2025年2月 5日 (水)

5Vか3.3Vか間違えないように!

マイコン関係をいじる際に注意することがあります...
それは動作電圧GPIO

         「5Vであるか3.3Vであるか」

やらかしてしまいました。

St7735

一瞬でこのように真っ白になってしまい、お亡くなりになりました。
1.8inch 128x160 ST7735を使ったTFT LCDモジュール、GPIOの電圧は3.3Vと承知していたものの、ネット では

St7735_03

※図のとおりにやると壊れました。

この図のとおり、Arduino (GPIO=5V) を直接加える記事が多く「5Vでも使えるだろう」と信じてしまったことが原因、これ罠のようです。これらの製作記事がなぜ正常に使えるのか?? 不思議でなりません... ST7735の仕様が変わったのでしょうかね??

各マイコンの仕様比較をChat GPTセンセに尋ねたところ...
20250205-202116

Arduinoのみ5V なので使うに当たっては注意が必要です。
(Arduino Pro Mini 8MHz (3.3V)は大丈夫)

よって5V <-> 3.3V レベル変換は必ずLCDとの間に入れる必要がありそうです。

・3.3Vしかダメなもの
・5Vしかダメなもの
・3.3V, 5VどちらでもOKなもの

接続するデバイスはこの3つがあるのでよく調べ確認することね。

レベル変換付き、無しのこれとかも。

Si5351a_module


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2025年1月29日 (水)

GPSモジュール NEO-7Mからの10MHz基準は使えるのか??

Gps_neo7m

時計としてのGPSモジュールは有用であることがわかりました。もう一つの用途として高精度なリファレンス周波数を出力できるのでスペアナとJTDXのWFを使って見てみました。今さら感があるかもしれません。

20250129-120551

GPSモジュール、NEO-6M, NEO-7M, NEO-8Mは u-blox 社が製造しており、Webからu-centerという設定ソフトが無料でダウンロードできます。そこから、デフオルトでは1pps出力端子に任意の周波数を取り出す設定があり、ここをいろいろと弄って出力される信号純度を調べてみようということです。

1.10MHzを出力してみた。

Gps_sp1mhz

スパンを1MHzにして見てみました。1MHzと広い幅で見る限りは近傍の大きなスプリアスであっても-50dB以上で、一見問題なさそうです。

Gps_sp20khz

スパン20kHzと狭くしてみると... あらら、近傍に何やらいろいろと連れていてキレイではありません。

Gps_sp5khz

更にスパン5kHzまで狭くすると...純度はかなり悪いですね。

Gps_jtdx

スペアナDSA815ではRBW=10Hzまでしか絞れないのでFT8 JTDXのWFで見てみました。近傍ノイズだらけです。受信音を耳で聞いても濁っていてNGなことがわかります。

10MHzを確かに出力できますが、超高精度だといってこれを無線機(例えばIC-9700)のリファレンスとして使ってはまず、ダメでしょう。

2. 6MHzを出力してみた。

20250129-6mhz

48で割り切れる周波数だとジッタの少ないものが出てくると先人様の記述があったので6MHzに設定してみたところ...耳で聞くとブチブチ音が酷くWFでもキレイではありません。

3. 4MHzを出力してみた。

20250129-4mhz

6MHzと同じ傾向で良くないです。

4. 5MHzを出力してみた。

20250129-5mhz

10MHzと同じ傾向、48で割り切れる/割り切れないは関係ありそうです。PLLには IntegerFractional があってどうやらその関係のようです。NEO-7Mの内部がどのような回路になっているかまでは調べていませんが。

5. 1MHzを出力してみた。

20250129-1mhz

1MHz Integer になるため6, 4MHzと同じ傾向です。低くした方が良くなるという訳ではなさそうです。


結論としてGPSモジュールからそのままの出力だと信号純度は良くなくOCXOをロックさせるGPS-DOとして使う必要がありそうです。設定する周波数はどこが良いかはよくわかりません。40kHzで行っているのもあれば、もっと高いところでやっている記事もありました。

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2025年1月27日 (月)

Chat GPTを使ってスケッチの作るのを覚えた

20241221-145619

Arduino なり ESP32 なりプログラム(スケッチ)を作ることが難関になっていましたが、完全に覚えなくともAI のChat GPTを使いこなすことでそれなりに突破できることがわかってきました。

時計が多いですが、Arduinoを使っていろいろと作ってみました。

1.デジットで安価に購入した4桁7セグメントLEDに時計を表示する。

4digit_pcb
7seg_clk

TB62709という聞き慣れないドライバーICが使われていたのですが、ネットで探すとありがたいことに先人さんが使えそうなライブラリーを作ってくれていました。Chat GPTにこのライブラリーとサンブルスケッチ、そして使うRTCモジュールを指定して時計として動作するスケッチを作って! と指示するとコードを作ってくれました。分や時間の表示位置が異なるなど間違ったスケッチも吐き出してきますが、都度その修正したいところを指示することで完璧なものとなりました。

これが出来た時は、これは使える!! と眼の前にあった大きな壁が取り除かれたような開放感を得ました。

2.240x240ドット1.3インチIPS液晶にアナログ時計を表示する。

Ips_clock01

Youtubeで検索すると簡単に見つかるスケッチです。Arduino Pro Mini とDS1307 RTCモジュールを背面に貼り付けています。これも、スンナリと動いた訳ではなく、液晶が3.3V系であることに気づかずハマりました。(Youtubeではそんな説明なかった) クロックが8MHzのArduino Pro Mini(3.3V) を使うことでばっちり動作。

3. GPSモジュールを使った時計

Ali_4

Aliexpressで液晶パネルとGPSモジュール NEO-6MとNEO-7Mを仕入れました。
時計合わせと10MHz リファレンスとして使えるかの検証用です。

IPS液晶と合わせて動画を撮ってみました。

GPS時計はChat GPT と2日間格闘してようやくできました。Chat GPTと言えど、エラー吐きまくるスケッチを提示したり、Arduinoなのに突然Pysonを使ってきたりでなかなか思い通りにはなりませんでした。参考となるスケッチを教えてあげると言う事聞いてくれるようで、使いこなしにテクニックがいるようです。

4.おまけ

面白そうなので、ネットで見つけたスケッチを書き込んで動かしてみただけです。ただしオリジナルはライブラリーSSD1306を使った0.96インチOLEDだったので1.3インチで使われているSH1106に変更しています。

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2025年1月25日 (土)

160m DXCC 完成間近

ガンバって早起きしてグレーラインパスを狙って160m DXCC 、98まで到達して残すはあと2つとなりました。ノイズ環境が悪化しつつある中で原価ゼロ円の短縮スローパーでここまで来られたのはFT8のおかげ、満足しています。
160mdxcc_02

紙QSLでのコンファームが1枚あるので実質的には99でリーチですがLoTWのみでの達成を狙うことにしています。この1.8~50MHz 10バンドDXCCが達成したらアマチュア無線の運用に関しては一区切りとしたいと考えています。さらなるDXCC オナーロールへの到達は興味が湧かないのであります。

今年中にはなんとか完成させたいものであります。

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2025年1月 1日 (水)

いろいろ熟慮したニキシー管時計製作、ついに陽の目をみることに(その3 完了)

ますば、秒の桁に取り付けて動作させてみました。

正常に動作することを確認したので、6桁実装し、ネオン管も付けて動作させてみました。

ニキシー管時計は新品を購入すると5万円とか6万円とかとんでもない価格に釣り上がっています。

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いろいろ熟慮したニキシー管時計製作、ついに陽の目をみることに(その2)

届いた基板、配線図をネットで探したのですが見つかりません。そこで、現物の基板から回路を推測することにしました。

<マイコン>

Nixe_02

STM8S005 という8ビットマイコンが使われていました。時計程度だったら8ビットで十分ってことなんでしょう。ソフトの書き換えは当然できませんが...

<RTCモジュール>

Nixe_03

DS3231SN が使われていました。これは温度補償も内蔵した高精度なチップ、いわばTCXOで当たりです。ちなみに、DS3231 RTCモジュールとして安価に出回っているやつは DS3231M が使われていて、こちらはMEMS発振器を使っているようで精度が悪くズレが大きいです。ちなみに、VFDクロックで使ったのは DS3231M が付いていてどんどんズレていきます。GPSでの補正とか付ければ使えそうですが。

<昇圧回路>

Nixe_05

ニキシー管は170V程度の高電圧が必要で、これが扱いづらくしています。この基板では、専用のフライバックコンバータICを使って昇圧していました。

<ニキシー管ドライバー>

Nixe_04

シリアル転送が可能な定石、74HC595 と ULN2003G というダーリントントランジスタドライバーが大量に使われています。 多桁ニキシー管の駆動方式としてスタティック方式ダイナミック方式がありますが、予想外のスタティック方式を使っていました。不思議なのは ULN2003G は耐圧50Vです。そのままだとニキシー管の駆動電圧では壊れてしまいます。なぜ使えるのか、どうやって使っているのか不思議に思って同様な回路を調べていると...

Nixie_sch
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COMMON 端子を47Vのツェナーダイオードでバイアス(クランプ?)して50V以下しか印加しないようにされているようです。ニキシー管には47Vがマイナスされた分、加わりますが放電開始電圧に達しないので点灯はしないというカラクリで良く考えられた回路です。

SN74141とかロシア製のK155ID1は入手難なのでこの方法はスタティック駆動に大変有効と思われます。

<つづく>

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いろいろ熟慮したニキシー管時計製作、ついに陽の目をみることに(その1)

Cd66_1

少なくとも40年以上不動在庫として所持していたニキシー管、CD66を使う時が来ました。定石の時計ですが、ArduinoやESP32、いやディスクリートのTTLで作ろうかとあれこれ思い描いていたのですが、基板製作やらスケッチの作成が重荷となって前に進まないので、安易な道Aliexpressで安価に売っている部品が乗った基板を使うことにしました。

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ロシア製のIN-14を使うように指定されていますが、IN-14も枯渇してきたからなのか基板のみが安価に売られるようになっています。これにCD66を使えるかの検討から。

Cd66_in14

CD66は12pin, IN-14は13pinと違いますが、ほぼ同じ配列なので実装できると判断しました。

Nixe_01

12月初旬に注文して年末に届きました。

<つづく>

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あけましておめでとうございます

Kingashinnen

毎年、艦これの絵を使ってますね。
今年もよろしくお願いします。

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2024年12月13日 (金)

VFD時計の単一電源化とケースへの組み込み

まずは完成した動画から。

 

 

ブレッドボードで作っただけでは、そのまま放置して忘れ去られる存在になるのでちゃんとカタチになって実用的なものにまで作り上げることにしました。

まずは5V単一電源化です。

Vfd_13

Aliexpress で安いDC-DC昇圧モジュールと降圧モジュールを調達しました。いづれも50円とかそんな値段のやつ。
・5V ⇒ 20V
・5V ⇒ 1.5V

Vfd_11

単一電源化に成功しました。

ケースの選定

Vfd_14

フィギュア用のちょうど良い大きさのケースがAmazonで見つかりました。

Vfd_15

なんとかうまく入りそうです。

後はスペーサやらを取り付けて、ドリルやヤスリやらを使って組み込み、最初の動画のように完成させました。24時間稼働させてますが、RTCモジュールDS1307 はあまり精度が良いとは言えず、ズレてきます。ESP32を使ってNTP時計にするとか、JJYモジュールを使うとか、はたまたGPSを使うとかできれば最高なんですがね。

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2024年11月23日 (土)

不動在庫のVFD (蛍光表示管) を使って時計を作る

20年ぐらい前だったか、日本橋のデジットにて50円か100円で投げ売りされていたVFD LD8113 が6本が不動在庫になっているのを見つけ、なんとか使ってみたいなぁと考えていたら、今でも販売されている小さなVFD LD8035E を使ったキットを見つけました。

Kicadを使って基板を作るのは難易度高いのでこのキットを利用できないかと購入してみました。
Vfd_01

LD8113とLD8035E はピン配列が異なりますが、クロスさせたりして強引に基板に取り付けてみます。
MT管ぐらいの大きさあるのではみ出してしまいますが、そこも強引に。Vfd_02

なんとか6本を取り付けることができました...

Vfd_03

この状態でちゃんと動作するか、チェックです。
真ん中のセグメントは使いませんが、6桁ともに正常に点灯することを確認。

  Vfd_04

Arduino 用のスケッチを探したところ、良さそうのがみつかりました。ここです。

Vfd_05 Vfd_06

いろいろ苦労しましたがなんとか動作するようになりました。

ポイントとしては

・LD8113 のフィラメント電圧は2.5Vと添付されていた紙に書かれて
 いましたが2.5Vでは赤熱し高すぎるようで1.5V程度で良さそうです。
・アノード電圧は12Vでは暗すぎ、18~25Vで使うのが良さそうです。

最後に動作中の動画、ニキシー管と並んでレトロ風で味があります。

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