*2)を載せましたが、せっかく作ったCPUボードを活用する用途を考えてみました。シールドPCBを製作されているブログ等を見かけますが、ケースへの収納となるとあまり見かけないように感じていました。シールドを新規に作ってケースに収納することにしました。ケースへの収納は、穴あけなどのパネル加工が大変で、なかなか取り掛かる気になりませんが、今回は以前から気になっていた手法で簡単にできればと思い試してみました。(2017/06/27)2018/11/13:頒布終了しました。回路自体は簡単なものですので、シールドはArduinoサイズに十分収まると思いますが、LCDはぜひ付けたいと考えていました。なると、通常の16X2のLCDの大きさは、横88mmのものが多く、それを採用するとケースの横幅は100mmは必要になってきます。LCDの高さもあり操作SWやボリュームの実装を考えるとパネルの高さもそれなりになります。そのような検討の中で、パーツ各社からできるだけ小型のLCDを見つけるために現物を入手したり、データシートを確認する中で、秋月電子の「超小型LCDキャラクタディスプレイモジュール」が目に留まり、横幅66mmならそれなりに小さくまとめることが期待できました。採用することにしました。EX8-6-9SSケースは、横:80mm・高さ:55mm・奥行:90mmで、今まで使ってきたケースとは違いケース内にPCBを差し込めるレール?が有り、ぜひこのレールに収納する実験をしてみたいと考えました。一つは、PCBもKiCadで簡単に作れるようになったので、例えばFusionで一番安く作れるPCBの大きさ(100mmx100mm以内)より小さいことが条件でした。いうことで、最初にケースを決めました。EX11-6-8SSも収納できるPCBの横幅が100mmなので検討しましたが、後で出てくる前後のパネルを注文しようとするとサイズオーバーしてしまうため、採用を断念しました。Keyer」の変更が少なく、物理的に収まる秋月電子の「超小型LCDキャラクタディスプレイモジュール」を採用することにしました。拡張したデジタルポートを活用し、4bitパラレル接続することで、省スペースを実現することができました。ボードを載せるため、取り付けの手間がかかりますが、LCDパネルに小基板を付けてジャンパー線で結ぶことにしました。P5コネクターから取り出し、小基板にボリュームと抵抗(LCDに添付されていた100Ω)を取付けます。秋月のデータシートにバックライトの抵抗は100〜200Ω程度と書かれていますので、100Ωでは少し明るすぎるかもしれません。配線とLCDの取付エポキシ基板の切れ端を、ルーター(ミニドリル)にダイヤモンドカッターを付けて加工しました。上の10ピンは、ピンプラグの補強用に用意しました。部品は、下側のL型の基板に載せて配線します。私はこのまま使いましたが、部品を取付ける基板は、画像加工でイメージを追記したように、上側に余裕が有るので、もうー穴分広げたほうが良いと思います。(VRの下面が端子に近いため)接続しないピンが4本あるので、LCD側には未接続のピンが有ります。LCD側は、L型のピン端子を上に向けて使用しています。LCD側の取付穴は、1.8mmの下穴が開いていますが、私はM2用に2.0mmのドリルで拡張しています。皿小ネジ(M2x10)を表から通して、ナットで止めています。取付穴は3か所しかなく、バランスが悪いので、一つはダミーで皿小ネジ(M2x6)を表から通しています。*M4ドリル)を入れています。3.5mmドリルのほうが広がりすぎないと思います。)ザグリは、本ページ下部の9項を参照ください。(2017/06/15修正)ついでに、小基板の様子を載せておきます。今回、ケース(アルミ)への穴あけはこの4か所のみとなります。(2.5mm下穴にM3タップ)ただし、穴の位置がずれると、後の仕上がりにも影響しますので、慎重に穴をあけました。UNOも同様)を真っ直ぐに押し当てながら、USBと電源のコネクタを基準に左右の位置を合わせます。充電式のドリルドライバを使ったため、正規位置から左右方向に若干ずれましたが、許容範囲に収めることができました。樹脂のスタッドは、高さ5mmのもので、ビス部分が短いタイプを使用しています。回路シールド側の回路は、Web上でいくらでも見つかりますが、本家の回路を元にフォトカプラを付けています。PS/2キーボードは、保管品を2台持っていますが、使う予定も無かったのでPS/2コネクタは載せていません。横幅80mmというケースの制限から、CW出力は2つのみとしています。PTT出力が必要な時は、スケッチの設定を変更してTX2の端子を使うことにします。シールドの回路クリックで拡大(PDF)が表示されます。4.サイドトーンの音量調節サイドトーンは、Web上ではそのまま駆動(音量調節なし)している回路が多かったと思いますが、私はぜひ音量を調節したいと思っていました。スピーカーに直接可変抵抗を入れる方法も完全には無音にならず、他の方法は無いかとWeb上で探していましたら、オーディオ用の回路が見つかりました。入力は、PtoP5V一定ですので十分な振幅が有り、それ以上の増幅は不要のため、エミッターフォロワで十分と思われ試してみましたところ、思いのほか音量調節ができました。回路はWeb上で見つけたエミッタフォロワーを使用しています。入力のボリュームは、基板の表面・裏面に取り付ける場合を想定して、JP2で切り替えられるようにしています。(SpeedのボリュームもJP1で同様に)また、スピーカーは、2箇所に設置できるようにパターンを作ってています。密閉状態のケースの中でスピーカーの音を外部に伝えるためには、開口部が必要で、アルミケースの上面に穴をあけるか、または前面パネルの一部を穴あけして、開口部を設けるように考えました。結果的に、前面パネルにあらかじめ用意しておいた位置(○印のみ裏面にシルク)に2.5mmのドリルで穴をあけ、スペアーのLS2部分に設置することにしました。前面パネルの裏側の上記位置に小さな〇印を付けています。画像は、穴をあけた後ですが、アルミのケースに穴をあけるより簡単にドリルが通るため、前面から音を出すようにしました。そのため、スピーカーはLS2の位置に変更しています。ケースに入れた後、この穴を指でふさいでもあまり音が小さくならなかったので、この穴は不要かもしれません。2箇所のスピーカー位置(お好みで選択)シールドの上面にスピーカーを取付けると、ケース上面に穴(2.0〜2.5mm程度)をあける必要があります。今回は、上記のLS1の位置ではなく、あらかじめ予備として用意してあったLS2の位置に取り付けることにしました。部品配置と主要部品リスト今回の回路は、スペースに余裕が有るためKiCadでいつも使う自動配線を使用せず、手配線でパターンを張りました。サイドトーンの音量とスピード調節用のボリュームは、裏面に取り付けるようにします。オプションとして用意したLEDは、裏面に取り付けます。シールドの表面の部品配置フォトカプラは、手持ちの関係でPC817でなくTLP621を使っています。当初、フォトカプラにICソケットを付けるように考えていましたが、高さがオーバーしてしまい直接取り付けています。ボリュームの切替は、裏面に設置する側(Btm)にハンダを盛っています。UNO等の標準的な取付穴の他に、位置関係が長方形の各頂点になる取付穴を、4か所予備としてあけています。シールドの裏面の部品配置LEDは、熱収縮チューブを被せ、少し浮かせて取り付けています。(現物合わせ)LEDの足の長いほうが、パターンの四角いパッド側になります。頭はPCB端面より3mmほど出した位置に取り付けています。ボードとの接続は、足長のピンソケットを2個使い連結しています。プッシュSWと上面ケースの間が0.5mmぐらいしか無く、プッシュSWをハンダ付けするときに浮きが無いように注意する必要があります。ケースと部品の精度が高いためか、ケース側にこすれたりすることは無いようです。(設計上は、0.55mmのすき間)トランジスタ(2SC1815)の頭もギリギリですので、高さ7mmぐらいになるように押し込みます。ボードとの連結ピンソケット同じものを2個使いましたが、一つは高さを合わせるためピンを短くカットしています。二つを組み合わせた高さが約28mmになります。後側の状態(画像入替済み)USBコネクタやDCジャックをハンダ付けする時に発生する若干のズレも有ると思いますが、許容誤差内に収まっていると思われます。ネジは、黒亜鉛メッキ等で処理されたものが欲しかったのですが、近くのホームセンターでは手に入らず、白色になっています。送料はかかりますが通販で入手できるようですので、ほかの物を注文するついでの機会が有りましたら、交換してみようと思います。(*1)入手性を考え、皿小ネジ(黒)は、頒布品に添付いたします。RK09K1110A0J)は、納期はかかりますがモノタロウでも入手可能です。(*3)前後面のアルミパネルは使用しないため、安価なケースの型番に変更しました。(2017/12/24)(*4)手配先名を削除しました。(2018/11/13)ピンソケット(ピンヘッダ含む)他は、手持ちの品等で組み合わせるため、リストには省略としました。ボードの上面と、上側シールドの下面との間隔が約33mmの高さになりました。<==偶然ちょうどのサイズに収まりました。6.ケースのパネル設計Fusionで扱ってくれるかは不明でしたが、KiCadのPcbnewでパネルも設計して発注してみることにしました。位置関係が崩れないように、基板設計時に同画面でパネルも設計していきます。自分で加工する場合、特にLCDの窓等の四角い穴は、どう頑張ってもきれいな仕上がりにならないため、データシートを元にPcbnewのグリッドを0.1mmに設定してCAD上で配置しました。発注用のデータを作るときは、3つのプロジェクトに名前を変えて保存し、不要なものを削除しました。ケースの横幅(内寸)75.5mmに対してシールドPCBの横幅を75.4mmで設計しましたが、出来上がってきたPCBの横幅が+方向に0.2mm誤差が出ていました。今回は、中に入れたシールドがスムーズにケースのレール部を動くように、PCBの側面を紙やすりで少し削る必要があります。ケースの奥行に当たるPCBのサイズは、0.1mm以内の誤差で仕上がっていました。次回発注することが有れば、0.3mmぐらいの余裕をもって設計したほうが良いようです。タカチ:EX8-6-9の断面図タカチのカタログ(Web)より入手したデータと、各部品のデータシートを参照してパネルの穴位置を決めていきます。このケースの向きが正常のようですが、外見は上下の区別が無いので私は上下逆にして使いました。シールドは、3つあるレールの真ん中に挿入します。(緑色のイメージ)また、前面・後面のアルミパネルは、勿体ないですが使用しません。発注は2度目となるため、ほぼ前回の設定のままで発注ファイルを作ることができました。いつものように2層PCBの設定でボードの色を黒にしただけでしたが、実は2枚のパネルは銅箔が片面だけしかなく、2枚ともFusionから問合せが返ってきました。その問合せの受信・返信ともGoogleの翻訳を使い、そのまま作業を進めてもらうことができましたが、問合せの発生した前・後パネルには、本来は裏面にあるはずのFusionの管理番号が表面に打たれたのが送られてきました。再生産をお願いする問合せ(2017/05/20)をしたところ、対応してもらえる旨の連絡(2017/05/23)が入っています。その後色々なやり取りが有り、パネルの仕様を変更して再発注し、Fusion側からの問合せ無しに仕上がりました。前面パネルのガーバービューパネルの中央付近にあるカスレ?は、ダミーの回路を用意してSMDのパッドを裏面に置き、裏面全体に銅箔で塗りつぶしをかけているためで、表面に影響は有りません。(後面パネルも同様)後面のダミー回路を表面下部に持ってくる変更をしています。本品特有の設定は、4ビット接続のLCD設定が主なものとなります。そのほかは、お好みで設定すれば動くと思います。github」で検索してください。