください。

部品表はこちらになります。（どうもtableがうまく書けずに不満な表ですが、内容は間違ってないのでとりあえず良しとします）

基本的に極性がプラスの方に四角いランドを置いてあります。LA4902の1番ピンも四角にしてあります。組立時に目印になってやりやすいだろうと思います。

R6,R7はステレオ入力をモノラルに抵抗ミックスしている部分なので、ここは単にモノラルアンプとする場合には、R6を取りつけずに、R7をジャンパーにしちゃってください。ボリュームも外付けする場合には、適宜ランドを使うなりなんなり工夫してみてください。最終的にC5の入力に入ってくれればOKです。C11はOSコンの代わりにチップセラミックでも使ってみようかと思った名残ですので、乗せません。C2はLA4902の隣接ピン同士ですので、チップセラミックを直接ピンにハンダ付けしても良いと思います。位相補償用のCだと思うので発振傾向が疑われる場合にはもうちょっと大きくしてみたりと調整してみてください。（ま、この値で大丈夫だろうとは思いますが）3pinのスライドスイッチは2.54mmピッチのなら何でも良いのですが、スタンバイスイッチなので特に無くても問題ないのでキットには含めてありません。トグルスイッチを使うとシルクの矢印が逆になる怖れがあります。スタンバイ端子は紛らわしい名前で、10kでプルアップするとアンプが動きます。プルダウンでスタンバイ状態に落ちて音がでなくなります。

おそらく音質に大きな影響を与えるのは、コンデンサではC5とかC1、あと電源の平滑コンデンサC10あたりかと思われます。まずはC5を高級なコンデンサに変えてみると面白いかも知れないですね。そうそうC8,C9も出力の高調波を落とすためのフィルタになるので、性能は音質に影響を与えるハズですね。コイルは出力用の電源を生成するスイッチング電源回路の肝なので大事だと思います。やはり大きいコイルの方が大音量の時の余裕が違います。ここが秋月キットとの最大の違いかも知れません。Q1はfTが30MHz以下程度のものを使えということでしたので、秋月で安かった2SD1828を使ってあります。インダクタと共にもっと小さいものでも音は出るので、大音量で使わない前提であればコンパクトにまとめても良いと思います。2SD667あたりでは実験してあったと思います。TO92を背高にしたようなパッケージですね。

今回は電源はキットに含めてありませんが、秋月の12Vもしくは15VのACアダプタあたりでも良いですし（とりあえず一番小さいタイプでも十分な音は出ます。電流計を眺めていても8Ω負荷だと300mA流れることはあんまり無いくらいですね。実験用電源のデジタル電流計の応答性は鋭くないでしょうが...）、お勧めはこちらの写真にもあるようにeneloop 8本ってのが良いです。これで10時間くらいは鳴らせると思いますので、電源を探さずにどこでも鳴らせるので便利です。

＜追記@2010.1.31＞@nobiさんにチラッと紹介してもらいましたが、組み合わせに便利なスピーカーと箱、バッフルのセットも¥3,000で受注生産してます。（バッフルが削りだしなので、作り置きするの大変なので）全部セットで¥5,000ですね。音は聞いていただかないとしかたないのですが、図体の割には（葉書の半分程度）非常に良く鳴ります。アコースティックな女性ボーカルとかめっちゃ気持ち良いです。キットはそれなりにハンダ付けの経験がある人じゃないと難しいので、どうしても欲しいという方には組立済み品も1万円で提供します。（限定5台）

@eleでぐらろさんにいただいたTBLCF基板を組み立てました。ランドにも余裕があるので、eProtoに比べると超ラクチン。これで、Interface付録基板のColdfireのNative debugが出来るようになるはず。とりあえず、まだCode Warriorをインストールしただけなので、動作チェックはこれからです。

知人に頼まれてたeProtoの組み立てをしましたぁ。Sun SPOTの拡張基板なんですかね。1005部品はまぁなんとかハンダ付けできるんですが、予備部品が全く入っていないという酷い仕様なので、ピンセットで挟むのにも飛ばさないようにやたら神経使いましたわ〜。終わるまでにホント吐きそうになってました。コネクタが0.5mmピッチくらいなんででしょうが、ボスの穴の精度がイマイチなので、若干曲がってついちゃいました。いちおうテスターでは導通はあるようですが、ちゃんとハンダ付け出来てるんだか不安。

両面の様子

裏のスイッチングレギュレータ部分と、表のLEDドライバ付近のアップ。やっぱりハンダ付けはイマイチ。それにしても、こんなの組み立てられるアメリカ人がどんだけ居るのか甚だ疑問です。:-)

またまた光が丘インラインスケートフェスティバルねたですが、ミキサーのDC化を実行しました〜。ACは現場だとインバータ経由と言うことになるので、疑似サイン波のノイズが取りきれなくて、低音量の時のノイズが非常に気になる状態だったんですよね。で、インバータ排除の一環として、今回はミキサーのDC化に挑戦したわけです。

で、改造したのがこのミキサーです。辛うじてフェーダーがスライドボリュームになっているギリギリっていうような安物ですし、相当年季も入ってますがまだいちおうちゃんと使えるんですよね。右のようなアングルで撮ると、結構高級感出ちゃいますね。(^^;

DC化には内蔵の電源部を引っ張り出して、DC/DCコンバータを載せた基板に入れ替えてやります。写真を撮る前に閉めちゃったので、現物写真はパス。元々入っていた電源部の写真だけは置いておきます。古いものなので、このコンデンサの容量抜けかな？とも思ったんですが、実際にインバータに繋げて色々試してみると、蓋を開けた状態だと大丈夫で、蓋を閉めるとノイズが激しくなります。どうやらトランスからの磁気経由だか電波経由だか解りませんがミキサーアンプのメイン基板に直接飛び込むようです。と言うことで、AC電源を改良するのは早々に諦めてDC化することにしたわけです。DCジャックはACコードの取り出し口をほんのちょっと拡げてあげたらこのジャックがキレイに収まりました。それにしても、ネジ穴も無くなってるしケースもバキバキで酷いもんすね。

DC/DCコンには千石で買ったイータ電機のOES22-WC1224を使いました。本当は±15V品が良かったんですが、千石に売ってなかったので、仕方なく±12V品にしました。ま、ちゃんと動いているので良しとしましょう。でも、調べてみたらオンラインショップもあるし千石も定価売りだったんですね。その他7.5Vの電源ってのもあったので、それはLM317で+12Vから作りました。おそらくLEDレベルメーター周りの電源かなと思われます。さ〜て、順番が逆になったけど、次はバッフルの切削だぁ。

と言うわけで、やっとこさ赤い基板も組み立てて音出ししてみました。相変わらず快調＆Good sound!!

来月の光が丘のインラインスケートフェスティバルでも使うので、とりあえず3枚組みました。どれもしっかり一発動作でいい感じに鳴ってくれてます。さすがに一気に組み立てて疲れましたが、良かった良かった。さて、バッフルの切削もしないとスピーカーセットが出来ないし、その次はミキサーの改造もしておかないと... スターターの改修もあるしけっこう色々あって大変だぁ。(^^;