2017年08月16日

アンテナアナライザーS/W拡張

IMG_1507.JPG

とりあえず動くアンテナアナライザーを記載してから1年以上が経過してしまいました。
とりあえずの作品でしたが結構活躍してくれて、6Band超短縮ホイップなどの製作に大活躍でした。

http://blog.toshnet.com/article/175736831.html#comment

http://blog.toshnet.com/article/176304743.html

http://blog.toshnet.com/article/176502907.html

とりあえずというのは、周波数スイープをするのに、スタート周波数とストップ周波数をそれぞれアップダウンスイッチで設定するという、考え方はシンプルですが、使いだすとバンド毎にいちいち設定しなければならず不便なところもありました。
最初から構想はあったのですが、バンド毎に中心周波数とスパンを選べるようにしたいと思い、重い腰を上げて作ってみました。
元々書きなぐりのソフトで1年もたっていたのですっかり忘れてしまって難儀しましたが、何とか所望のものに近いものが出来上がりました。

IMG_1503.JPG
電源ON時の初期画面です。

IMG_1502.JPG
これまでのワイドスキャンです。ダイヤモンド製のHVF5の7MHzと21MHzを1〜30MHz帯域でスイープした様子です。

IMG_1506.JPG
下側のボタンでスタートとストップ周波数を変えて4〜25MHzでスキャンした様子です。
これまでは、このボタンでいちいち周波数範囲を設定していました。
しかし、ある程度バンド内に追い込みができるとダイレクトにバンド設定をしたくなります。

そこで今回拡張したのは「Band Scan」という機能です。右側の「Band Scan」のボタンを押してこの機能を選択します。

IMG_1498.JPG
「Band Scan」ボタンを押したときのバンド選択画面です。この画面で測定したいバンド周波数を選択します。
コノアナライザーが測れるおおよその上限周波数は30MHzですが、将来の拡張を考えて50、144MHzボタンも用意してあります。

IMG_1496.JPG
21MHzを選んだ時の画面です。スパンの初期値は、センター周波数から両サイドに0.5MHzです。
この画面では、センター周波数を21.15MHzに設定してあります。センター周波数は50KHz(0.05MHz)ステップで上下できます。

IMG_1497.JPG
スパンを1MHzにした時の画面です。

IMG_1493.JPG
スパンを200KHz(0.2MHz)にした時の画面です。

IMG_1494.JPG
スパンを100KHz(0.1MHz)にした時の画面です。

IMG_1499.JPG
7MHzでセンター周波数を7.00MHz、スパンを1MHzにした時の画面です。

IMG_1500.JPG
スパンを0.5MHzにした時の画面です。

IMG_1501.JPG
センター周波数を7.05MHz、スパンを100KHzにした時の画面です。21MHzと比較すると帯域が狭くなっているのがよくわかります。

共振周波数からずれたところの波形が乱れていますが、現時点でその原因は追究していません。
必要なのは共振周波数だからです。そのうち検討したいと思います。
測定されるSWRの値も同様です。SWR計とほぼ同じような値ですが、絶対値は問題としません。
センター周波数のステップは50KHzですので共振点をピタリ中心におけませんが、上部にSWRの最下点の値と周波数を表示するようにしましたので、これで実用的だと思ってます。
これで、今までよりだいぶ使いやすくなりました。
次の拡張候補は、測定したスイープポイント(80点あります)をメモリに蓄え、シリアルでPCに吐き出す機能かな?!とか思ってますがいつになることやら!

<蛇足>
このアナライザは、信号源として中華製DDS(AD9850)を使っています。
クロックが125MHzですので50MHzくらいまでは信号が出せると思い、50MHzを測定してみました。

IMG_1505.JPG
信号が乱れていますが、おおよその共振点は見ることができました。おまけですね!



posted by ja6irk at 18:53| Comment(2) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年08月11日

自作機でJT65運用!

IMG_1471.JPG

雨の降らない梅雨が終わり、梅雨明け宣言以降ゲリラ豪雨だったりしている変な夏ですが、お盆休みに突入しました。
と、同時に今年のハムフェアの自作品コンテストに出品していた自作機が選外の結果で帰ってきました。
最近はやりのJT65を自作機で、しかもSSB機でなく送信部はCW機並みのシンプルな構成で実現したものです。
送信部がシンプルなら受信部もと、10年以上前に使って自作したことがある狭帯域FM用IC(要するにV/UHFFMTRX用IC)を使用したものにしました。
アイデアは良かったと思ったのですが、時間が足らず最後は十分な追い込みができませんでした。
それが選外となってしまったのでしょう!
評価基準が公表されていませんので、詳細は分かりませんがそのように理解しています。
まさか、動作しなかったなんてことはないだろうと早速動作試験をしてみました。
昨晩、そして本日と7MHz国内運用で1Day AJDをWorkedできました。問題なく動作はしており原因はそれ以外のようです。
国内だと5Wあればほとんど大丈夫ですね! レポートが -1dB だったりして1Wでも取れるところはとれそうです。

IMG_1417.JPG
自作機は7/10MHの2バンド仕様です。これが詰めが甘くなった要因だと思っています。

IMG_1346.JPG
送信部のフィルタは7/10MHzの切り替えなしとしました。10MHzが何とか減衰型の範囲内に収まってます。

IMG_1347.JPG
7MHzは極を設け、2次高調波の減衰が大きくなるように設計しました。

IMG_1352.JPG
受信部のIFフィルタは、JA9TTT加藤OM考案の世羅多フィルタをSSB並みに帯域を広げた設計で使用しました。

IMG_1350.JPG
-60dB帯域幅は約12KHzくらいでしょうか。

IMG_1356.JPG
ケースの中身です。
PCとのインターフェースは内蔵し、絶縁トランスも入れています。PTT制御用の232CI/Fも内蔵し、フォトカプラで絶縁してあります。

IMG_1363.JPG
一応保証認定も申請し、正式に運用ができるように設備追加してあります。

IMG_1470.JPG
表示部は、128×128ドットのカラー液晶を使用し見栄えもそれなりに良くなるようにしました。

jt657mhz.jpg
この5W機での飛びの状況です。PSKRの画面コピーです。北米、フィリピン、オーストラリアまで飛んでいる様子が見れます。実際のQSOは、提出前の短い時間でしたが北米とQSOできました。
国内は、5WでオールエリアとQSO可能でした。(今回 1DayAJD Workedしました)

IMG_1434.JPG
アンテナは窓から突き出した3mのホイップアンテナです。

この自作機でどこまでDXがやれるか、しばらく頑張ってみたいと思います。

肝心の送品部の機能ですが、下記のブロック図で示されるように、PCからのJT65の音声信号をマイコンで周波数カウントし、信号発生器であるSi5351の周波数を直接制御してJT65のFSK信号を発生させています。
これにより、パワーアンプはCWと同じシンプルなものが使用できます。
将来的にはE級アンプでの高効率化も可能であると思っています。

SDMTRXブロック図.jpg

posted by ja6irk at 19:13| Comment(9) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年07月02日

最近のDX

IMG_1434.JPG

先週の日曜日にアンテナを新調しました。
と、言ってもこれまでと同じ短縮型のホイップアンテナです。
これまでと違うのは、長さを1mほど伸ばしました。
これまではグラスファイバ製の2.5mの釣竿を使用していましたが、今回は3.5mのものをしました。
21MHzや18MHzあたりだと短縮率が小さく、21MHzのコイルは2回巻きしかありません。
少しでも長いほうが飛ぶだろうという期待です。
写真がそのアンテナですが、この写りでは今までのとあまり違いませんね!
肝心の飛びですが、この一週間のコンディションも手伝って18MHzでインド、中東、アフリカ、欧州とニューエンティティをだいぶ稼ぐことができました。
特にインドはこれまで一度もQSOできたことがなかったのでとても嬉しいQSOでした。
JT65での運用です。今日の夜も期待したいところです。

主なニューエンティティです。(QSO順)
A92AA:バーレーン
5Z4/DL2RMC:ケニア
VU2ABS:インド
TR8CA:ガボン
A45XR:オマーン
TF5B:アイスランド
EI7HDB:アイルランド

posted by ja6irk at 16:41| Comment(2) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年06月18日

最近の運用(生存証明)

新年度になってバタバタしているうちに6月も半ばを過ぎてしまいました。
前回の書き込みが3月ですからだいぶサボってました。
この間何もやってなかったのかというとそうでもなく、新しいトライもできてました。

IMG_1423.JPG

その一つが、1.9MHzと3.5MHzでのJT65の運用です。
マンション暮らしでは3.5MHzはおろか1.9MHzははるか遠い望みだったのですが、OMさんに面白いよ!と教えられてやってみることにしました。
そのためのアンテナが写真のアンテナです。
これまでの窓から付き出した2mほどのホイップアンテナです。
最近は、自作のマルチバンド短縮ホイップを使用していたのですが、今回、3.5MHz用のコイルを巻いて作ってみました。
運用実績は、国内は勿論、WからもコールがありQSOできました。
本当にびっくりです。3.5MHzで北米とQSOできるなんて考えたこともなかったのに2mの超短縮ホイップでQSOでき、JT65の実力に大変驚いています。

最近は1.9MHzでのJT65運用も盛んになっているとのことでしたので、3.5MHzの結果に気を良くして、1.9MHzにトライしてみました。
同じ長さでコルを巻いたらとんでもない大きなコイルになってしまうので、先の3.5MHzのアンテナの先にひげを足して見ることにしました。ひげと言ってもざっと計算させてみても6mほどの長いヒゲです。
まっすぐ伸ばすことはできないので、1mmのステンワイヤを階下のほうに垂直に垂らすことにしました。
6mとなると、2階下の居住者の窓からも見えることになるので、夜だけつないで垂らしてスティルスアンテナとして運用してみました。
流石にDXはできませんでしたが、国内は多くの局長さんとQSOしていただきました。
実は、初めての1.9MH運用でした。
4月に入ってからは、LOWバンドのコンディションも落ちてきましたので、18MHzを中心にDX(特に欧州方面を狙って)ボチボチ運用していました。
今回作った3.5MHzの短縮ホイップもワニ口クリップでコイルをショートカットして手動ですがマルチバンドに対応させていますので、24MHzまでの8バンドで運用が可能になっています。1.9MHzはその時依頼OnAirしていませんが。

最近、思いついてやっていたのが古いPCのLINUX化Windowsアプリの動作テストです。
当局保有のPCで現在一番古いのは、レッツノートCF-T2です。約12年ほど前のものです。XPではそれなりに動いていて途中でSSDに換装して使えていたのですが、SP3あたりから重たくなって普段使いにも難儀し始めて放ってありました。
もう一台はHPのnx4820でこれも2006年ころの入手品だと思います。こちらも重たいだけの邪魔者でした。
最近話題のUbuntuは大きくなりすぎてそれなりの機種でないと重たそうで興味がなかったのですが、真面目に調べてみると、Ubuntuをベースとして古いPCでも軽快に動かせるXubuntuとかLubuntuとかがあることがわかりました。この2つで調べてみると、Lubuntuが良さそうだったのでLubuntuをインストールしてみました。
Linuxを触るのは、20年ほど前の初代リブレットに15年ほど前にサーバー用としてVineLinuxをインストールした時くらいです。あの当時とは圧倒的にGUI化されていますが、まだまだ細かい多くの設定はコマンド入力のようです。
実際のダウンロード先や、インストールの仕方などは多くのサイトで解説されていますので、ここでは紹介しませんが検索すれば多く見つかると思います。当局もそれらを参考にさせていただきました。
肝心のアプリですが、WSPRやJT65の専用機として使おうかと、WTJTxやWSPRのLinux用を探してインストールしてみました。
COMポートの設定にやや苦労しましたが、これらもサイト検索で対応ができました。
これでの運用もやってみましたが、今まで使い慣れたJT-65HFを使えないかと検索したら、wineというLinuxでWindowsアプリが使えるものがあると知り早速使ってみることにしました。
wineはWindowsのエミュレータではないということで、全てのアプリが動くわけではないと表記されています。
しかし、当局が普段使っているアプリはほぼ問題なく動くことが確認されました。
JT-65HFもFT-817と接続して普通に使えています。

IMG_1430.JPG

もう少しいろいろ勉強して詰めなくてはならないことはありますが、少なくとも10年前のPCでも軽快にアプリを使えるようになりました。あと5年は使えそうです。


posted by ja6irk at 16:15| Comment(2) | TrackBack(0) | 徒然なるままに

2017年03月12日

ESP32 & BLYNK

IMG_1291.JPG

時間がたつのは早いものです。
ESP-WROOM2のTELECマークがついたものが販売され試してみたのは一昨年の夏ごろでした。
http://blog.toshnet.com/article/160910167.html
このモジュールの特徴の一つは、外付けでマイコンを使用することなく内蔵マイコンにプログラムすることで単体でIoT機能を実現できることです。
この開発もArduinoIDKでできることも、当局のような素人プログラマーには魅力的な機能の一つだと思います。
トラ技3月号はIoT特集でほとんどの記事にこのモジュール(ESP-WROOM2)が使用されていました。

さて本題ですが、今回は最近日本でも技適認証されたものが販売開始された新モデルのESP-WROOM-32です。
ESP-WROOM2との大きな違いは、ブルーツース機能も搭載されていることと、外部I/Oが増えていることです。
ArduinoIDKも対応しています。
2月初めに秋月で販売が開始され、当局も興味本位で購入していました。
サイト検索では、この1.27mmピッチのモジュールに直接はんだ付けして試した記事が散見されるようになっています。
2月末からはaitendoで変換基板が販売開始されました。秋月でもそのうち販売されるのでしょうが、aitendoは今のところ変換基板のみですし、ちょっと変則的です。
当局は先週この変換基板を購入し、早速試してみました。
購入時点での変換基板のバージョンはCまで進んでいました。面白いのは、A、B、Cともに売っているのです。
aitendoらしいな?!と思いました。
で、購入したのは3.3Vのパターンが太く設計されているBバージョンです。バージョンによる違いはこれ以外知りません。

最初はブレッドボードで始めたのですが、結局蛇の目基板に組みました。
その理由は、プログラムの書き込み時は、書き込みモードに設定する必要があり、またプログラム終了し、動作を開始させるのに再度リセットボタンを押さなければならず、頻繁にスイッチを押すためブレッドボードだとスイッチが安定しないだろうと思ったからです。
(評価用のボードにはこの辺りを自動的にってくれる回路が搭載されているようです?)

書き込みモードに入るには、IO_0ピンをGNDにしたままリセットをかけます。
(0ピンをGNDに落とし、リセットをして、リセットを解除して、0ピンをGNDから離す:H)
この状態で書き込まれるのを待ちます。
プログラム書き込み終了後動作を開始させるには、再度リセットします。
(0ピンがHの状態で、リセットをかける)

プログラムの動作確認用に8桁2行のI2CLCDも搭載しました。
センサーとしては、2年前に購入して使わずじまいになっていたBME280をI2Cモードで使用しました。
このセンサーは温湿度だけでなく大気圧も測れるもので興味本位で購入していたものです。

プログラムは、ArduinoIDKの最新版(1.8.*)を使用しました。
まず、センサーの値をLCDに表示させるところから始め、次にWifi機能を取り込みました。
(今回はブルーツースは実験していません)
Wifiに接続した後の相手機器としてスマホを使用し、今回もアプリにBLYNKを使用しました。
このアプリは優れもので、スマホアプリの作り方を全く知らなくても感覚的にセンサーデータをグラフィカルに表示できます。
新しいモジュールが動くのかどうか心配だったのですが、最新版のアプリですでにこのモジュールに対応しておりESP32という形で選択できました。

IMG_0029.JPG

無事動作が確認でき、スマホで表示できている状況が下の写真です。
右下のボタンは、基板側につけたLチカ用のLEDをON/OFFするものです。
このボタンの操作でLEDがON/OFFすれば、回線がつながって動いていることが確認できます。

image.JPG

プログラムは、動作を確認する最小限のものを作りました。
データ更新の頻度や、ディープスリープの活用による電池駆動など実用的プログラムとしては組み込まなければならない機能は多くありますが、目標とする最終形があるわけでもなく、動作確認が主目的ですので、とりあえずここで終わりです。
トラ技あたりでこのモジュールを取り上げてくれれば、実用的なものを作る参考になると思うのですが。
今後に期待したいと思います。

プログラムは、ライブラリの組み合わせですが、前回同様、ご参考になればということでソースを掲載しておきます。

/***************************************************************************
温度 湿度 気圧 測定表示転送
***************************************************************************/
#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <BlynkSimpleEsp32.h>

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).

char auth[] = "dc447e***************11d26cfd04";

// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.

char ssid[] = "H**********-bg";
char pass[] = "x**********2";


#include <Wire.h>
#include "cactus_io_BME280_I2C.h"
#include <ST7032.h>

#define SCL_PIN 22
#define SDA_PIN 21

// Create the BME280 object
BME280_I2C bme; // I2C using default 0x77
//BME280_I2C bme(0x76); // I2C using address 0x76

ST7032 lcd;

void setup() {

Blynk.begin(auth, ssid, pass);

if (!bme.begin()) {
//Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");
lcd.print("BMEerror");
while (1);
}

bme.setTempCal(-3.5); //温度補正

// set up the LCD's number of columns and rows:
lcd.begin(8, 2);
lcd.setContrast(30);

}

void loop() {

Blynk.run();

bme.readSensor();

int Temp = bme.getTemperature_C();
int Humid = bme.getHumidity();
int Press = bme.getPressure_MB();
Blynk.virtualWrite(V0, Temp);
Blynk.virtualWrite(V1, Humid);
Blynk.virtualWrite(V2, Press);

lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Tem.");lcd.print(Temp);lcd.print(" C");

lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Hum.");lcd.print(Humid);lcd.print(" % ");

}


※#include 文の<は掲載上全角としています。


posted by ja6irk at 11:11| Comment(4) | TrackBack(0) | AVR&Arduino

2017年02月19日

4$ GPSモジュール

IMG_1281.JPG

1月の末(20日過ぎ)に頼んでおいたAliexpressからの注文品がボチボチ届いてます。
間に合うと思ったのですが、中国の旧正月休みには間に合わず、正月明けから出荷が始まりました。
そのうちの一つが4$で買えたGPSモジュールです。
これまでGPSDOなどで使ってきたNEO-6Mを使用したモジュールで、これまではAitendoで¥1980(今は¥2980?)とそれなりの値段の物を使用していました。
Aliexpressで売っているのも知ってはいたのですが、それほど安くはありませんでした。
今年に入ってAMAZONで1000円くらいで売っているとの情報で、直接調達したらもっと安いのではないかと調べたら、ありました。
僅か、4$です。一応アンテナもついています。しかも、PPS(パルス出力)を取り出す端子までついています。
これまではLEDのところから引き出して(改造)いましたから、改造の必要がないのはとても便利です。
これが500円足らずですから、言うことなしです。
と、言いたかったのですが、2個購入して2個とも動きません。
しかも、2個の症状が違います。
1個は、NMEAの信号は出ているようでシリアルデータが読めます。しかし、衛星を捕捉してくれません。
もう1個は、うんともすんとも言ってくれませんでした。
前者は、アンテナ端子に電圧がかかっているかテスターで調べたら、0Vでした。
ついている部品は少ないので、アンテナ周りのチップ部品のはんだをこてを当てて付け直したら、電圧が出て衛星が捕捉できるようになりました。
もう1個もはんだ付け不良だろうと、GPSモジュールのはんだを同様にこてを当てて付け直したら、こちらもちゃんと動くようになりました。

IMG_1280.JPG
ピンぼけですが、モジュールの端子のはんだが浮いています。

U-BLOXのアプリでちゃんと制御できるので、モジュールは本物で一応動作品だったようです。
安物買いの銭失いになるところでしたが、手間はかかったものの、4$GPSモジュール何とか使えるようになりました。
何に使うかまだ決めていませんが。

posted by ja6irk at 23:19| Comment(4) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年02月11日

CNCフライス その後2

IMG_1277.jpg

全国的には大雪の被害が出ているようですが、東京は昨日降っていたものの、比較的穏やかな天気です。
今回は、既製品のケースに加工をしてみました。
確か、タカチのプラスチックケースです。
入れるものは、アリババで調達した中華製半導体テスターです。
このテスターは安いのにすぐれもので、ダイオード、TR、FET等を自動で検出して、hfeやVf、FETの場合入力容量やゲートのスレッシュ電圧なども表示してくれます。
グラフィックLCDで回路図でピンを表示してくれるところなどもなかなかの使い勝手です。
購入したものは完成基板のみですので、今後も使っていくためにはケースに入れておく必要があります。
しかし、LCDの窓加工や、スイッチなどの位置合わせはいつも苦労するところなのですが、そこは導入したCNCを活用すれば楽にできるはずです。元々、こうした加工が目的で導入した経緯があるので、やっと目的の物を加工するところまでたどり着いたということです。
CADは、ARCADを使用しました。
前回はDXFファイルで出力して苦労したのですが、よく見るとJWWファイルでの出力もできるようになっており、それを利用しました。今回は特に不都合な点はありませんでした。
現物を金尺で測って作図したのですが、結果的にはこれが今後の課題かな?!というところです。
使用したケースは、この基板を入れるには2倍くらい大きいのですが、自作した測定器や信号源など、ほとんどこの大きさのケースを使用して大きさを標準化しています。
購入したこの基板で改造を加えたのは、テスト端子です。
元々は、14PinのTEXTOOLがついていたのですが、使い勝手が悪いので、3Pinのテスト用ソケットに交換して実装しています。

加工中の写真、加工後の写真、完成した写真を掲載します。

IMG_1269.jpg

IMG_1276.jpg

IMG_1277.jpg

写真をよく見ると、プッシュスイッチの左側に筋状の傷が見えると思います。
実は、加工後の移動時のビットの上げ方の指示が少なすぎて、引きずってしまったのです
今後のこの辺りのパラメータの設定を変えないとNGだということが分かりました。
また、よく見ると、液晶がかエースの中央にありません(左右方向)。
テスト端子も、穴位置で右側に寄っています。
この辺りが、金尺での実測精度の影響です。
ケースの絶対原点をどこにするかも、もう少し工夫が必要かと思っています。
しかし、これまでよりも圧倒的に楽に、綺麗にケース加工ができました。
ケース加工が面倒でなかなか完成品まで仕上がらなかった自作品も少しは増えそうな気がしてみました。
posted by ja6irk at 19:18| Comment(4) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年01月21日

CNCフライス その後

IMG_1225.bmp

今日は、晴れてはいるのですが風が強くて寒いです。
JT65は毎週運用しようとは思っているのですが、コンディションもすぐれず5Wとホイップではなかなか拾ってもらえません。

さて、年末に導入した廉価版中華製CNCフライスですが、少しずつ勉強しながら進めています。
大きな問題として2つあって一つずつ解決に向かって進めています。

問題の一つが、エンドミルの芯ブレです。1mmのミルだと2mmくらいに広がるほど芯ブレしていました。
入荷し、組み立てたとき見ただけで芯ブレしそうだと思ったのですが、その通りでした。
これでもブレ分を考慮してカットすれば何とか使えるのですが、基板の製作には無理があります。
原因は、ミルを取り付けるチャックにあることは見ただけで分かっていました。
モーター側に軸も、ミル側の軸も芋ねじで締めるタイプでしたの締め方で変わってしまうのです。
ちゃんとした(?)フライスのスピンドルモーターには、コレットチャックといういかにも芯が出そうなものが使用されています。
モノタロウやアマゾン、ALIEXPRESSなど色々探していたのですが、見つかるものは殆どがモーター軸6.3mmのもので、当局が購入したものについているモーター軸は5mmで合うものが見つかりませんでした。
スピンドルごと購入して交換することも考えましたが、今度はモーターを取り付ける部分の径が違っています。
廉価版というのはこういうところでケチっているのだと感じた次第です。
とは言え、と悩みながら色々検索を続け、ついに見つけました。
モーター軸5mmのコレットチャックです。

IMG_1216.bmp

3mmから6mmまでつかめるコレット6種と合わせて2000円ほどでした。

IMG_1218.bmp

勿論中華製です。日本製だともしあったとしても10倍以上の値段だと思います。
早速注文して、今回は10日もかからず送ってきました。
下の写真は、購入したコレットチャックとコレット、そして、フライスに取り付けた様子です。
実力のほどは、完璧です。1.5mmのミルで殆ど1.5mmの溝が彫れました。

IMG_1220.bmp

もう一つの、問題はCADを使えないことです。
CADが使えないと作りたいものが作れません。
一般的には、JWCADがフリーでかつ相当利用されているようで気にはしていたのですが、当局的には使い勝手が合わず使っていませんでした。
そうした中でCQ誌で紹介されたARCADを触ってみた時、こちらの方が使いやすそうだなという印象を持っていました。
と、いうことでARCADを使ってみました。
目的は、KX3の液晶ベゼルの作成です。
最近殆ど使っていないRigなのですが、以前、物を落として割れ目が入っていて何とか作りたいと思っていたからです。

IMG_1222.bmp

IMG_1223.bmp

プラスティックの平板ですし、形状も比較的シンプルなので入門編としては適当な課題と判断しました。
割れ目の入った現物の寸法を測り、試行錯誤しながらなんとか作図は完了しました。
フライスを動かす、Gコードに変換するソフトはNCVCというものを使用しました。
このGコードを使用して試し切りをやってみましたが、外形は作図どおりになったものの穴を空けてくれません。色々やってみましたがだめです。
穴だけの図面を書いてやってみてもダメで、やはりNCVC推奨のJWCADでないとだめかと、JWCADをインストールしてやり始めましたが、やはり感覚的には全く使えず、悩んだ挙句、ARCADで書いた図面のDXFファイルをJWCADで読んで、JWCADのJWWファイルで保存して、これをNCVCでGコード変換したら、なんとうまくいきました。
角の面取りはなくなっていましたが、穴はきれいに開けてくれました。

IMG_1219.bmp

IMG_1221.bmp

と、言うことで前置きが長くなりましたが、目的のKX3の交換パネルが完成し、付け替えました。
まだ試験レベルですので、材料は手持ちのプラバンを使用しています。若干BLUEの透明板ですが、結構いい感じに仕上がったと自己満足しています。
とりあえずの実用品第一号の完成報告です。



posted by ja6irk at 18:52| Comment(4) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew

2017年01月01日

謹賀新年 酉年

IMG_1122.jpg

明けましておめでとうございます。
今年も宜しくお願いいたします。
掲載写真は昨年購入のCNCフライスで切削したカードです。
posted by ja6irk at 00:00| Comment(2) | TrackBack(0) | 徒然なるままに

2016年12月31日

今年最後の製作

IMG_1115.jpg

早いものです。もう今年も最終日になってしまいました。
11月からは、JT65の運用が中心になっていました。
当初は、それなりにコンディションも良かったのですが、このところDXだけでなく国内もあまり良くありません。
しかし、JT65のQRPで世界中とQSOできる魅力は素晴らしいと思います。
最近では人気のモードになったようで、OnAirする局が多くパイルアップがきつくてQRPだとなかなかとってくれないことが多くなっていますが。

さて、今年最後の製作物は電子機器ではなく機械加工品です。
もう何年も前から興味を持っていたCNCフライス盤ですが、11月に入ってマイコン関係だったかサイト検索している時に思いかけず見つけた、安価で、USB接続のCNCフライスの記事に当たってしまって、1週間ほど色々調べて、悩みましたが買ってしまいました。
本体だけでも良かったのですが、サイトの情報を参考に最近はやりのレーザー加工もできるようにと2500mWのレーザー付きのものにしました。

https://www.aliexpress.com/item/CNC-engraving-machine-diy-cnc-2535-aluminum-frame-aluminum-tops-new-ball-screw-spindle/32314177927.html?spm=2114.01010208.3.88.tDONMd&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1_116_10065_117_10068_114_115_113_10000009_10084_10083_10080_10082_10081_10060_10061_10062_10056_503_10055_10054_10059_10099_501_10078_10079_427_426_10103_10073_10102_10096_10052_10107_10050_10106_10051-10052_116_10102,searchweb201603_4,afswitch_5&btsid=44c95bb8-4c51-407c-8789-0d94c6eb76aa

どう見ても同じ物が色々なSHOPで取り扱っていますが、価格はまちまちです。その中でも価格の安い上記の店へ発注しました。
この店は、多くの品物を扱っており以前から時々覗いていたお店です。
だいぶ前に興味を持ったCNCは、下記のようなものです。

https://www.aliexpress.com/item/Cheap-Price-CNC-3020-Engraver-Machine-with-24000RPM-Mini-500W-Spindle-with-4th-Axies-CNC-Milling/32267175688.html?spm=2114.13010208.99999999.360.8fROxo

これは、30cm×20cmまでの加工ができるものですが、制御がパラレルで使えるPCを選びそうだとの情報と、大きいので置き場所の問題がありそうなのと、CADも使えず、価格も送料込みで10万円程度と勇気がいる投資で、安くならないかとずっと悩んでいました。

半ば諦めていたのですが、ふとした切っ掛けでUSB制御の安価なCNCを見つけてしまって勢いがつき購入してしまったのです。
このCNCの加工サイズは24cm×18cmと小さいのですが、よく考えると自分の製作物でこれより大きいのは殆どないことに気づき十分なサイズだと判断しました。もうひとサイズ小さいのもありましたが、とりあえずこのサイズと決めました。
レーザーが無いものだとさらに80$ほど安いのですが、後で買うと100$以上してそうなので付のものにしました。レーザーの出力は500mWが安いのですが、見つけたサイトの情報では2500mW程度はないと加工が制限されそうだったので2500mWのものにしました。
USB接続ができる理由は、制御ソフトがなんとArduinoのアプリケーションとして開発されていることです。
Arduinoは少しかじっていますので、親しみがあります。
Grbl Projectという形で開発が進められており、元はMIT?
使用するマイコンはATMELのATMEGA328です。
パラレル制御のソフトはPCが加工データであるGコードを翻訳してPCから直接CNCのモーターを制御しているのに対して、Grblは、PCはGコードをUSB(232C)経由で吐き出すだけで、CNC H/Wへの翻訳はATMEGA328がやってくれます。これによってPC側はクリチカルなタイミング制御が必要なくなるのでPCを選びません。
Grbl方式は、途中翻訳しているので高速処理はできないのでしょうが、当局のようにアマチュア的に使用する分には問題がないと思ってます。(まだ使いこなしているわけではないのでわかりませんが)
使用するArduinoはUNOが多いようで、CNCシールド(H/WとのI/F基板)も多く安く売られています。
当局も、買ったCNCに専用基板がついているのに、このArduino CNCシールドも買ってしまいました。
¥584しかしないからです。買った理由の一つにモータードライバ基板の予備的意味もありました。
加工失敗でモーターに負荷が掛かってドライバ基板が壊れたら動かなくなって困らないようにということです。

IMG_1117.jpg

IMG_1116.jpg
今回購入したキット付属の専用基板(ATMEGA328とUSB I/Fが搭載されている)

ArduinoUNOは持っているので、CNCが到着する前にGrblプログラムを書き込んでソフトウェアの使い方をラフにトレーニングしておきました。

だいぶ前置きが長くなりましたが、注文してからもトラブルというか、なかなか発送されなくて2週間過ぎてからいつ発送するのか?とメッセージを送り確認したりして、結局、荷物が届いたのは注文してから1か月以上たってからです。普通は送料無料の普通郵便でも3週間位で届くので、FEDEXでの高い送料を払っていることを考えると癪に障ります。発送は、注文して3週間後、FEDEX(普通国際貨物)で1週間でした。
遅れたお詫びに、切削用のキリを10本おまけしてくれましたが。

下記の写真は、送られてきた梱包です。キットなので意外と小さい荷物でした。梱包の上の比較の包みは年賀状です。

IMG_1076.jpg

一応、梱包の内容を並べてみました。残念ながら梱包内容リストはなく、全部の部品が入っているのかどうかは確認できませんでした。結論から言うと、不足はワッシャくらいで、主要構造物の部品であるアルミの角棒が1本余計に入っていたのと、ネジとナットはこれでもかと余計に入っていました。

IMG_1078.jpg

IMG_1079.jpg

IMG_1080.jpg

IMG_1081.jpg

早速組立てですが、まず、電気系の動作確認を行いました。組み立ててしまってからモーターが回らなかったり、基板が動かなかったりした場合それからクレームをつけても完成させるまで時間がかかると思ったからです。Z軸は組立て済みでの納入となっていました。
写真はその動作確認状況です。事前にソフトウェアの練習をしていたので、確認は簡単でした。
X、Y、Zのボタンを押して、モーターが回るのを確認して終わりです。

IMG_1084.jpg

ここで問題が発生しました。1軸が動かないのです。問題の切り分けが必要です。モーターだったら厄介だなと思いながら切り分けした結果、ドライバ基板であることがわかりました。この時点で予備として買った基板は到着していませんでしたが、注文していて良かったと思いました。
動かないドライバ基板をよくよく眺めていると、なんとチップ部品が壊れています。印刷からコンデンサのようです。

IMG_1082.jpg

使用されているドライバのICは、A4899という有名なモータードライバICのようで、サイト検索ですぐに回路図が見つかりました。
この回路図から壊れているコンデンサは0.1uFだとわかり、手持ちのコンデンサに入れ替えてみました。
ちゃんと動き出しました。ほかに問題はなかったようです。修理完了です。
お店には、壊れた基板の写真を送って壊れてるよ!と連絡したら、今度はすぐ連絡が来て、申し訳ないとドライバ基板3枚送ると言ってきて、本当に3枚到着しました。今度は早かったです。普通郵便でしたが10日ほどで到着しました。


次は、構造物の組み立てです。あまり写真を撮らなかったのですが、最初の写真はテーブルのY軸です。組み立てた状態で、実際にモーターを回して動作を確認しながら組立てを進めました。

IMG_1085.jpg

組み上がった状態です。ここまで4時間位でした。

IMG_1086.jpg

組立てマニュアルはなく、3Dの簡易動画を参考にしますが、どのネジをどのように使うかはこの動画からはわかりません。
しかし、全体を眺めながらやってみれば何とかなりました。

サンプルソフトを使ってかまぼこ板を切削してみました。
原点の決め方とか、Y軸の動き(逆に見える。X,Y座標で考えると理にかなっている)とか、慣れない部分がありましたが、とりあえず切削できて良かったです。

IMG_1087.jpg

次は、自分のコールサインでも切削したいのですが、CADが使えません。CADで書いたとしても、CAMソフトでGコードへの変換も必要となり、益々、良くわかっていません。
しかし、参考にさせていただいたサイトで紹介されている、EASELという、WEB上でデザインしてGコードを吐き出してくれるソフトを使ってみました。登録が必要ですが、無償で使用できます。
文字や、四角や丸、三角などの簡単な形状の切削はできそうで、ケースの穴あけや、パネルの穴あけには使えそうだと思っています。

かっこよさそうなフォントを使ってコールサインをアクリル板に切削してみました。
何故か、フォントが全部表現できていません。この時は理由が良く解らなかったのですが、後に色々やってみて何とか全部表現できるようになりました。

IMG_1090.jpg

IMG_1093.jpg

次は、レーザーです。とりあえずスピンドルモーターの代わりにレーザーユニットを取り付けて駆動するだけですが、2500mWの威力は凄いです。フォーカスもあっていない状態ですが、木板がもくもくと煙を上げて焦げてゆきます。慌ててオフにしてしまいました。
照射状態で指をだしてフォーカスを調整する勇気もありませんので、改めてやることにしてスピンドルに戻しました。

IMG_1096.jpg

気を取り直して、切削用の固定用台を作ることにしました。どのような台がいいのか良く解っていないのですが、3cm置きに穴をあけて裏からナットを埋め込んで、固定用のネジがどこでもつけられるものを作ってみました。
勿論製作は、このCNCを使いました。材料は100円ショップで購入したMDFの板です。デザインは、先ほどのEASELを使用しました。ネジが通る穴と、ナットを埋め込む穴を重ねて並べてゆくだけです。ネジが通る穴は板厚より深く切削し、ナットを埋める穴はナットの厚みより0.5mmだけ厚くなる深さまで切削するようにしました。あとはGコードを吐き出して、プログラムで読み込んで動かすだけです。
下記の写真は切削状況の写真です。

IMG_1099.jpg

IMG_1101.jpg

出来上がったものにナットを埋め込んでいる途中です。こういう加工ができるようになると嬉しくなってしまいます。ボール盤での手作業では絶対作れません。

こんな感じでターゲットを押さえています。ネジをX、Y方向の当てにしていますが、いい按配に平行が取れており、0.1mmの平行差はありませんでした。テーブルへの取り付け時の合わせこみがポイントですが、比較的ラフにやったつもりでしたが、大丈夫だったようです。

IMG_1107.jpg

次にやったのが、固定台のレベル出しです(水平面出し)。
ケースの穴あけ等にはあまり問題ないのでしょうが、プリント基板の切削(やるかどうかわかりませんが)では、0.1mmの傾きがあるとパターンの溝が切れずにつながってしまうようです。銅箔の厚みは0.036mmしかありませんから、パターンの溝は0.1mm暗いしか彫らないようです。
全体(21cm×16cm)を0.5mmほど彫ってみました。
3mmのエンドミルを使用し、2時間ほどかかったかと思います。

IMG_1112.jpg

最初の写真が、昔、エレキーパドル用に買って使って残った黒檀にコールサインを彫ったものです。
綺麗に彫れてます。今度はパドルを切ってみようかと思ってます。前回は、金鋸とやすりで作りましたが、自由な形が作れると思うと楽しくなってしまいます。(いつになるやらわかりませんが)

IMG_1108.jpg

別の物を切削した後の様子です。年末に掃除するどころかゴミを沢山作り出してます。

IMG_1113.jpg

IMG_1118.jpg
一応遮音もかねて簡易的に段ボールで作った箱に入れてごみの散乱を防いでいます。
音は思ったほど大きくありませんでした。

このキットには、リミットスイッチとかついていませんが、制御基板には端子がありますので、今後の課題としてつけたいと思っています。
よって実用品を作る前にやることは、まだまだ沢山ありそうです。
作りたいものを自由に作るためには、CADとCAMも使えるようにならないとだめですし。

このキットを購入するきっかけとなり、色々参考にさせていただいたのは下記サイトです。

http://jh1lhv.hatenablog.jp/entry/2016/06/03/221048

JH1LHV OM殿大変ありがとうございます。
これ以外にも色々勉強になる事が記載されてます。
今後ともよろしくお願いいたします。

申年最後の、長〜い日記でした。
来年もよろしくお願いいたします。





posted by ja6irk at 15:32| Comment(2) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew