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mega328実験用基板 制作メモ


回路図 DIP回路図 DIP基板図 SMD回路図 SMD基板図 SMD+DIP回路図(三段) SMD+DIP基板図(三段) SMD+DIP回路図(二段) SMD+DIP基板図(二段) SMD+DIP回路図(CR2) SMD+DIP基板図(CR2) 梱包箱 個別プチプチ(単4) 基板表(単4) 基板裏(単4) 基板表(CR2) 基板裏(CR2) 組立後(単4・DIP) 組立後(単4・SMD) 組立後(CR2・DIP) 組立後(CR2・SMD) 組立後1(CR2と単4、DIPとSMD) 組立後2(CR2と単4、DIPとSMD) ブレッドボードでLED点灯チェック(単4-DIP) ブレッドボードでLED点灯チェック(CR2-DIP) 丸ピンソケットを半田付け ブレッドボードでLED点灯チェック(単4-SMD) ブレッドボードでLED点灯チェック(CR2-SMD) チェックボード回路図
  • 発想 2020年4月24日
    • ATmega328の実験をしようとした時に、周りはいつも違うのでブレッドボードで作るとしても、 CPU回りはいつも同じなので、電源 ISPコネクタ 発振回路 リセット回路等を載せて、 ブレッドボードにそのまま挿せる基板が有れば便利だと思った。

  • 構想 2020年4月24日
    • 4月24日
      以前作ったmega328の基板のCPU部分を抜き出せば回路はOK。
      基板設計は新たにする必要が有るが、出来ればDIPの328と同じ幅にしたい。

  • 実装についての考え
    • 4月24日
      回路は良いとして、電源は単4又は単三1本で動かしたいので、細長くするか、二階建てにするか?
      CPUはDIPでもフラットパッケージでも良いだろう。どちらにしてもブレッドボードに挿す所はDIP互換にする必要が有る。
      ユニバーサル部分必要ないだろう。
    • 4月25日
      回路としては以前設計した「five_by_ten_328_utl」をアレンジするのが速いと思う。発振器のコンデンサを追加して、 点滅用のLEDと抵抗を削除すれば回路的には良いと思う。もしかしたらフラットパッケージに変更する必要が有るかもしれない。 基板の幅はどうしても DIPICのピン間+5mm位は必要だろう。ブレッドボードに挿す幅をDIPにするので3階建てになるだろう。 一番下はDIPのパターンだけ、2番目はCPUとその周り(パスコン、コイル、など)で、三番目は電源と書き込みコネクタとリセットスイッチ 辺りかな? 長さがDIPより相当長くなると思われるので挿した時の安定性は大丈夫かちょっと心配
    • 5月17日
      DIPは出来たが SMDの328のボードも作りたい。 繋ぎ用の28ピンコネクタもSMDで裏面に付ける方式にすれば何とかなるだろうが、はんだ付けの関係から2列のコネクタを使わざるを得ない。 位置決めのピンの立ったコネクタが良いだろう。28ピンではなく、30ピンにしてSMD版だけの2つの信号も追加する方向で考えたい。 これがうまくいけば、DIP版は作らなくてもSMD版を使えばDIP版も実験できるだろう(追加の2ピンを使わないようにすれば良い) 実装を変えて SMD版(30ピン)とDIP版(28ピン)の2つを作ればよい。(同じ基板でブレッドボードに挿す所を変えればよい) 2列のコネクタを使うので180度回転しても挿せるので、何か挿せないような仕組みが必要かもしれない(部品が当たるのでも良いと思う)
    • 5月19日
      SMDも取りあえず版だが出来た。 逆挿し防止の件だが、基板間はネジ止めをするので頻繁に抜き差しはしないので考えないことにした。 そうなれば DIP版も同じことなので30ピンのコネクタ(2x15)で良いだろう。 基板の大きさ(3枚つなげた物)が横93、縦53位なので 電池の基板以外の2枚をそうなので、DIP版も一緒の作りたい。 出来ればDIP版は部品も全てDIPにしてみたい。
    • 6月4日
      廣杉計器の最新カタログ(2020年6月発行)を調べたら、 今回作ろうと思った基板の内、ブレッドボードに挿す所と同じ機能のコネクタが有った。 上部の基板とねじ止めは出来ないのだが、はんだ付けをしなくて済むし、形態もDIPICに近いのでこれ使う方向で変更したい。 処理としては 回路図で ブレッドボードに挿す所の回路を削除する事になるが、その代わりに電池の基板をもう一枚追加したい。 接続コネクタをソケット型からピンヘッダー型に変更する必要が有るが、SMDはパターンが変わリ面積が広くなるので SMDはソケットのままとして 間にピンヘッダーをかませって接続する事とする。 スルーホールはそのままの基板で、実装する物をソケットからピンヘッダーに変更する
    • 6月16日
      構想した物は出来たが、回路図を書いている途中で 単一電池の替りにCR2を使えばそれだけで3Vなので 3Vで良ければ DC-DCコンバータが要らなくなる。もし5Vが必要ならDC-DCコンバータを付けた基板を作れば良い。 CPUの基板はDIP、SMD共にDC-DCコンバータの部分を削り、電池の基板に持って行くことにしたい。 別口の基板として作りたい。

  • 現状
    • 4月25日
      回路図は簡単に書いてみた。基板図はまだ
    • 4月29日
      回路図(三枚重ね形式)基板図(三枚重ね形式)が出来た。 部品表も出来た。
    • 5月17日
      DIP版を元(コピーして)に回路図を描き始めた。
    • 5月18日
      SMD版が取りあえず出来た。
      回路図(三枚重ね形式)基板図(三枚重ね形式)が出来た。
    • 5月22日
      SMD版とDIP版を合成した物を描いた(合成した)。基板の大きさ制限から電池基板は一つだけになる。 回路図と基板図の関係が一致していないのでこのプロジェクトでは、一方を変更しても もう一方の図面に反映されない。
      回路図(三枚重ね形式)基板図(三枚重ね形式)が出来た。 ガーバーファイルも出来た。
    • 6月12日
      ブレッドボードに挿す所の回路を削除した。 回路図(単4二枚重ね形式)基板図(単4二枚重ね形式)が出来た。
      ガーバーファイル(単4二枚重ね形式)も出来た。
      部品表(単4二枚重ね形式)も出来た。
    • 6月20日
      電池をCR2にした物を書いた。 回路図(CR2)基板図(CR2)が出来た。
      ガーバーファイルも出来た。
      対辺3.0mmのスパナが無いのでPCBでこの基板図の中に書いた。
      単4を使う物とCR2を使う物と両方作る予定。
    • 6月21日
      部品表(CR2)も出来た。
    • 7月16日

      Elecrowに  6桁INー16時計、簡易スペアナ、4桁IN-8時計、8x8ドット時計と一緒に注文した。 現在の中国の状態がわからないので いつ頃出来上がるかわからないが、注文画面上には以前と同じ様な工程(日時)の説明が出ていた。 なので、うまく行けば(以前と同じなら)来週中には手元に来るかな? と言う感じ。

    • 7月22日

      Elecrowから 基板が出来上がって来た。配送含めて一週間で出来上がった。以前より速いぐらい。(なぜか、Elecrowの状態は「In production」)
      新型コロナが怖いので まず受け取った袋ごと紫外線殺菌をした。 こんな箱に6種類の基板が入っていた。 単4の物も CR2の物も 別々で個々の包装は「プチプチ(単4)」個々の包装は「プチプチ(CR2)」で、上下に捨て板で保護されていた。 (基板表(単4)基板裏(単4)) (基板表(CR2)基板裏(CR2)

    • 7月23日

      Elecrowから 基板を送ったとメールが来た。基板を受け取ってから送ったと言われても 困ってしまう。

    • 7月25日

      RS、秋月、廣杉、マルツに足りない部品を注文した。 直ぐには いつ入るかわからないが、RSだけは 予定日の入った受注した旨のメールが来た。

    • 7月28日

      秋月からは注文した物全てが届いた。RSからは注文した物の内3品が届いた。廣杉からは来なかったが、ホームページを見たら メールシステムの不具合で即日発送が出来ない様な事が書いた有ったので、遅れているのだろう。マルツからは時間のかかる物が有るので 追って連絡する旨のメールが来ていた。
      まずは基板の切り離しから始める事になるだろう。

    • 7月29日

      今日 廣杉から注文した物が届いた。いつもより1日遅れだが、この位の遅れは問題無し。 基板の切り離しは行った。思った様に繋ぎ部分の穴を3mmのドリルで大きくすると 分離で来た。 その後残った出っ張りをちょっとヤスリ掛けのするだけ

    • 7月30日

      RSから 31日に届くはずの物が 新型コロナで航空便減便の為 3日遅れる旨の 連絡が来た。 基板(Elecrow)はOCSで以前と同じ様に来ていたので 以前と同じぐらいに運送事情は戻っているのか と  思ったがそうでは無いみたいだ。 OCSだけ大丈夫なのか、中国だけ大丈夫なのか、。
      マルツに頼んだ物もDigkeyなので多分何処からか航空便で来るのだろうから遅れるかもしれない。

    • 7月31日

      改めて切り離した基板を見たのだが、結構大きい と言うか長い。 今使っているブレッドボードだと 長手方向が隠れてしまう。 特に単4の物は結構はみ出るぐらいなので使い難そう。 CR2の物でも長手方向ピッタリ位になる。 組み立てて使ってみてダメだったらもっと小さく作ろ直したい。 電池がネックなら単5とかLR44とかを使うのも考える必要が有りそう。 大きなブレッドボードを買った方が良いかもしれない。
      基板で作ったスパナはなんとなく良さそう。ただし、強いトルク、耐久性にはちょっと問題が有りそう。 消耗品と考える方が良いだろう。機会が有ったらアクリルで作ってみたい。
      ICソケットを注文するのを忘れていた。Atmega328用の28ピンの物が必要だが、足の間にコネクタをはんだ付けするので 14ピンのシングルを2つで Atmega328の一個分になる。 単4基板用とCR2基板用それぞれなので14ピンシングルが四個必要になる。

    • 8月3日

      単4のDIPタイプを組み立てた。一見良さそう。電源をONすると緑LEDが点灯する事は確認した。
      しかし、ブレッドボードにうまく刺さらない。「FSD-42050-07」の足が短い。 普通の基板ならICと同じ様に刺さって 半田付けも出来そうだが、ブレッドボードではちょっと足が短いみたい。固定できない。 最初の構想の様にこのコネクタと同等な機能の基板を作る事になりそう。
      後の3種の組立は保留にする。

    • 8月4日

      ブレッドボードに刺さらない問題は、ピンの長さと言うよりは 形状みたい。 ICソケットでも丸ピンならうまく刺さって固定できるのだが、板状の物はうまく固定できない。 なので、今のコネクタに丸ピンソケットを挿せば使えると思ったが、丸ピンソケットには刺さらなかった。 丸ピンソケットに半田付けするのが良さそう。(恰好は悪いけど)

    • 8月6日

      単4のSMDタイプを組み立てた。電源をONすると緑LEDが点灯する事は確認した。
      ブレッドボードにうまく刺さらないのは DIPタイプと同じ。加えてコネクタ部分が多いので 高さが高くなりちょっと見不安定。 昨日秋月に 丸ピンソケットを注文したので実際に付けた時の感じで判断しよう。
      他の物は保留と思ったが、とりあえず作るだけは作って、動作だけでも確認しようかと 今は思っている。
      秋月に頼んだ物の状況を確認したら まだ発送されていない。新型コロナの影響で2~3日程度遅れが出ているとの事。 まあしょうがない。(前回は幸運だったみたいだ)

    • 8月8日

      CR2の SMDタイプDIPタイプの2つを組み立てた。

    • 8月9日

      これで4種類出来たことになるが、動作確認はまだ出来ていない。

    • 8月10日

      4種類の基板は電源をONにすれば緑LEDが点灯する事は確認できた。 内DIPの2種類は電源電圧を確認した。 CR2-DIPの物は5.03V。単4-DIPの物は5.01V。 丸ピンソケットを半田付けした。

    • 8月11日

      取りあえず チェックプログラムを書き始めた。 1ピンから順番に28ピンまで0.5秒点灯していくプログラム(pr_mega328_bd_check)を書いた。 コンパイルは通ったが、まだCPUには書き込んでいない。

    • 8月12日

      DIP用チェックプログラムをCR2-DIPと単4-DIPに書き込んだ。 各ポートのビットにLEDを接続して、順番に点灯する事を確認した。 (単4-DIPCR2-DIP

    • 8月15日

      SMD用チェックプログラムをCR2-SMDと単4-SMDに書き込んだ。 各ポートのビットにLEDを接続して、順番に点灯し、AD6とAD7に電圧を加え、その値を変化させて、AD値が変化する事を確認した。 (単4-SMDCR2-SMD
      プログラムはDIP用とSMD用の切り替えを「#define」で行うようにした。

      今回4種類の基板を作ったが、実際に使うとなると殆ど「CR2-SMD」で済んでしまうような気がする。

      ブレッドボードに差して使う時に 基板に幅が有るので上から見た時にピンの位置がわかりずらい。 なので次の作成時には もっと基板幅を狭くするか、基板にピン番を書くようにした方が良いと思う。 少なくとも上から見た時に 1ピンの位置はすぐ分かるようにしたい。


  • 参考資料

ホーム          カメラと写真        2020年8月15日更新 Taishi