ジャンル不定の日記です。

AVRでソフトウェアUSB

電子回路の工作をやろうとしているが、
まずは勉強も兼ねて、電圧と電流の制御だけでできて難易度は高く無さそうな気がして、そこそこ実用的と思うので、USB->NiMH充電制御とNiMH->USB電源をやってみようと考えているが、
電子工作を続けるのに、その先に作るものを考えないといけないよね。

他のものの制作を考えると、
  • PC用デバイスの作成。
  • PCから制御する工作機械等の特殊機器の作成。
といった感じで、思いつくのはPCと連携して使うものがほとんど。
工作機械は、フライス盤とか3Dプリンタが安く作れないかなーとか・・・
PC用デバイスの作成は、マウスやキーボードなどは市販品使えばいいが、それらとディスプレイの制御を自分で作れるような技術があれば、
応用して、ノートPCとかの古いゴミを活用してモバイルPC的なのができれば面白いかなと。

PCと接続するデバイスを作る場合はAVRマイコンを使って処理を行うつもりだが、
古いノートの再利用とかならマウスやキーボード的なのはPS/2とかでつなぐという手もあると思うが、どっちにしろ、USBの技術を避けて通るのは不適切で、USB機器を開発できるようにするべきだよね。

というわけで、AVRマイコンでUSB通信をすることについての情報を調べた。


以前ちょっとAVRをやった時に、AVRでソフトウェアUSBを作ってキーボードを作成してる人の情報を見た記憶があるので、
USBコントローラー的な外部チップは無しでソフトで実装することを考えていたが、
調査序盤で、AVRと外部のUSB-シリアル変換チップを使ってUSBデバイスを作ってる人の情報ばっか出てきた。

なので、eBayでAVRと合わせて使えそうなUSB-シリアル変換チップを探してみた。
20円前後からある安いUSB-シリアル変換ボードを見ると、FT232RL,CP2102,CH340G,PL2303HXのいずれかのチップが使われている模様。
自分で作る機器に搭載しようとすると2.54mmピッチのDIPパッケージが良いが見つからず、ピン数も結構あるので難しそう・・・
チップ単体でも100円以上しちゃう感じだし、USB-シリアル変換チップを使うなら、200円の完成品ボードを使っちゃったほうが良いかも。
だが、機器作るたびに200円コスト増は厳しいね・・・
あと、LinuxにはこれらのUSB-シリアル変換チップ用のドライバは標準で入っているのでドライバは不要だが、マウスやキーボードといったデバイスをUSB-シリアル変換を介して作るとなると独自ドライバが必要になっちゃうよね・・・


さらに調べていたのだが、AVR-CDC日本語)というものを発見した。
外部チップ無しでUSB-シリアル変換を行うもので、当初考えていたソフトウェアでのUSB実装だね。

AVR-CDCはV-USBというソフトウェアUSB通信を実装して、シリアルに変換するものぽい。
V-USBのサイトに他のプロジェクトが多数紹介されていて、i2c-tiny-usbというものを発見した。

i2c-tiny-usbはUSBをI2Cという規格のシリアル通信に変換するもののようだが、
I2Cというのは使ったことがなかったが、シリアルコンソールを使って対話するだけのものではなく、デバイス接続用のバス規格で、Linux標準でもデバイスドライバが多数存在する模様。
さらに、i2c-devというデバイスファイルを作成するだけの汎用ドライバが存在して、デバイスファイルを読み書きするだけで対話ができる模様。
これ使えれば、シリアルコンソールで対話するのが基本のAVR-CDCより良さそうかも・・・

V-USBのサイトには他のソフトウェアUSB実装として、IgorPlug-USB,USBtinyの2つが紹介されていた。
i2c-tiny-usbはV-USBの派生というよりもUSBtinyの派生ぽい。
とりあえず、それらのいずれかを使って実験してみたい。


V-USBの回路


USBtinyの回路

SPI変換の回路のようで、右側はSPI部分。
SPIもI2Cの様なデバイス接続用のバス規格で、4本の信号線で接続できるらしい。

IgorPlug-USBの回路



いずれの回路も12MHzのクリスタルを使ってマイコンの周波数を決めて、低速USBの速度を作ってる。
IgorPlug-USBはクリスタルのところにコンデンサが入ってないが、良いのか?
V-USBとUSBtinyは27pFのコンデンサが2個ついてる。

3つともATTiny2313を使っているが、別のものでもできると思われる。
クリスタル内蔵マイコンなら別途クリスタルが不要らしい。
まあ、ATTiny2313の手持ちがあるんで、それ使うつもり。

USB電源は5Vだが、信号は3.3V(?)らしく、V-USBは順方向ダイオードで落としてマイコン自体が3.3V駆動ぽい。
USBtinyは信号部分だけ3.6Vのツェナーダイオードで落としてる。
IgorPlug-USBは信号も5Vになっているように見えるが、良いのかこれは?

信号はD-には1.5kΩの抵抗入れて電源が繋がってる。
D+もD-も両方共68Ωの抵抗を入れてマイコンのpinにつながってる。
D+とD-はどっち向きの信号なのかよくわからないのだが、コード見ればわかるかな?

他に電源部分にコンデンサがいくつか入ってる。


知識もないのでよくわからんが、IgorPlug-USBはちょっと怪しい感じがする。
V-USBとUSBtinyの大きな違いはマイコンの電圧の差が違うように見えるところかね。
V-USB式の方が部品が一個少なくて済むのかな?
5V駆動の方がファーム更新の時にやりやすいかとも思ったが、AVRプログラマで給電できれば問題ないのかな?

実験するには、12MHzのクリスタルの調達が必要そう。
68Ωと1.5kΩは無いけど、合成抵抗で近くの値にすれば平気かな?
手持ちのダイオードやLEDでちょうどいい電圧が作れるかな?手持ち部品を電源に繋いでテスターで電圧測る必要がありそう。
コンデンサは要らない機器バラして入手できないかな?クリスタルも不要品から調達できたりすれば追加調達要らないかも・・・

これ使いこなせればいろいろ作れそうな気がする・・・

AVRマイコンにはアナログコンパレータってのがあるらしい

ニッケル水素電池使った電子工作しようとして、電池電圧の検知にトランジスタかダイオードの電圧降下分で比較しようと考えていたが、
最終的に電池状況に応じてAVRマイコンで制御するつもりだが、AVRマイコンにはアナログコンパレータってのがついてて2つの入力から電圧の大小を比較できるらしい。

順方向降下の電圧での比較じゃ精度が悪くなると思うし、マイコン使うんだからアナログコンパレータ使ってやるべきだね。
そうすると、比較用の電圧作るのに3端子レギュレータ使うのが良いのかな?
そんなもの持って無いので要調達だが、要らない機器から回収できんかな・・・


ダイオードの回収考えて使ってない機器あさってたが、今のところダイオードは表面実装のばっかだった。
コンデンサなら色んな種類回収できそうな感じだった。
電池ホルダーはLEDスタンドについてた3本直列の回収した。2本+1本の端子になってたんで1本用にもできそう。
端子が底方向についててひっくり返したいが要ハンダぽいんで、ついでにジャンパワイヤ繋いで使おうと思う。

調達したいのは、抵抗セットと3端子レギュレータかな。
トランジスタがNPNしかないけど、電源繋いだ時に切りたいからPNPのが欲しいな。
AVRプログラマが届いてからにするから年内は無理だな。

トランジスタ使ってみた

この前のLEDを試した回路に、トランジスタ入れてベース側に電池入れる実験をしてみた。


今回の回路

前のLEDの時に150Ω抵抗で20mAの回路図を書いたが、150Ωの抵抗を持ってなかったので300Ωに書き換えてるので、LED部分は10mAの電流と思う。

手持ちのトランジスタは2SC1815 GR4Iってやつで、ベース側電流の200倍くらいの電流を回路側に流すことができて、150mAは超えちゃいけないらしい。

LED側の回路に10mA流したいので200で割ると0.05mAか?すごい小さいw
ベース側の200倍まで流せるとのことだが、ONした時に減っちゃうらしく、3倍位余裕持たせたほうが良いらしい。

+BATTの電池はニッケル水素1本で1Vくらいでアバウトに考えて、BE間の降下分が0.6Vだとすると残りが0.4V。
1kΩくらいの抵抗を入れれば目標に近い電流になるかな?
ってわけで、手持ちを確認したが、1kΩのものはなく、300Ωの↑は4.7kΩしかなかったw
とりあえず4.7kΩで計算してみたが、0.4/4700=0.000085=0.085mA。
これを200倍すると17mAほど流せるので足りそうな気もするが、余裕はないのかな?
300Ωの方で計算してみるとベース電流が1.3mAになる。壊れるほどでは無いぽいかな?
というわけで、ベース側に入れる抵抗はとりあえず300Ωを使ってみた。


結果、電池を繋いだらLEDが光った。

で、今度は抵抗を4.7kΩに変えてみたが、やはり光った。
さらに、10kΩに変えてみたが、光ったw
さらに、100kΩに変えてみたが、光ったwww

というか、電池繋がずに端子触る程度のノイズで微妙に光っちゃう。
電池繋がずにGNDと直結した場合は0Vで安定するから安定して消えるぽい。
100kΩの抵抗でも光っちゃうが、300Ωと比較すると明るさは違うぽいので電流は制限されてるぽい。

テスター繋いで状況確認したいと思ったが、ブレッドボードにさせるテスタケーブルは持ってないので、めんどいからやらなかった。

あと、電池電圧がBE間の順方向降下電圧に満たない場合にスイッチしたいと考えてるので電圧低下した電池を繋いでみたかったが、
使用済み電池も放置で自然回復しちゃうから0.6V割れの電池なんてものは手元になかった。
回路上で放電できる感じにしないと難しいね。
今回は手で抑えて電池繋いだんだが、放電させることを考えると時間かかるから、やっぱ電池ボックスは必要ぽい。
というか、ブレッドボードにさせる感じの電池ボックスが欲しいぽい。

電池の代わりにUSB電源を使おうとしたが・・・

電池電圧検知の実験の際に、USB電源に抵抗入れて電圧を降下させれば電池の代わりに実験しやすいんじゃないかと考えたが、
トランジスタのBE間は電流の影響をあまり受けず順方向降下分で約0.6Vの電圧降下で安定する。
つまり、オームの法則に降下する電圧を当てはめて考えると、抵抗値は電流の変化で変動するってことなわけだね。
抵抗を使うだけで電源電圧を変えようとしたが難しいことになっちゃうぽい・・・

いろいろ考えたが、PNの順方向電圧付近でスイッチすることは容易にできるので、
安定したUSBでなく、低下していく電池電圧でなら何も考えずにスイッチすることができそうな気がする。
というわけで、やっぱ実験は電池でやったほうが良さそう。

ニッケル水素1本でトランジスタをON/OFFすることはできるという認識なので、
とりあえず電池1本を繋いだり外したりでトランジスタの実験をやってみようと思う。


最終的には0.9VからのDCコンバータでニッケル水素を使い、電圧が低下したら充電する感じの回路を作りたいと思うので、
PNの順方向電圧1個分までていかしたら0.9Vを割っちゃうと思うので、直列にダイオードをつなぐことで1.2V付近でスイッチすることができる。
その場合はニッケル水素1本満タン分の電圧なので、電池は2本以上の直列で使わないとダメぽい。
という認識。

トランジスタの特性

ニッケル水素電池の電圧を検知してスイッチするのにトランジスタを理解すればできるんじゃないかと思って、トランジスタについて勉強した。

電子回路系の情報はググっても初心者向きの情報がなかなか出ずわかりにくいが、
トランジスタをCBEではなく、ダイオードと同じくPとNで考えると理解できた気がするので、まとめる。


ダイオードの特性
P → N : 順方向=流れる
N → P : 逆方向=流れない

NとPが3つ繋がったトランジスタに当てはめると、
NPN : ベースから端がPNなのでベースから流れる
PNP : ベースから端がNPなのでベースから流れない(ベース方向には流れる)

ダイオードの特性で考えると、NとPが3つつながったトランジスタではCE間にはN→Pの向きがあるので電流は流れないような気がするが、
P→N間に電流が流れる場合はNPN(又はPNP)間でも電流が流れる。

つまり、
NPN型ではC方向からN→Pなので流れないが、BE間はP→Nなので流れる。BE間で流れると一緒にCE間も流れる。
PNP型ではEB間がP→Nなので流れて一緒にEC間も流れるが、E→B方向の電圧がB→E方向で相殺されてEB間の電流が止まるとEC間も止まる。


ダイオードと同じでP→N方向に順方向電圧降下が生じるので、降下する電圧以上の電圧でなければスイッチできない。
P→N方向の順方向電圧降下はダイオードと同じでおよそ0.6V。
P側よりもN側の電圧を下げる必要があり、 PとNで考えるとCBEの関係がわかりにくいが、Bとの間で電流が流れるのはE。
NPN型ではB→E方向がP→Nなので、EをGND(0V)近くに設置する。
PNP型ではE→B方向がP→Nなので、Eを電圧の高い方(電源近く)に設置する。
両端はP又はNで同じだが、通常は極性がありCとEの逆接はダメ。
実際の部品では、ベースの端子は真ん中ではなく端になっている場合が多い模様。


CE間に流れる電流の大きさはBE間に流れる電流の大きさに比例し、BE間に流れる電流よりもCE間に流れる電流の方が大きくなる。
そのため、B側に大電流が流せない場合でも、大電流を要する回路をCE間と直列につなぐとB側の少ない電流で制御できる。



てな感じだと認識した。
ニッケル水素の電圧低下をトランジスタで検知するのを実験してみようと思うのだが、
実際に電池を使ってやってみようかと思ってたが、5Vで電圧の安定したUSB電源を使って抵抗を使ってニッケル水素レベルに下げる感じの方が良さそうなことに気づいた。

LED光らせてみた

電子工作をやる気が出て今朝部品を注文して、まだ届いてるわけがないが、手持ち部品でできることをちょっとやってみた。
USBから5V給電してLED光らせるだけ。


手持ちのLEDは、
型番: OSNG5113A
IV: 750mcd
VF: 1.8-2.4V
と袋に記載されてた。
見た感じ緑ぽいが、袋には黄緑ぽい記載がある。

LEDの使い方とか覚えてないからググったが、
LEDは最大電流があるらしいんだが袋には記載がない。
型番でググッてみたが、最大電流が30mAで20mA程度で光らせるものぽい。

前に使って覚えていたが、LEDは抵抗とは違うので電源-GND間に直結しちゃうと大電流が流れて壊れるので、直列に抵抗を入れたりしないといけない。
その際の計算にVFを使う。1.8-2.4Vと記載されているが個体差でバラつきがあるためだとかなのだが、2Vで考えるくらいで良さそうな・・・
普通のダイオードとかトランジスタなんかは順方向に電圧をかけると両端で0.6V程電圧が降下するらしいんだが、VFってのはそんな感じなのかな?
5V給電でLEDでの降下分が2Vだと残り3V。

オームの法則と直列回路についてググったが、
オームの法則: V=RI(電圧=抵抗×電流)
直列回路: 電流は全体に同じだけ流れる。
直列回路ではどの箇所でも電流は同じとのことなので、LEDと直列に入れる抵抗に流れる電流が決まればLEDに流れる電流も一緒。
電圧はLEDの降下分が2V程度とわかっているので、オームの法則のうちVはわかっている。
電流はLEDを光らせるのに20mA程度にしたい。20mAということは0.02A。
なので、オームの法則に当てはめると、
3=R*0.02
R=3/0.02
R=150
LEDと直列に入れる抵抗を150Ωのものにすれば目的の20mAの電流が流れるるぽい。

あと、最初から知っていたが、LEDは向きがあり逆接すると光らない。
手持ちのLEDは端子が片方長くなっており、
長い方(アノード): 電源のプラス側に接続
短い方(カソード): 電源のマイナス側に接続


LEDと抵抗1個入れるだけなので回路図を書くほどのものでもないと思うが、CADを試しに使うのも兼ねて書いてみた。
kicadってのとqcadってのがそれっぽい感じで、kicadってのは明らかに回路用なのだが難しそう。
qcadってのは前に工作用に使ったことある気がするのだが、どうやら回路を書くのに部品が無いようなのでkicadの方使ってみることにした。

回路図

kicadの「出図」機能で画像出力ができたのだが、画像はSVG形式しか出力できなかった。
しかも、出力されたSVGが何故かkolourpaintで開けず、ベクタ画像編集ソフトのcalligra-karbonを入れてpng変換してからkolourpaintで範囲切り取りした。


回路図も書けたし、実際にブレッドボードで試してみた。
が、150Ωの抵抗持ってなかったw
100Ωと300Ωの物はあったが、150Ωで20mAになるので、100Ωの場合は30mAで、300Ωの場合は10mAになるね。
30mA流れても壊れないと思うが、光ればいいので300Ωの抵抗でやってみた。

USBからの5V給電で、今朝DIP化マイクロUSBコネクタを注文して今は手元にないわけだが、
片方がピンヘッダになってるUSBケーブルがあったんでそれ使って給電した。
というか、やっぱブレッドボードで使う分にはピンヘッダケーブルの方が良いかもw
PCのリアから引っ張ってフロントにコネクタつけるためのベイアクセサリの付属ケーブルだったんじゃないかと思う。

で、予定通り光った。


ニッケル水素電池の電圧を検知してスイッチする回路を試そうと考えているんだが、それの状態表示をLED光らせて確認しようと思うんで、今回LEDを光らせるだけの実験やった。
電圧検知の回路はググっても初心者向きの情報が見つからなかったのだが、
LEDで約2Vの電圧降下が生じたように、普通のダイオードやトランジスタに順方向に電圧をかけると0.6V程低下するらしい。
というわけで、今回と同じように直列に抵抗を入れるような感じで検知目標の電圧を0.6Vに下げるような感じな回路で電圧検知ができるんじゃないかと思ってる。
無理だったらまた調べる。

今回ので手持ちの部品も確認したが、普通のダイオードって物は持ってなかった。
トランジスタは2SC1815 GR41って型番の物があったんだが、どうもこれ最大150mAまでしか電流が流せないぽい。
目的としては500mA以上流せる回路にしたかった。
まあ、実験段階ではLED光らせる程度になるから今回のLEDの最大値の30mA流せればいいかな。
あと、抵抗は今回150Ωを持ってないことがわかったが、100Ωは持ってたから買うなら50Ωにした方が良いのかな?
要らない機器から部品回収で調達できるかもしれないが、基本部品はある程度数持ってたほうが良いと思うし購入を検討しとく。

それと、DCコンバーターが届いてからニッケル水素を5Vに昇圧をやってみるが、
その時に電池4本以上直列して5V超えた時に下げるのにツェナーダイオード使ってできるんじゃないかと考えてるので、それも購入検討。

電子工作熱がわいてきた。

以前、電子工作やってみようと思って2万円以上の買い物して、LEDピカピカさせる程度で熱が冷めちゃったんだが、
最近eBayで基板むき出しの安くて怪しい部品とかみたり、arduinoとかraspberry piの様なボード使って何かできないかなーとか考えてたりしたんだが、
eBayで安いステップアップDC-DCコンバーターを見て、かなり電子工作熱が湧いたんで、ポチっちゃった。

以前入門しようと思って辞めちゃった電子工作だが、当時はAVRマイコン使って何か単体動作する機器作ったりPCに接続する機器を作ろうと思って始めた。
だが、実用的な機器を自作しようとしたら部品点数も多くなり回路を作るたびに追加購入が必要になり金額が高くなるし、オームの法則すらよくわかってない素人にはハードルが高すぎた。

今回やる気がでたのは、
  • 昔と違ってPCのマウスとキーボード以外にUSB機器がいろいろあり、ACアダプタも余るほどあるのでPC以外からの電源供給もできる。
  • 以前はマウスとキーボードにアルカリ電池を使用したり、そもそも有線を使用していたが、今はニッケル水素電池を使っているので再利用可能な電池が手元にある。
そんな状況下で0.9Vから5Vの入力を5Vに変換できる安いDCコンバーターを見つけた。

↑これ。
一番安そうなところで5個送料込みで243円だった。
説明見る限り出力は5V500mAとUSBの定格。
0.9Vからの入力なので電池1本から5Vに変換できるが、認識通りならUSBの定格出力付近まで対応させるのには入力側の電流的に電池4本直列にしないと無理ぽい。
電池4本直列にするとちょっとめんどくさそうだが、1本からでも勉強を兼ねた用途的には利用できそう。
電池を直結するだけでUSBモバイルバッテリーになるから電子工作ってレベルじゃないので初心者にもできると思えるし、
4本直列にしたり、ニッケル水素の充電機能をつけたりして、勉強しながらそこそこ実用的なものを安価に作れそう。

というわけ。
電子工作を入門するのに、単体動作する機器を作ろうとすると難易度が高いし、LEDピカピカだと実用度ゼロで冷める。
ニッケル水素とUSB5Vの変換から入門するのが良いんじゃないかという気がする。


さらに決め手となったのが、電子工作しなくなったもうひとつの理由に、
当時マイコンを使おうとしてAVRマイコンをいくつかと共立電子のAVRWRTってAVRライタを買ったんだが、
AVRライタのソフトがWindows専用で、今メインで使ってるのはLinuxなんで無理。
というわけなのだが、
メインPCの公式リポジトリにavrdudeってAVRのライターコマンドが存在して、コンパイラも公式リポジトリに存在する。
avrdudeに対応してるぽいAVRライタがeBayで200円ちょいからいっぱい存在した。
LinuxでAVRにプログラムを書き込めれば手軽にマイコンが使える。


この前注文したAndroid TV BOXが届いたら先にそっちやるから後回しにしようとも思ったが、
既に12月で、年内に注文するなら早いほうが良いと思ったのと、年明けになると今度は中華正月を挟むのを避けたいと思った。
というわけで、注文しちゃった。
Android TV BOX以外にも最近小物で、32GBのUSBメモリ(送料込み400円ちょい)と電池式の彫刻刀(ミニリューターっていうの?送料込み200円ちょい)を注文したんだが、
32GBのUSBメモリは既に到着して、PCに挿したらきちんと32GBで認識された。


注文したもの。
画像モノ
個数
金額
USBASP(AVRプログラマー)
1
417円
DCコンバーター
2
155円
USBテスター
1
188円
エナメル線(0.1mm x 15m)
2
120円
DIP化マイクロUSBコネクタ
5
208円
合計


$8.99(1,128円)
個別のドル価格は見てない。全部送料込み価格の商品。
合計金額の円換算は決済画面の表示なんで、決済手数料とか入ってるかも。

重要目的のDCコンバーターが最初に見つけた5個で243円のsellerよりも高いが、
電子工作を勉強しながらと、LinuxでのAVRプログラミングを試すのが目的で、
どちらかというとAVRライタが先に手元に欲しいかなと思って、注文したsellerが同じDCコンバータを扱ってたのでそこでまとめて注文した。
とりあえず2個あれば十分だし、5個243円より良かったかも。

AVRライタはUSBASPってタイプのモノのようで、Arch Linuxにあったavrdudeで対応しているものと思われる。
基板むき出しのが200円ちょいから売られているが、カバー付きが良いのと、この製品見たところピンアサインがプリントされてて便利そうと思った。
AVRライタには5Vと3.3Vの回路に直接書き込める物があるようなのだが、この製品は説明見て解釈したところ5V専用だが5給電も可能な製品のような気がする。
AVR自体は買ったけど使ってないのがいくつかあるのでそれ使う。
レバー付きのICソケットも欲しいかとも思ったが、レバー無しのはいくつか持ってるんで、それとブレッドボードで書き込むことにする。
というか、今気づいたが、
同じsellerさんから5個で300円弱のミニブレッドボード(170pin)を買おうと思ってたんだが注文忘れたわw
安くないブレッドボードは1個持ってるので、とりあえずそれ使いまわして次の部品等購入機会に買うことにする。

USBテスターは前から機会があれば入手したいと思ってたんだが、同じsellerさんが安いの売っててちょうどいい機会なんで注文した。
電圧と電流の両方見れるぽいんだが4桁の表示器。写真じゃ見えないけどスイッチで切り替えとかなのかな?
まあ、電圧だけ見れれば十分なんだが。

エナメル線は、電線はスズメッキ線?絶縁されてないのしか持ってないんだが、
エナメル線ってのは絶縁された電線で、物によっては絶縁皮膜を剥かずにハンダすると溶けてそこだけ導電するぽい。
説明文の解釈が正しければ、ハンダするだけで導電するタイプ。
かなり細い線だと思うので、電流が多く流れるところには使わないほうが良いのかな?
絶縁されたケーブルを持ってれば、なにか機器の修理とかにも使えそうなんで注文した。

DIP化USBコネクタは、
前にちょっと電子工作した時はブレッドボードにUSBから給電するのにUSBケーブルにジャンパワイヤつけて繋いだんだが、直接ボードにさせたほうがスッキリだよね。
ブレッドボードじゃなくてきちんとしたものを作るにしても、DIPじゃない基板は難易度高いんでDIP化USBコネクタ使うかも・・・
というわけで。
ピンヘッダは付属してないと思われるので別途買おうかとも思ったが、20x40pinが最低単位ぽくて結構した。
要らない機器から外せばある程度はピンヘッダ回収できると思うんでピンヘッダは買わなかった。
実はピンヘッダ付属だったりしないだろうか・・・と期待w


配送が年末年始挟むと遅くなると思うんで年内に届くと良いが、既に厳しいか・・・
まあ、届いたとしてもAndroid TV BOXが先のはずなんで電子工作は来年だな。

穴位置がずれてる・・・

今ケース次作の続きやってたが、
この前のVESA穴は良い位置に穴あけられたと思ってたが、
2.5ドライブ穴とマザー穴が完全ずれてる・・・

ドライブ穴の方4mmに穴広げてみたが、あまり補正できないようで、
広げすぎるとネジが抜けちゃうからヤスリで広げる感じかな・・・
というか、ズレてても最低でも1本はネジ通るし、2本は多分通る。
昔からマザー固定ネジとか手抜きで2本しか止めなかったりしてたし、2本止まればいいかなw
次回制作する時は、穴位置もっと正確に空けられるよう気をつけよう。


VESAマウンタの方には前回ナットは付けてなかったが、M4ブラインドナットつけた。
VESAマウンタとメイン板の固定部分は板を歪ませられるんで問題なく固定できそう。

TFX電源マウンタとメイン板の固定はナット固定も考えたが、リベット固定にする方向。

メイン板の切り抜きを数日中にやって電源マウンタの制作に入ろうと思う。

PCケース的なの自作

PCケース、というか、まな板自作中。
現在製作中なんで、進んだら更新します。


自作する理由
サブPCを新調する際にMini-ITXにしようと思うんだが、Mini-ITX初なんでケース持ってない。
Mini-ITXの様なコンパクトな規格なら、床設置じゃなくてVESAマウント穴に固定して空間設置したい。
VESAマウントに固定できるケースというのは市販されているが、ほとんどの製品がACアダプタを利用するケースで電源が外付けじゃ邪魔。
電源内蔵でVESAマウントに固定できるケースもいくつか市販(といっても国内購入困難なものが大半)されているが、電源が特殊サイズだったり、FlexATX電源を使用するものもあるが拡張スロットと光学ドライブの両方に対応した製品は存在しないと思われるので、
これだ!って製品が見つからない。
というわけで、臨時になるかもしれないが自作することにした。


ケースの仕様等
VESAマウント穴に固定できるMini-ITXケースで電源はTFX。
金属板代が勿体無いんで、要らないケースのパネルを切り抜いて制作。
箱にすることも考えたが、明らかに板足りないんで、まな板にした。
マザーボードを装着していない状態でVESA穴に固定してからマザーを付ける仕様。
スイッチ類はぶら下げの予定。WOLにすれば無くてもいいかな?wということで・・・
ドライブ類は2.5インチだけ1個固定できるように。
板をL字に曲げて全部くっつけて、そのままるVESA固定の仕様にしようかと思ったが、板足りないのと、VESA穴横が通気口になってるディスプレイもあるので空間開けたほうが良さそうなんでVESAマウント部分とマザーボード固定板を分離した。
板が足りないんでTFX電源固定部分も分離した。
ネジは、VESA固定のM4以外は全部、PCのミリネジと同じM3を使おうかと思ったが、手持ちのナッターがM4からしか対応してないので、マザーボード固定用のスペーサーのみM3であとはM4使うことにした。M3のスペーサーは裏からナットで止める。


使用する工具
工具名
説明
定規
長さ測る。
直角定規が便利だった。
油性ペン
線とか穴位置を書いた。
電動ドリルネジを通す穴を開ける。
ハンドニブラー
板を切断する。
100円ショップの金ノコじゃ全然切れなかった。めんどいがハンドニブラーなら切れる。
ジグソーも持ってるんだが、行方不明中・・・
ハンドナッターブラインドナットを圧着する。
M3対応の買うんだったと後悔・・・
ハンドリベッター
使うかわからない。
C型クランプ
万力的な、挟んで固定するやつ。
100円ショップで買ったやつ。


設計図
VESA金具
メイン部分
電源部分




設計図はUbuntuの標準リポジトリにあったLibreCADってので書いた。
青い部分は折り曲げ。


VESA金具
VESAマウントの100x100の穴に固定し、上下を折り曲げてマザーボード固定板にネジ止めする。
TFX電源が結構重いので、左右折り曲げの方が強度がありそうだが、間に2.5インチドライブを挾む関係で上下折り曲げにした。
折り曲げは要らない5インチドライブに板をクランプで固定して曲げた。
100円金ノコで切断する予定だったが、全然切れないんでハンドニブラーで切ったんだが、ノコで切る予定で書いた線がハンドニブラーで切れない箇所があったんで一度失敗した。

マザーボード固定部分はM4ブラインだナットをハンドナッターで圧着する予定。
100x100のVESA穴は十分な精度で開けれた感じで、M4-10でディスプレイに固定できた。


メイン部分
設計図の右下部分はTFX電源部分を固定するための穴。
中央の76.6x61.72の穴は、板裏に2.5インチドライブを固定する。ドライブの寸法はSeagate公式サイトの製品マニュアルPDFで調べた。
2.5インチは当初VESA金具側に固定しようかと思ったが、着脱が難しくなるので辞めた。
中央から若干右寄りの60x140の穴はVESA金具を固定する。
周囲の、横157.5、縦132と155がマザー固定穴。ミリネジのスペーサーをナットで固定する。規格はインチなんで、横6.2インチ、縦5.2インチと6.1インチが正確な穴間隔。

穴を開けて現在切断中だが、マザーとドライブの穴位置がズレてしまった・・・


電源部分
完全未制作。
TFX電源のネジ穴部分をコの字に曲げた板で囲む。
結構重いんで重量心配な構造。
板同士の固定はネジにするかリベットにするか未定。
板固定部分の穴は5mm残しにしたが、もうちょっと幅とればよかった。


反省
やはり、穴位置がずれてしまった。板に直接マークせずに、紙に印刷してセロテープにすべきだったと思う。
マザーボードを装着していない状態でVESA穴と固定する仕様だから、VESA金具は作らずM4スペーサー的なのでよかったと思う。

六角スペーサーだけ注文した

考えてたけど、やっぱミリネジ仕様の六角スペーサーを先に通販で注文した。


ミリネジ(M3)の六角スペーサーはPC系メーカーいくつかが出してて、サンワサプライのやつはGMOとくとくでも売ってる店あったんだが、
メーカーの商品説明が「マザーボードを固定するためのミリネジです」だけで寸法がわからねえよw
というわけで、きちんと仕様明記してあるAINEXのやつにした。
楽天は六角スペーサーで検索すればいっぱい出てくるが、メール便対応のところで。


あと、先にミリネジの六角スペーサー注文したわけで、M4ナット使って作るのは辞めなわけだが、


ストレートってショップが販売してる製品だが、4320円でM3からM6まで対応のリベッター&ナッターが売ってて、これすごく安くていいね。
手持ちのハンドナッターがM4からしか対応してなくて困ったわけだが、ショップの売り物で選んだからそれ買ったわけだが、最初からこれ買ってればよかった・・・
M4で、ネジ、ナット、スペーサーを揃えるのは難しいし、手持ち工具が要らなくなって勿体無いが、リベッター&ナッター新たに買おうと思う。

でも、ポチるのはスペーサーが届いてからにするのと、
VESA用のM4 10mmはホームセンター見てこようと思うんで、
後から変えるとフランジ厚分誤差が出ちゃうが、とりあえずブラインドナットじゃなくて裏からM3通常ナットで固定でいいかな・・・