PICマイコンの基板製作【FFT、dsPIC33J256GP710】

「【番外編2】PICマイコンの基板製作」では64ピンのPICマイコンdsPIC33を使った自作基板を載せた。

この用途、実は「PICを使って小型のFFT式回転計を作ろう」という企画である。

この時使ったPICはdsPIC33J256GP506、FFTをするにはメモリーサイズも十分にあり申し分なかったのであるが、
製作がもうちょっとで終わる直前に原因不明のコンパイルエラーが発生した。

いろいろと調べてみたが原因が判らず、私が自力で作ってみようと思うきっかけとなったMA230評価ボードならばエラーが出ないので、これと同じPIC、dsPIC33J256GP710を使うことになった。

しかし!、このPICは何と100ピンもあるのです。当然0.5mmピッチのSSOPです。でもやるしかありません。
【基板です】
FFT710_kiban
1箇所ニアショートがあっただけで綺麗にできました。
これほど細かくなると、スクリーン印刷にインクジェットプリンタ(インクが滲む)は不向きでLBPになります。

【部品実装した半田面】
FFT710_2
ハンダを外した箇所や、PIC端子に無理やり半田付けを追加した跡が痛々しいです。
が、動きました。

【部品面】
FFT710_3
上方に入力(2ch)OPアンプ回路(1/10~11倍)、左方に出力(1ch)OPアンプ回路(2倍)と
OPアンプ用マイナス電源ICが見えます。

【動作画面】
FFT710_1
MA230評価ボードと同様のグラフィック画面です。時間軸波形とFFTした結果グラフを表示します。

この評価ボードのFFTソフトは開示されていません。
プロテクトされたソフトが添付されたPICに入っているだけです(評価ツール販売用の[見せ***]でした)

よって解析ソフトウエアは全て私の独学による製作です。(いやーーー 長期に苦労しました)


さて、FFTで周波数(=回転数,Hz)を解析した結果をどう出力するか、である。

1.周波数に比例したアナログ電圧を出す
2.周波数そのもののパルスを再出力する

前者はレコーダーに記憶する場合に便利。
後者は計測システムに付随したパルスカウンターで計測する場合に使用。

よって、本計測器はこの両者を装備することにした。

【1.周波数に比例したアナログ電圧を出す】
これにはD/Aを使います。AD5331(10Bit D/A)がPICの右側に見えます。
FFT710_5
10Bitsですので10本の信号線がPICから配線されています。
このD/Aの出力は最大2.5Vですので、アナログ収録機器には少し電圧が低いためOPアンプで約2倍にしてます。

【2.周波数そのもののパルスを再出力する】
PICは能力の最大を使ってA/D、FFTをやっているので、200mSec周期内(私の目標)で解析をしパルス波形を出力するのはもはや無理です。
そこで使ったのがDDS(Direct Digital Synthesizer)です。
FFT710_4
これは秋月のKITです。
デジスイッチによるパラレル入力とシリアル入力の2モードを有するものです。もちろんシリアルを使用。
周波数切替の応答も速く、3ピンを使ったシリアル入力で容易に使えるが・・・筐体がでかく高価(6400円)。

試作器にはこれを使用してテスト運用しているが、最終的にはAD9835(950円)を使う予定である。


このようなハイエンドの機器となると製作時間もかなりかかる。
かなりの数を作ることになるので「自作基板」から『プロ製両面基板』に移行する。

当初、OLIMEXに頼んでみたが、EAGLEのClearanceチェックを「10milでやれ」との一点張りなので閉口。
このPICの足のClearanceは9milなので、これではSSOP-IC対応の基板がOLIMEXでは作れないことになる。
ちなみに、EAGLEのディフォルトチェックは8milである。

よって日本の会社に依頼することにした。
初期投資は少々高いが、とても親切で超スピードが速い。

物ができてくるのが楽しみであるヨ・・・  夏休みの工作 かな。


テーマ : 電子工作・電気関係工作
ジャンル : 趣味・実用

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No title

は~(゜口゜)こりゃすごい。
あいかわらず、このICの半田付けは気が遠くなりそうです。
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電気オンチが始めた自作オーディオです
2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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