実装版SDカードPCMプレーヤーが動いた

形になっていく喜び(3/21/09)
　少しづつ実装を進めている。このあいだ作ったアートワークは全体を見るのは良いが、ピンアサインを正確に確認できない。電源部、クロック部、DACまわりと部分的なアートワークを描き直したが、これは思った以上に効果があった。まず細かいアートワークを見間違えて起きる配線ミスをなくせる。それとハンダ付けのときの作業が単純作業になって迷う必要がない。

　今回は両面基板で、チップコンデンサーを多用したので、正確な位置決めが特に必要で、部分アートワークを描いて十分確かめておけば、実際のハンダ付けは何も考えずに済む。最初は電源ラインだけ、部分的なアートワークを描いて作業していたのだが、アートワークを描く手間と時間以上の効果があって、そのあと殆どの部分もこの方法で実装した。

　今まで基板に載せてみていただけのフォンジャックやボリュウム、LCDを接続するピンヘッダー、ICソケット、SDカードソケットなどが次々に固定されていく。ひとつひとつの部品では感じなかった「命」のようなものが、こうして固定されて所定の位置に納まって来ると、段々部品に命が吹き込まれていくような気分がしてくる。これがものを作る喜びと言うのだろうか。

　しかも、これは単なる物ではない。間もなくSDカードに入れた音楽CDを再生する生き物に変身するのだ。期待と不安に胸をふくらませて、黙々とハンダ付けを続けていく。LCDの配線とSDカードの接続が集中するところも、それぞれ別のアートワークを描いたおかげで、予想したよりはるかに短い時間でハンダ付けが終了した。うむ、今度もパーフェクトゲームができるかな。

あとは、ケースにつけるスイッチ基板の制作を残すだけである。

電源を始めて入れる時の緊張がたまらない(3/22/09)
　今日は、久しぶりにテニスにでかけたが、途中から雨が降り出し中途半端に帰ってきた。いつもなら欲求不満がたまるところだが、今日ばかりは違う。プレーヤーの実装があとわずかで完成するのだ。テニス道具の後片付けもそこそこにハンダごてに電気を入れて工作を開始する。

本体の基板にスイッチ基板とのコネクターを取り付け、電池フォルダから配線して通電テストが出来るところまで来た。スイッチ基板がなくてもコネクターにジャンパーピンをつければ電気が入れられる。タクトスイッチが動かなくても初期画面が出るかどうかのテストは出来る。気がせいてきて一刻も早く動くかどうか試したくなった。

　電子工作で最も緊張する最初の通電である。ウェブを見ていると色々な対応があって面白い。怖くてなかなか電気を入れられず一日置いてからやっと電気を入れたなどと書いてあるのを読むと、皆同じなのだなあと思わず笑ってしまう。高価な部品を沢山使った工作のときは確かにチェックを何度しても緊張するに違いない。

　今度のプレーヤーはそんな部品はないが、結構な手間はかかっている。実装の密度も高い。もし動かなかったときの原因究明が大変だ。しかもUARTなどのデバッグロジックが入っていない。ISPピンも基板にスペースがなく、つけていないのでMCUの動作確認も出来ていない。一発勝負である。不安がよぎる。

　電源がショートしていないことを確認して、恐る恐るスイッチ代わりのジャンパーピンを差す。LCDの画面は全く反応がない。やれやれやっぱり駄目か。テスターで電圧を測る。
ふむ、各ICの電源ピンに所定の電圧は上がっている。他のところも測る。SDカードの電源OK、LCDも大丈夫、あれ、コントラストの負電圧がプラス電位になっているぞ。これではLCDは表示されないはずだ。

　DC-DCコンバーターのLTC1144がおかしい。負電圧が出ていない。配線を確かめる。間違っていない。コンデンサーの極性も確認する。問題ない。何故だ。ソケットを使わず直付けしたのでハンダ付けの熱でやられたのだろうか。うーむ困った。直付けしてしまったのでICが不良になったかどうかは、外さないと調べらない。しかも外すときにまた熱を加えることになる。進退窮まった。

　LCDが表示されない限りは前へ進めない。夜も更けてきたのでとりあえず今日はここまでとする。

部分アートワークの功罪。実装版が動いた！(3/23/09)
　今日は出番の日。仕事をしながらも時々プレーヤーのことが気になって、メモにこれからのトラブルシューティングの手順を書き出したりしていた。このまえのレギュレーターと違ってそんなに長い間半田ごてをあててハンダ付けをした覚えがない。あの程度で不良になるとは考えにくい。配線違いは何度も確かめたので問題ないはずだ。原因は恐らくここではなく外にある。そういえば負電源部のグランドを配線するとき、近くにグランドポイントがなく、かなり長く引き回して接続している。LTC1144のデータシートにはVccのパスコンの指定はないが、長くなりすぎて別の発振を起こして負電圧が出ないのかもしれない。パスコンをつけて見よう。それでも駄目なら仕方がない。LTC1144の交換だ。予備が買ってある。

　帰宅した後、気分を改めて、LTC1144のグランドの部分を確認する。確かにVccはレギュレーターの近くから来ているが、グランド線は、MCUやSDカード、DACを経由してからのグランド接続になっている。ちょっと待て、このグランド線は電源レギュレーターのグランドとどこでつながっている？　うひゃあ、どこともつながっていない。パスコンの話どころではない。そもそもメインのICをつなぐグランドが浮いている。これではLTC1144どころか他のICも動いていない！

　部分アートワークで実装の効率は上がったが、部分部分は完全でもその連絡の確認がおろそかになっていた。わかってしまえば単純な配線もれである。あわてて半田ごてに電気を入れ、グランド線を追加する。さあこれでどうだ。電気を入れる。やった。LCDにWelcomeメッセージが表示される。良かった。ここまで来れば先が見えた。一旦テストを止め、まだやっていないスイッチ基板の配線を急ぐ。

　逸る心を抑えて出来上がったスイッチ基板を本体に接続する。電源スイッチはとりあえずスライドスイッチを仮付けして電源ON。おおお、ファイルリストが出た。ヘッドフォンから音楽が流れる。やったやった。グランド線一本を除けば誤配線もなく、今度もパーフェクトゲームだ。ケースにまだ入っていないが、ポータブルサイズのPCMプレーヤーの完成である。オペアンプの抵抗をオーディオ用に金属皮膜抵抗にしたためか音が前より安定している。電池の固定のため燐青銅板を少し切り取り、基板に半田付けして押さえバネにしてみる。うむ、これは良さそうだ。

　部品を揃えて工作を開始してからおよそ一ヶ月、遂に、実装版の非圧縮(リニア)PCMのSDカードプレーヤーが動き出した。残るのは上蓋のケースの加工を残すのみである。手の平に乗せてみる。うむ、この程度の大きさなら実用性もありそうだ。