製作編７
出力保護回路制御ソフトdemo2の動作確認を引き続き行います。確認完了後、シールド基板の実装を行います。
DCオフセット検出
本来は、一番最初に評価しなければならない項目ですが、確認の最後となってしまいました。方法は、100Hzの正弦波にDCオフセットを徐々に加えていき、DCオフセット検出した時の波形をオシロスコープで確認します。私の発振器は、1%単位でDCオフセットを印加する機能があるので、それを使用しました。
信号レベルは2Vppとしてオフセットを0%から上げていきました。10%とした時にDCオフセット検出しました。
黄色が入力波形でカーソル読み値からオフセットが10%重畳されている事がわかります。アナログポート入力信号はLPFで正弦波は減衰していますが、DCオフセットは10倍されて出力されています。この結果から設計どおりの動作をしている事が確認できました。以上でdemo2ソフトの動作確認は完了です。
demo3構想
ミュート状態からミュートオフ状態への自動復帰仕様も考えてみましたが、今までの確認結果から音楽再生時の誤検出の心配はほぼないと考えられます。自動復帰の目的は誤検出からの復帰なので、そもそも誤検出しないと考えると、かえって危険な仕様となりdemo3の作成は取りやめました。復帰させる為には一旦電源をオフします。
シールド基板製作
ソフトが完成したので、そのままarduino UNO用のシールド基板の製作を行います。シールド基板用の部品を在庫しておいたので、作業に穴が開けずに済みました。
シールド生基板と基板ポスト３種類です。まずは基板にポスト３種類４個を取り付けます。所定の場所にポストを挿して逆さまに置きます。各ポストの１つのピンを仮ハンダします。各ポストを基板に押しつけながら仮ハンダを一旦溶かして正しく取り付けなおします。念の為、ポストの垂直度の確認を行い、問題がなければ残りの全ピンをハンダ付けします。４個のポストの取り付けが完了した時点で、aruduino UNOへの取り付け確認を行います。
問題なく取り付けられる事が確認できました。続いて部品実装を行います。改めてマイコン回路図を掲載します。
搭載部品は５極と３極の端子台です。５極の端子台は４つのアンプ出力を受ける為、使用の可否は状況により判断したいと思いますが、各入力にGNDを設けて８極に変更します。シールド基板上に配置できるか確認してみました。
なんとか１列に並べる事ができました。次に３極の端子台の配置を考えます。現状のポート設定の場合、配線がアナログ入力の配線と干渉してしまうので急遽D12とD13に変更することにしました。上記の変更を回路図に反映します。
合わせて、忘れないうちにソースコードも変更します。先頭部分のマクロの設定を変更するのみで、demo3として作成しました。
配線を行います。最初は４本のアナログポート配線です。わりとすっきり配線できました。
続いてGND配線を行います。アナログポートの近くに２つのGND端子があるので、そこから端子台に平行にGNDを敷線しました。各端子台へは、電線の固定も考えて部品面を介して配線しました。
最後は３極の端子台を取り付けて一気に配線しました。
これでシールド基板の実装は完了です。次回は実機基板を使用して動作確認を行います。
つづく（製作編８）
