eQSO用PTTスイッチの仕上げ第1号機
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初 版:2009/05/15
第2版:2009/05/15(回路図とその動作解説を追加)
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前回の試作・実験のプロトタイプ(※1)は、事前に部品の調査もせず秋葉原のお店で見つけた部品をそのまま採用した
ため、仕上がり具合に不満を感じていた。実用上は問題なかったが見た目の美しさのこだわりや操作性、設置性の容易
さ、握りPTTスイッチ型でのハンディー運用の考慮から今回の第1号機の製作を試みた。
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今回完成させた eQSO用PTTスイッチの第1号機の概観の様子を【写真1】に示します。
【写真1】
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前回の試作機では2色LEDスイッチを探し出したまでは良かったが、後でメーカーのカタログを確認すると、パネル取り
付け型ではない事が分かり、ケースへの取り付けの仕上がりに不満を感じていた。
そこで、今回はその後の学習を生かし同じメーカの同じシリーズでフランジ付きタイプを採用することとした。
部品調達はメーカからの購入も可能であったが、出来れば小売店で直接購入したいと思い、再び秋葉原を歩き回った。
今度は前回と異なるお店で探し当てることが出来た。しかも 表示パネル部はLED1(■緑色)が点灯のとき START と
表示し、またLED2(■赤色)が点灯のとき STOP と文字が浮き上がるタイプがあった。しかもA接点、B接点が2回路あ
り、さっそくそれを購入した。
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つまり、今回の目論見は
□:消灯時・・・・・・・・・・・・・・・・・ 待機状態(eQSOルームで誰も通信していない状態)
■:赤色点灯時( STOP )・・・・相手局の On Air 状態(eQSOルームで誰かが送信している通信を受信している状態)
■:緑色点灯時( START )・・・・自局の On Air 状態(eQSOルームで自局がスイッチを操作して送信している状態)
という表示効果を考えた。
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意味合いとしてのこじつけは、
□消灯で「誰も出ていない暗〜い感じ・・・・ Darkness」を表現し、
■赤色で「ちょっと待った!誰かが通話中だぞ! 送信操作 STOP!の赤信号」を意味し、
■緑色で「さぁ、世界中とeQSOを楽しもう! Let's START ! の QSO 開始の青信号」を意味する、という操作感を味わ
おうという訳だ。
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<今回の目標>
@ 何より第一に仕上がりの美しさを目指したい!
A なるべく小型に仕上げ、カーモバイル運用の場合などは容易にマジックテープなどで車内に着脱可能な概観で、通常
のGateway構築におけるシスオペ管理固定運用でも心地良い握り感と操作性の向上、視認性の向上を目指す。
B 前回は市販のUSB-9Pinシリアル変換ケーブルを用いたが、それに相当するユニットをケースに内蔵させ、ケースか
らは単に USBケーブルだけで接続が可能なシンプルな概観を目指す。
この恩恵としては USB-9Pinシリアル変換回路がスイッチ制御回路の直近に来るため、USBのロジック電源(+5V)のバ
ス・スルーが容易に得られ、周辺回路用の電源が容易に確保でき、応用範囲が広がる・・・という狙いもあった。
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【写真1】の概観では、USBケーブルにトロイダル・コアが両端に付属されている手持ちのUSB-HDDに付属していたもの
を流用したので、結構ごついが特に E M I 対策などの必要は無いと思われるので市販の好みの長さのケーブルを後
日入手しようと考えています。(白色系じゃなくて、黒色系のケーブルがあるかなぁ〜?)
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<内蔵シリアル変換ユニット>
・ 秋月電子通商で販売している 「24ピン DIP-IC サイズ FT232RL USB-シリアル変換モジュール」 というユニットを選ん
んだ。その概観を【写真2】に示します。
【写真2】
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しかし、今回探したケースに収納させるには高さがオーバーしてしまう。
そこで【写真3】、【写真4】のようにICソケットに取り付け、ソケットのリードを切断し後でその表面にサンダー表面仕上げ
を施して強力な両面テープでケースに固定してしまおうということにした。
【写真3】
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モード選択用のショートピンは強引にそのまま折り曲げてしまった。
【写真4】
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このユニットはFTDI社というメーカのものだが、ドライバーソフトやユーティリティーソフトはメーカのサイトから無料でダウ
ンロードできる。しかも、EEPROMを内蔵しており、必要に応じて各信号の論理初期設定や 付加回路の I/O信号 の定義
まで出来るようになっている。
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<今回の課題>
前回の試作機とまったく同じ回路で実現するつもりだったが、・・・甘かった!
なんと、このユニットはシリアル変換後のロジック信号レベルが 約 0V ←→ 約 +5V だったのである。
これがもし、−5V〜+5V であれば何ら問題はなかったが、内蔵LEDの駆動条件から 0V はちょっときつい!
前回用いた市販の変換ケーブルは普通一般的にパソコンショップや秋月でも扱っているもので、どれも同じように変換後
の信号レベルは約−6.3V〜+6.3V なので、当然このユニットもそれと同じだと思い込んで購入していた。
秋月で扱っているキットなどは透明のビニール袋に説明書などと一緒に商品が梱包されているが、中の説明書などは店
員さんにお願いしないと容易にその詳細を確認することが出来ず、いつもラベルに書かれた少ない情報で判断して、時
には店員さんに確認して購入しているが、今回はそのまま買ってしまった。
ここで思わぬ今回の課題として、いかにスイッチに内蔵されたアノード(+極)がコモン(共通)の2個のLEDを 0V と 5V
の変化に対して表示させるか!・・・という難題に遭遇してしまった。
RTS出力信号からは受信状態で+5Vが出力され、それ以外の状態では0Vである。それに送信操作時のみスイッチの
切り替えがあるが、前回の回路とはまったく異なる状況に対応を迫られるハメになってしまった。
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それを解決した回路図は巻末で説明することとして、今回は仕上がりの美しさも目標の一つとして掲げているので、その
組み立ての様子からご紹介しましょう!
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<組立て配線の様子>
よくも、まぁこんなにぴったりフィットのケースが商品化されているもんですねー。やっぱり秋葉原の部品屋さんは貴重で
す。(別に将来メイドさんが電子部品の販売員をやる分には文句は言いませんが、これ以上は変化しないで欲しいような
気がします・・・)
まず最初に(ケースに固定してから半田付けするとプラスチック製ケースを溶かしてしまうこともあるので)面倒なスイッチ
への配線などは先に済ませておきます。
次にスイッチのフランジがケースにしっかり固定されるように入念にスイッチを採寸して【写真5】、ケースを加工します。
【写真5】
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ケースの加工は糸鋸の使用は構造上困難だったので、ドリルで穴あけ → カッターやニッパーで裁断 → ヤスリ仕上げ、
という手順で進めました。【写真6】
【写真6】
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ここで難題だったのが変換ユニットの 5pin ミニ USB コネクタの受け口部分。
小さな台形でこの部分だけは、やはり綺麗には出来なかった。(トホホ・・・)【写真7】
【写真7】
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でも、実際にケーブルを接続してしまうと、あまり目立たなくなるので問題無しとしよう!【写真8】
【写真8】
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スイッチ部分もフランジ付きタイプが入手できて化粧パネルの効果絶大!【写真9】
【写真9】
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ケースへの部品収納はこんな感じだが、スイッチと変換ユニットの間にスペースがあるので、ここにユニバーサル基板を
配置して、回路 (結果的には、なんと抵抗のみで前回のようにダイオードは必要にならなかった) を組んだ。【写真10】
【写真10】
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今回は見送ったが文字表示機能のないカバーを選んで、回路を工夫すれば赤色と緑色を同時に点灯させればその合成
色である黄色の表示も可能となります。(肝心な黄色発光時の写真を撮り忘れました)【写真11】
【写真11】
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握り具合も満足できる。【写真12】
【写真12】
オルタネート式のスイッチなので送信中はPTTはロックされます。
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<回路図編>
いやぁ〜、USB-シリアル変換ユニットの出力が0−5Vには参りました!
しかし、偶然にも今回入手した2色LED内蔵プッシュスイッチがA接点、B接点の2回路のものだったので助かりました。
何とか悩んだ末に目的を果たすことが出来ました。逆に部品点数は減りました。
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今回製作したPTT回路の回路図を【図1】に示します。
【図1】
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<動作原理の説明編>
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@ 待機状態
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まずは待機状態での回路動作の様子を【図2】に示します。
ここで待機状態とは、eQSOルームの中で誰も通話送信していない状態を示します。
【図2】
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A 通話受信状態
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次に通話受信状態での回路動作の様子を【図3】に示します。
ここで通話受信状態とは、eQSOルームの中で誰かが通話送信していて、それを受信している状態を示します。
【図3】
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B 通話送信状態
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最後に通話送信状態での回路動作の様子を【図4】に示します。
ここで通話送信状態とは、PTTスイッチを操作して eQSOルームで自局が送信している状態を示します。
【図4】
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