CPLD MAX2の動作確認

まずは、MAXⅡに５つのLEDを順番に点灯させていく簡単なプログラムを登録して動作確認。



VHDLソース

パルスジェネレータ＆カウンタの製作（その２）

先週作ることができずに残っていた周波数カウンタ用のプリアンプとプリスケーラ部分を作った。

NEC製のuPB1507GVというプリスケーラは、3GHzまでカウントできるものなので、高周波でも大丈夫なようにしなければならない。そのため、写真のように、25mm×35mmに切った両面生基板の上にカッターナイフでプリントパターンを削りだした。

プリスケーラのピンは0.5mmピッチなので、とても手間のかかる作業だ。手作業なので、何度も勢いあまって、基板上の余分なところまで切ってしまったりして、傷だらけの配線。こういうのは、早いところCNCフライスを作って自動化したいところ。

部品を慎重に配置しながら半田づけ。そしてテスターでチェック。
何箇所か半田ブリッジをつくってしまう。8本足のプリスケーラをいったん外してカッターナイフでパターンを削り直してリトライ。

左の画像は、なんとか、形になった状態。あちこちにあけた穴は、表面と裏面のグランドをつなぐためのスルーホール代わりのもので、ここにスズめっき線を通して半田づけする予定。


そして、左の画像がRFアンプ部と合体したところ。

レギュレーターの上を配線が乗っかっているのが多少気になるが、それほど発熱しないだろうと思うので、そのまま放置。





最後にケース本体に収めて、ようやくハードウェアの出来上がり。








さて、このままではただの箱。PICとCPLDのプログラムを完成させなくては。。。
ということで、製作は、まだまだ続くのであった。

パルスジェネレータ＆カウンタの製作

パルスジェネレータ＆カウンタを作っていた。

ケースの加工を先週行って、昨日今日と配線を行った。
ケースがそれほど大きいものではなかったので、いつもとは逆の工程で、先にケースと各パーツのレイアウトを決めて、そこに配線をしていくというやり方にした。

今日中に全ての配線が終わるだろうと思っていたら、カウンタ用の入力アンプ部で、コンデンサが２つ足りないことに気がついた。
しかし、すでに日が暮れてしまっていたので、不足パーツは今度の休みに買いに行くことにする。

とりあえず、いま出来上がっている部分の配線をテスターでチェック。1箇所配線忘れを発見した。

そして、PICとCPLDのコーディングへと。。。

今度の日曜日には完成するかな？

ダイアルゲージなど購入

ダイアルゲージ、マグネットベース、曲尺、スコヤをMonotaRoで購入した。ダイアルゲージとマグネットベースは中国製。だから日本製に比べるととても安い。機械系はまったくの素人なので高価なものは必要ないでしょう。

基板切削用のCNCフライスをつくるのに最低これぐらいは必要だろうと。
ついでに手持ちのボール盤の切り先のブレも直しておきたいところ。

自作CNCフライス１号は木製ベースだからそれほど高い精度を追求していない。できるだけローコストにして、どこまで出来るか。それで、もっと高い精度のものが必要であれば、ベース部分を作り変えるだけのこと。それまでに基本的なノウハウなどを習得できるだろうから、次に作るものはさらに良くなるはずだ。

基本的なスペックは、
・200x200x200mmの可動範囲
・精度は、5/100～10/100
ぐらいを想定。

そろそろ、CNCフライスの図面を引こうかな。

万能作業台の購入

予定していたとおり作業台を購入した。

Compact Bench Vice（BV-920）という型番。MADE IN CHINA。
近くのオリンピックで2980円だった。

Compactと書いてあるように、高さが63センチで、少し低い感じ。


組み立ててみた。

左右にハンドルがついていて、まわすとテーブルの片側がスライドするはず・・・なのに、右側がバカになっていて、空回りしている。

はずれを買ってしまったようだ。
値段安いし、中国品質だからしょうがないか。
交換のため店に持っていくのも面倒だなぁ。

これもカルマだろうから、仕方ないがこのまま使うことにしよう。

CNCフライス自作の下調べ

ホームセンターをまわって工具や部品などを下調べした。

調べているうちに、少しずつ作ろうとしているもののイメージが膨らんでくる。

とりあえず、木製で安くしようと思う。

先ずは作業台を買うところから。
でも今日は調査だから買わない。

パルスジェネレータ＆カウンタの設計

パルスジェネレータ＆カウンタを作るにあたり、まずは設計からはじめる。とりあえず、仕様は以下のような感じ。

■パルスジェネレータ部

1. パルス出力は３チャンネル
2. パルス幅は100nsec～100msec、パルス幅刻みは100nsec、デューティー範囲は1～100%、デューティー刻みは100nsec
3. 出力電圧は3.3V、74AC04でバッファ

■周波数カウンタ部

1. RF入力とUHF入力の２入力を切り替えてカウント
2. RFの周波数測定範囲は1～100MHz、UHFはプリスケーラ（uPB1507GV）入力で、周波数測定範囲は500MHz～3GHz

周波数の測定範囲で100MHz～500MHzは、測定対象外とするが、実際のところ入力信号のレベルなどに左右されるため、カタログの値よりも少し広い範囲もカバーできると思われる。
UHF帯は、高周波を意識する必要があるので入力を独立させた。

■その他

1. CPUはPIC24F、CPLDはMAXⅡを使う
2. インターフェースは、LCD16文字×2行と、タクトスイッチ４つ、ロータリーエンコーダ１、圧電スピーカー１個とLED６個
3. RF入力は2SK241と2SC1815で作るアンプ、UHF入力はプリスケーラuPB1507GVへ信号を入力
4. ケースはダイソーのはがき入れケースとする。
5. 006P電池と外部9V電源を利用可能
   

次に、回路図を作っていて、あちこちのサイトの情報を寄せ集め状態で作るとPICのIOピンが足りなくなるということに気が付いた。

そこで、IOへの出力はいったんCPLD側で受けて、PICはIOを操作するための仮想レジスタへREAD/WRITEで対応することにした。機能を欲張ったらつくりが大変になるということか。今までに作った回路をそのまま使う訳にはいかないので、ここが今回の製作上の課題となりそうだ。

2日かけてようやく図面の第１版が出来上がった。