デジタルオシロのDIYキット DSO150 を組み立てる(5)

KKmoon デジタル・オシロスコープのDIYキットの組み立て手順を解説する第5回。

前回で[Step 1]の手順(メインPCBの組み立て)は終わったので、ここでメインPCBの動作確認を行います。

9V電源を接続し、先ずはスライドSWが機能しているか確認。スライドSWでON出来るか、そしてOFF出来るか(抵抗R30はキチンと取り除かれたか)。

9V接続

スライドSWに問題がなければ、続いて4つのタクトSWの確認。

タクトSWは、左から[V/DIV],[SEC/DIV],[TRIGGGER],[OK]となっています。左端の[V/DIV]を押すと、スクリーン下段左端の[0.5V]が四角枠で囲まれます。

Step1-73
[V/DIV]SWスイッチを押す度に、四角枠が消え、そして現れればOK。

続いて[SEC/DIV]SWの確認。こちらは、[1ms]が四角枠で囲まれます。

Step1-74

3つ目の[TRIGGGER]SWは、同じく[AUTO]に四角枠が現れ、そして消えればOK。

Step1-75

最後の[OK]SWは、スクリーンの上段に移り、左端に[Running]と[HOLD]の文字が[OK]SWを押す度に切り替わります。

Step1-78

以上が全てキチンと機能していれば、スライドSW(と抵抗R30除去)と4つのタクトSWの組付けは(ハンダ付けは)間違いなく出来ました。

メインPCBにすべての部品を組み付け終わった後の状態(この後、ロータリーエンコーダーとの合体が残されていますが)。

デジタル基板完成(一旦)

次回は、アナログPCBの組み立て(Step 2)に入ります。


デジタルオシロのDIYキット DSO150 を組み立てる(4)

KKmoon デジタル・オシロスコープのDIYキットの組み立て手順を解説する第4回。

前回は[Step 1-1]の「メインPCBに9V電源を接続して、ディスプレイが(メインPCBが)起動することを確認」しました。

今回は、[Step 1-2]から再開。

ところで、[Step 1]はメインPCBの組み立て手順です。なので、先ずはメインPCBに組み付けていく部品の配置場所を確認しておきましょう。

下の写真で、②~⑦は[Step 1]の組み立て順とリンクしています。

DSO150メインボード

[Step 1-2] テストシグナルターミナル

テストシグナルターミナルですが、基板にハンダ付けする前に足を曲げておきます。

テストターミナル曲げ

基板にハンダ付けする際の注意点は、ディスプレイ側から差し込んで、裏側でハンダ付けすること。ディスプレイ側に配置する部品は、このターミナルと4つのタクトスイッチだけ。

Step1-2

[Step 1-4] スライドSW

[Step 1-3]にある電源コネクタはオプションとのことで、電源の供給方法をまだ決めていないので、ここはスルーしてスライドSWをハンダ付け。

Step1-4
特記すべき注意点はありませんが、スイッチの足の間隔が狭いので、ハンダ付けする際に隣と “ブリッジ” してしまわないように注意。

[Step 1-5] ピンヘッダ

1列4本のピンヘッダの、足の短い方を基板に差し込んでハンダ付け。

Step1-5
ピンヘッダに限ったことではないけど、ハンダ付けの際の全般的な注意点として、「部品が基板に “均等に” 接触していること」ってのがあります。

特に、[Step 1-4]のスライドSWとか、このピンヘッダとか、足の多い部品の場合、すべてをいっぺんにハンダ付けしてしまうと、後で修正するのが物凄く大変になってしまいます。

こういう場合、先ずは足1本だけハンダ付けし、(位置が悪いようであれば)部品を指先で押さえて足1本のハンダを溶かせば、キチンとした場所にハンダ付けできます。

[Step 1-6] タクトSW

先に触れましたが、テストシグナルターミナルと同じで、これもディスプレイ側に部品を配置し、裏側でハンダ付けします。

Step1-61

第2回でも触れましたが、タクトSWとフロントパネルのボタン穴位置との合致精度がかなりシビアに求められます。

なので、タクトSWの底面が基板に均等にシッカリ接触していることを確認しながらハンダ付けしましょう(これも、4本の足をいっぺんにハンダ付けしないようにね)。

Step1-62

[Step 1-7] R30の抵抗を取り除く

最後に、基板上にある抵抗R30を取り除きます。ハンダこての先を押し当てながら横方向に力を加えれば、簡単に取れます。

Step1-712

この抵抗R30は、今回行ったメインPCBへの部品のハンダ付けの前に、メインPCBが正常か(手を加える前に壊れていないか)を確認する際に必要な部品です。

この抵抗R30があることによって、[Step 1-4] でハンダ付けしたスライドSWが無くても、電源を接続すれば起動する(スライドSWをONにした状態)ことが出来るのです。

逆に言うと、この抵抗R30が残っていると、スライドSWをOFFにしても電源は供給され続けてしまうことになります。

さて、これで[Step 1]での作業は終了。この後、再びメインPCBの確認を行っていきますが、少し長くなってしまったので、ここで一旦切り、次回へと続きます。


3本目のLEDテープ「5630」を買ってみた

作業机の上に位置する棚板の下面にLEDテープを貼って、面発光する作業灯を作ってみようと、以前買ったLEDテープを点灯してみたら青色で使えず。

LEDテープはもう1本持ってます。こちらはRGB発光。なので白色にして使えばいいかと試してみると、どうしても白にならず、こちらも使えず。

仕方ない、もう1本LEDテープを買ってみました。もちろん白色発光のもの。

LEDテープ5630

LEDテープが3種類3本。どれも5m、300LED(60個/m)のLEDテープです。

LEDテープ3種

これらの3種類のLEDテープ、色だけでなくLEDチップの種類も違います。左端から、「3528」(青色)、「5050」(RGB)、そして今回購入した「5630」(白色)。

LEDテープ各種

途中で切ってもOKって言われても、ちょっと不安

テープ面にハサミのマークが見えると思いますが、どれもLED3個単位でカットすることが出来ます。なので、5mのLEDテープは100個の5cmのLEDテープに分割が可能。

テープを途中でカットしてもOKって言われても、素人的にはどうも信じられなくて、これ本当に切っても大丈夫なの?って。

普通に考えれば、途中でカットしたら、その先は使えなくなっちゃうんじゃないのって、思いますよね。

その不安がぬぐい切れなかったので、LEDテープの仕組みを調べてみました。

そして分かったのは、LEDテープの中身は、3個のLEDと1個の抵抗とで1つのユニットを構成し、それが並列に接続されている(300LEDなら、100ユニットが)ってこと。

図にすると、下のような感じ。なるほど、これなら途中でどれだけ切っても、ユニット単位で、あるいは複数ユニットで点灯することが出来ますよね。

LEDテープの仕組み
仕組みが分かって、これでやっと心置きなく必要なサイズに切断して使うことが出来ます。

LEDテープの名称に入っている数字はLEDのサイズ

ところで、3528、5050、5630といったLEDテープの種類(名称)は、テープに使われているLEDの種類によって分類されています。

そしてその数値は、下記のようにLEDのサイズを表しています。

呼称

3528チップLEDは、ワンチップ(素子がひとつ)ですが、5050は1個あたりにチップが3つずつ搭載された3チップLEDです。

私の手元にある5050は3つのチップが赤・緑・青となっていますが、もちろん3つとも同色のものもあります。

そして5630は、サムスン製のチップLEDを搭載しています。3528と同じワンチップLEDですが、5050と同等レベルの明るさを持つと言われているそうです。

その明るいと言われている5630LEDテープを早いとこ点灯させてみたいのですが、テープとは別のお店でコントローラーを購入し、それがまだ届いていないんです。

もうちょっと辛抱して待ってみようと思います。


デジタルオシロのDIYキット DSO150 を組み立てる(3)

KKmoon デジタル・オシロスコープのDIYキットですが、前回は組み立て作業開始前の準備(気持ちの整理?)を行いましたが、今回からいよいよ組み立て作業に突入。

でも、実際に組み立てを始める前に、電子パーツの仕分けをしておきましょう。16本の抵抗値と4個のセラミックコンデンサの容量を確認していきます。

抵抗はテスターとカラーコードでダブルチェック

先ずは抵抗から。抵抗は5本帯のもので、私はカラーコードが5本のものがあるとは知りませんでした(それくらいの素人)。炭素被膜抵抗が4本、金属皮膜抵抗が5本なんですね。

テスターで抵抗値を調べ、それをカラーコードと照らし合わせてダブルチェックしました。

ただ、そもそも抵抗が小さいくて見え難いし、拡大鏡で見ても色の区別が難しい(特に赤と茶)ので、カラーコードの早見表から抵抗値を導き出すことが出来ない。

そこで助けられたのが、こちらのサイトの抵抗値と5色帯を相互に変換してくれるツール。

テスターで調べた抵抗値を入力すると、カラーコードが表示されるので、それを見ながら抵抗の向き(カラーコードの向き)を揃えました。

マスキングテープの粘着面を表側にして貼り、それと並行にもう1本マスキングテープを普通に貼り、こちらに取説に列記されている抵抗値を書いていきました。

で、テスターで調べ、カラーコードで確認した抵抗を、該当値の場所に貼っていきます。

抵抗とコンデンサ測定

セラミックコンデンサも確認

ついでに、表示が読み取り難いセラミックコンデンサもテスターで測定し、拡大鏡で表示を読み取って相互確認し、抵抗と並べてテープに貼り付け。

因みに、セラミックコンデンサは静電容量を3桁の数字で表しますが、キットに含まれるセラミックコンデンサは4種類4本で、3桁の数値との対応は以下の通り。
  • C1:0.1μF → 104
  • C2:330pF → 331
  • C4:1pF → 1
  • C6:150pF → 151
ところで、秋月電子の同商品の組立説明書にはセラミックコンデンサ「C6,C7:120pF」とありますが、私の手元の説明書では上記の通り「C6:150pF」となっています。

さて、マスキングテープ粘着面の上に並べた抵抗とセラミックコンデンサの上から、値を書いたマスキングテープを重ねて貼り合わせれば、仕分け作業完了。

抵抗テープ固定

組立説明書の[Page 1]と[Page 2]の上段の説明は読み飛ばしてもOK

組立説明書の手順へと入っていきましょう。

英文の組立説明書は2枚4ページで、[Page 1]は「部品が揃ってるか事前に確認してね」といった全体的注意と、表面実装部品(SMD)が未実装のキットを購入した人向けの説明。

大概の人は、[Page 2]から入っていけばOKでしょう。

[Page 2]の上段には、「SMD未実装の人は・・・・」と、必要な工具(半田ごて、テスター、DC9V電源等々)、そしてハンダ付けをする際のヒントが書かれています。

ヒントって言っても基本的なことで、部品は基板にピッタリ接触していること、ハンダ付けはキチンと行い、隣とブリッジしないように、そして不要なリードはカットしてね、って。

[Step 1-1]は、メインPCBに通電してチェック

そして、いよいよ実際にハンダ付け作業に入っていきますが、その最初の最初[Step 1-1]は、「メインPCBのチェック」です。

部品をハンダ付けする前に、先ずはメイン基板に9V電源を接続して、ディスプレイが(メインPCBが)キチンと起動することを確認して下さい、とのこと。

9V電源を接続すると、ブート画面が表示されます。

DSO150ブート
ファームウェアは、113-15001-062となっています。

そして製品名と会社名とが表示され、

DSO150ブート2

オシロ画面になりました。

DSO150LCD起動

ということで、メインPCBは正常に機能していることが分かりました。もしも、この段階で何らかの問題があるようであれば、メーカーに問い合わせして下さい、とのこと。

もしも、このチェックを行わずに部品のハンダ付け作業を行ってしまった場合、それ以降は(もしも最初から何らかの問題があったとしても)作業を行った自分の責任となります。

今回はここまで。次回、[Step 1-2]へと続きます。


デジタルオシロのDIYキット DSO150 を組み立てる(2)

Amazon で購入した KKmoon デジタル・オシロスコープのDIYキットですが、前回は部品の確認をしました。特に欠品も、出来の悪さも無く、ホッと一安心。

早速、半田ごてを手に製作していきたいところですが、はやる気持ちを抑えて先ずは組み上げていく際の注意点等を確認しておきましょう。

ってことで、今回は事前準備編。

Amazon のレビューや、ネット上には、このDIYキットの製作にあたっての様々な注意事項が散らばっているので、自分なりに整理してみようかと。

ロータリーエンコーダーをハンダ付けするsmall PCBの裏表を間違えないように

先ずは誰もが異口同音に言っている、「ロータリーエンコーダーを小さな基板にハンダ付けする際に、基板の裏表を間違えないようにする」こと。とにかく間違えやすいらしい。

正しくは、下の写真の通り。ロータリーエンコーダーを取り付けるべき場所が大きな四角で囲んであり、[SW1]と書かれている面に部品を取り付けます。

ロータリーエンコーダーPCB
そして、JYE TECHの文字とロゴが印刷されている面にハンダ付けします。

3枚の基板の位置関係を認識しておく

さて、キットにはこの小さな基板(small PCB)と、メインPCB、そしてアナログPCBの合計3枚の基板がありますが、その相互の位置関係を確認しておきましょう。

small PCBは、ケースのフロントパネルにネジ2本で固定します。このsmall PCBとメインPCBはピンヘッダ(1×4)で相互に接続されます(共にハンダ付け)。

実際に重ねてみると、下のようになります。

基板3枚重ね

アナログPCBは、ケースのバックカバーに4本のネジで固定され、このアナログPCBにハンダ付けしたピンヘッダ(2×4)と、メインPCB側のピンソケットで相互接続されます。

3枚の基板を外してみると、ピンヘッダやピンソケットは以下のように。

基板3枚の接合

small PCBとメインPCBの位置関係は、ピンヘッダの半田付け次第

さてさて、この3枚の基板の相互関係を改めて言うと、「フロントパネルにネジ止めされたsmall PCBに、メインPCBがピンヘッダを介してハンダ付けで固定されている」ってこと。

別の言い方をすると、small PCBは(ロータリーエンコーダーは)ネジで固定する際に位置の微調整が出来るけど、メインPCBはsmall PCBの固定位置に依存するってことです。

これの何が問題かというと、一つにはメインPCBにハンダ付けされるタクトスイッチの(ケースの穴との)位置合わせが出来ない(small PCBの固定位置次第)。

タクトスイッチのボタン径を測ってみると6.9mm。一方、フロントパネルのボタン穴の径は7.0mm。これって、ものすごい精度が求められる?

スイッチ類位置合わせ

ま、タクトスイッチの “戻り” の力がそこそこ強いので、押したら戻ってこないってこともないと思うけど、メインPCBの位置が悪過ぎると、そんな可能性も無きにしもあらずかな。

もう一つ、組み上げの最後にケースのバックカバーを組みつける際、アナログPCBのピンヘッダとメインPCBのピンソケットとを接続しますが、そこでも位置が合わないってことも。

とは言っても、メインPCBはフロントパネルから出ている2本の足(small PCBを固定する柱)によって位置決めされる仕組みになっているので、それほど神経質になる必要もないと思います。

ただ、small PCBのピンヘッダにメインPCBをハンダ付けする際に、上記のようなことがあるってことを忘れずにね。

次回、いよいよ組み立て作業に入っていきます。


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