地上デジタル その２

パソコン上でハイビジョンの視聴、録画、再生は
できるようになったのですが、ＰＣに記録したファイルを
今度は逆にチューナーに送って、テレビで再び再生するという
『ＴＳ戻し』にチャレンジしました。

必要を感じない機能なので、前回は省略したのですが、
改造の難易度が高いらしいので、技術的興味で挑戦しました。

一番いやなのがパターンカット。不可逆なことはいやです。

上の写真の赤い矢印の４箇所を切ります。
精密ニッパーを持ってないので、基盤にキズが付いちゃいました。
また写真を編集しながら気付いたのですが、
黄色矢印のチップ部品がヤバそう。ぶつけたか？

パターンカットをしたチューナーユニットの裏面です。

手持ちのラッピングワイヤはコシがありすぎるので、
信号ラインも撚り線に変えました。
シールドをかぶせた後でも分かるように色を変えます。

配線終了。

これで動作させたところ、ノイズまみれでした
電源とグランドを短くしたら安定に動作しました。
はじめから太く短くしたつもりだったのですが…。
同じトラブルを抱えている方は、試してみてください。

地上デジタル

半年振りですね。ご無沙汰していました。

２週間ほど前のことですが、インターネット上で
地デジ・ＢＳ・ＣＳの３波チューナーを改造して
パソコン上でハイビジョンを楽しむという
俗に言う『ＴＳ抜き』というのが流行っているのを知り、
久しぶりに電子工作魂に火がつきました。

早速チューナーを購入。約２７０００円

ユニデンのDT300、YAGIのDTC110でもいいようですが、
YDBC-30というのを購入しました。前者は黒で後者は白のボディーです。

パソコンへはＵＳＢで接続するのですが、
そのインターフェースがカメレオンＵＳＢ　ＦＸ２というやつ。
送料込みで約５５００円。

定規を置き忘れたのでスケールがわかりにくいですが、
基盤のサイズが７ｃｍ×４ｃｍくらい。
０．８ｍｍ×１．６ｍｍのチップ部品の半田付けはいいとして、
右上から２番目のＩＣは、たぶん無理
幸い、今回は使いません。
アルテラのＣＰＬＤであるＭＡＸ２と
サイプレスのＵＳＢ　Ｉ／Ｏつきマイコン、ＦＸ２ＬＰが
乗っています。こいつは他の目的にも使いでがありそう。
２個買っておけばよかったかな？

信号線はラッピングワイヤで、電源とグランドは太目の
線材で配線しました。５時間ほどで完成。

我が家でもようやくハイビジョンが楽しめるようになって
満足です。

連載 デジタルアンプキット 第５回

電源、キット、自作回路の基板を並べたところ、
想定されるケースのサイズに比べて表示部が妙に
小さいことが判明

そこでVFDを変更することにしました

いきあたりばったりです

上が従来のキャラクタ型、
下が今回使用するやつです。



DS-GU160X32-800。

型番から分かるとおり、160x32ドットのグラフィック型VFDモジュールです。
今はフォント搭載モデルがありますが、これは非搭載モデル。
なのでフォントは自作します。

今回は20文字程度なので自作しましたが、さすがにJIS第2水準まで
いりそうな時は、LinuxのフォントやフリーのフォントをROMに焼くことにします。
丸文字にすると楽しいかも



さて、ファームウェアの変更をして、表示させたのが下の写真。



う～ん、前のほうがカッコ良かった気がする
さらに消費電流が500mAに跳ね上がりました

つまら～ん

入手性の良い、これくらいのサイズのフルカラー液晶が
あれば、今後は液晶に乗り換えたいところです。

連載 デジタルアンプキット 第４回

前回で当初の目的は達したのですが、
急にレベルメーターが欲しくなりました

アンプもデジタル、ボリュームもデジタルなので
表示もデジタルにします

表示には昨年衝動買いしてそのまま死蔵していたＶＦＤ
（DS-CU16025ECPB-U4J）を使います。

１６文字×２行のキャラクタ形です。

以前、液晶のSC1602BSLBを使ったことがあるので
使い方（プログラミング）は大丈夫でしょう。

見た目は圧倒的にVFDの方がカッコイイです

さて、どこかでこのVFDを使う際の注意事項として
　電源ピンがSC1602と逆
　何かの待ち時間が長い（たぶん電源投入後の待ち時間）
が挙げられていました。

でも、僕的にびっくりしたのは消費電流。１００ｍＡも食います。
突入電流はそれ以上。まぁ原理上しょうがないです。
こいつの電源の配線は独立にした方が良さそうです。

さて、入力レベルはバッファアンプを通して整流して
AVRのADCを使います。が、

ここで問題発覚
使用中のATTiny2313はADCを持っていません

当初の仕様になかったのでいいのですが、どうしよう…

悩むこと数時間…
（長すぎっ）

結果、AVR追加です

手持ちのATmega8を使います。
かなりのオーバースペック
これにリモコンやボリューム関係も余裕で入りますが
面倒なのでやめときます。

人には「デュアルＣＰＵと言い張ります」



そんなこんなで完成しました

実は最近購入したブレッドボードに作っているのでした。
今まではいきなり基盤に作ってて、ブレッドボードは使ったことが
なかったのでどんな感じかなと思って。

なお、バッファアンプはまだなのでＶＦＤに表示されているレベルは
偽者です（上の青い半固定抵抗で作っている）。

こうやって、部屋の電気を消すと～

う～ん、われながら美しすぎる
すっかり天才ぶりを発揮してしまいました



…冗談です。



これを見て、もうこの段階で充分満足しちゃいました。
ケースとかはしないかも。



そうそう、ひとつ恥をさらしておきます。
ＶＦＤの左にある黒いやつ。
製造工程上やむを得ずできてしまう”こげ”と思っていました

最近、別の知識とつながって
　「あ、これ、あれか」
ってなりました。

今度、うちの学生に知っているか聞いてみようかな？

もちろん、偉そうにではなく
　『僕も最近分かったったんだけど、これ何か知ってる？』
と、無知をカミングアウトしちゃいます。

物理学科では（少なくとも僕は）習わなかったので
みんな知らないかかもしれません。

なので、これは日常の好奇心を試す試験です

連載 デジタルアンプキット 第３回

今回は送信機について。

ちょっと便利な電子機器に”万能型多機種対応リモコン”の製作記事があり、
ボタン作成中の図４－３を見ると、その美しさに惹かれます


しかし今回は送信機としてこれを使います。

１００円ショップで買ったテレビ用リモコンです
２１０円でした。大きさは縦１０ｃｍと小型にできています。
自作でこの大きさは厳しいですし、２１０円以下では不可能です



早速、赤外線リモコンの受信モジュール（１個１１０円）を使って
信号の解析をしました。それが下の図。すでに復調されたものです。

最初のスタート信号を無視すると、固定長のＬＯＷレベルと
２種類の時間幅を持つＨＩＧＨレベルがあります。

短いのを論理”０”、長いのを”１”とすると
図に書き込んであるようなビット列ができます。
ＡとＡ’、ＢとＢ’がビット反転になっているのがわかります。
エラーチェック用ですね。

別のボタンを押しても前半１６ビットは変わらなかったので
これが製品のＩＤで後半がボタンのコードとわかりました。

この解析を製品ＩＤごとにボタンの数だけしらみつぶしに調べて
データの取得は終了です



前回作成したLM1972（電子ボリューム）の制御に加えて、赤外線リモコンの
データ解釈機能をAVRに追加。その様子をRS-232Cでモニターできるようにしました。

ふむふむ。ちゃんと動いている（本体も）。画面には出ていませんが、現在のアッテネートの
値も表示できます。

ちなみに上で使っているTera Termは物理学者（当時学生）が開発したそうですね。
プログラマじゃなくて、同業の物理学者が開発したことがちょっとうれしい
インターネット（正確にはwww）もCERN（ヨーロッパ合同素粒子原子核研究機構）という、
やはり物理学の研究所で生まれたし、日本で初めてのホームページも
KEK（高エネルギー加速器研究機構）だったな。
僕が自慢することではないですが。以上、トリビアでした。



さて、今回使用した赤外線受光モジュールはPL-IRM0101-3です。

データシートには周波数についてTypicalの値しか記載されておらず、
最大値・最小値は”－”になっていました。

そこで精密ではありませんが、自分で実験したところ、おおよそ
下限が３０ｋＨｚ強で上限が５０ｋＨｚ弱でした。

将来送信機を自作する際に少なくとも１０％位までの誤差は
大丈夫であることが分かりました。

実際には労せずして１０％どころか１％以下は達成できますが
モジュールの許容範囲が１０％なのか１％なのか、あるいは
１ｐｐｍ（これは無理）を要求するのかが分からないと困るので
この手の情報はデータシートに記載して欲しいです



最後に、赤外線LEDは秋月電子通商で買いました。

７００円。１００個入り…

こんなにいらないのに…

なんで１００個入りか不思議でしたが、
なるほど、投光器を作る人がいるんですね

正しい使い方をしていればいいですが…

連載 デジタルアンプキット 第２回

前回の続きです。連載にすることにしました
６～７回くらいの予定です。

さて、音量調整にボリュームが必要ですが、手でクリクリするのではなく
リモコン操作を可能にしたいと思います

初めて知ったのですが、リモコンの赤外線は誤受信防止のために
３８ｋＨｚ変調されているんですね。知らなかった…
こんな知識レベルからのスタートです

音量をリモコン操作する場合、２連ボリュームにモーターを付けて回す方法も
考えられますが、電子ボリュームが手に入ったのでそれを使います。

使うのはナショナル・セミコンダクターのLM1972Nです。
データシートによると名称が
　”μPot™ 2 チャネル78dB オーディオアッテネータ（ミュート機能付き）”
となっています。


LM1972の特徴は
　２ｃｈ　（ステレオ向き）
　減衰範囲　０～７８ｄＢ
　減衰ステップ　０．５ｄＢ（０．０～４７．５ｄＢ）
　　　　　　　　　　　　　　１ｄＢ　（４８～７８ｄＢ）
　ミュート（１０４ｄＢ　ｔｙｐ．）機能あり
　電源電圧（Ｖdd－Ｖss） ４．５～１２Ｖ
です。

さっそくテストします。

電源は±５ないし６Ｖだと気持ちがいいですが、ズボラして
Vddはグランド、VssはRS-232CのトランシーバーＩＣであるMAX232の
２番ピンからもらいます。実測で約10Vでした。このおかげで
電源は5V単一で済みます。

制御にはアトメルのAVRマイコン、ATTiny2313を使います。

AVRのプログラミングはこれが初めて。コードはアセンブラで記述します。
C言語の方がなじみがあるのですが、コンパイラ（AVR-GCC）がよく
分からないのでＣは遠い将来に保留。

せっかくRS-232Cドライバを付けたので、しばらくはパソコンに
赤外線リモコンの役をさせてAVRにコマンドを送信。
AVRがさらにLM1972へコマンドを送ります。



完成したので入出力の特性を調べてみました。

入力信号はefu's pageにあるWaveGeneを頂いて１ｋＨｚの正弦波を生成します。
電圧はほぼ１Ｖ（実効値）にしました。あと、ＩＣの電源はMAX232
からもらうのはやめて5Vにしました。

以下の赤丸が測定点。横軸は指示した値、縦軸は出力電圧を
入力電圧で割った値です。ＤＭＭは持ってないので、安価な
カード型のテスターで測りました。

３０ｄＢ付近までは美しいです。
しかしその後ずれはじめて、５０ｄＢからフラット。

この辺りの測定電圧は５ｍＶ。テースターのせいか、
ノイズのせいか原因不明です

１０４ｄＢのところに孤立してある赤丸はミュート時のもの。
実測で２ｍＶ。アンプキットのゲインが１４ｄＢなので
増幅後は１０ｍＶとなり、これまた無視できない量です

青の丸は試しに３ｍＶ引いてプロットしたもの。何もヒントが得られない…

いずれ
　デジ／アナを分離する
　グランドをしっかり取る
　シールドをする
等の対策をして、それでも実用上問題がある時に
ふたたび悩むことにします。

LM1972も一応は動作したし、初めてのAVRも問題なく動いてとりあえずは満足です

デジタルアンプキット

これ、

『どすぶいだにょ☆創刊号』
　　　　　　と
『どすぶいだにょ☆第３号』

いわゆる同人誌と呼ばれるもので、５年ほど前に初めて買いました

実は内容はアニメや漫画ではなく、電子工作です。
内容がハイレベルで、特に「光学距離計の実験製作」は
勉強になりました

先入観（表紙）で興味のないものを無視してしまうと
重要な情報を失ってしまいかねないことを学習しました


さて、この同人誌で見て以来、気になっているものがあります。
デジタルオーディオアンプです。

紹介されているのはカマデンから発売されているキットで、
トライパス社のTA2020-020というＩＣが使われています。

このキットに関するＨＰも多く、また最近はこれを扱った本（デジタル
アンプキット + PICマイコンではじめる電子工作）まで刊行されるなど
なかなか人気のようです。

というわけで、買っちゃいました

オリジナルのキットに含まれるＬとＣをオーディオ用のものに
交換してあるスペシャル版です。約６０００円でした。

さっそく組み立てて試聴…といきたいのですが、実はスピーカーを持っていません
このキットを買った意味ないです

使えるスピーカーはあまりに大きかったので引越しのときに捨てちゃいました。
また、サークルの先輩に頂いた小型のも以前はあったのですが、
朝起きたらコーンが破れていました
寝相が悪くて、寝ている間に蹴ってしまったのでした

このキット、どうしたものか…

デジタルＣメーター

デジタルＣメーター（静電容量計）を作りました


どうも動かんと長いこと悩んでましたが、
トランジスタのピンアサインを勘違いしていました

上の写真は１００μＦの電解コンデンサーの容量を
測っているところです。



なお、えるむ - Electronic Lives Mfg.で紹介されているのも、そのものです。

スペックは
　最小０．１ｐＦ
　最大約４４０μＦ
　有効数字３桁（１０．０ｐＦ以上）

秋月電子通商のキットやその他の文献で見たどれよりも
部品点数が少ない上に高精度です。
作者の優秀さが覗えます