ＤＲＯノイズ対策実験機

ノギスタイプスケールからは電流をたくさん絞り出せません。スケールの近くに回路を取り付けて電流をたくさん取り出せるようにしてみました。基板がじゃまくさいですが止む無しです。

副作用としてグラススケールにも対応できる回路になりました。ソフトは同じというわけにはいきませんが小基板を使用しなければグラススケールにも対応できます。

チップ部品の載った基板を３枚も作るのは精神的に疲れそうだ。リード部品でレイアウトしてみたがあまり面積は変わらない。但し背の高さは大分違う。半田付けのしやすさを優先するか、旋盤／フライス盤への取り付けやすさを優先するかの問題だ。トランジスターの代わりに７４ＨＣシリーズのＴＴＬを使ったら、半田付けもしやすく背も低い物が出来そうな気がする。ＳＯＰタイプで作るという方法もある。小基板は３枚同じ物を作る予定だったが、全部違う物を作ってみよう。

チップタイプの抵抗をリードタイプの抵抗に変更するのが一番良さそう。ＴＴＬは５Ｖなので１．５Ｖと５Ｖが共存するこの回路には不向き。基板に配置したＴＴＬは７４ＨＣ０５（オープンドレインのインバータ）と７４ＨＣ４０６６（アナログスイッチ）。ＤＡＴＡを１．５Ｖ電源にショートさせるためにアナログスイッチを使用している。もっと良い方法があるのかもしれないが思いつかなかった。ＴＴＬ版はあまり工作も楽にならないし、大きくなるのでボツ。

コンパレーターを使用した回路を考えてみた。オープンエミッタのコンパレーターというのは無い（有っても入手難）のでトランジスターが必要になるが、部品点数が少なく出来るところが良い。動作を安定させるためヒステリシスの有る回路にしてある。流せる電流がちょっと少ないが、スケール直結よりははるかにマシ。来週には基板の発注が出来そうだ。

空いたスペースに回転計のセンサーをレイアウトする予定であったが、小基板が増えてしまい、隙間が全部埋まってしまった。上方にちょっとスペースがあるがここにレイアウトするのは無理。

ＯＬＩＭＥＸから基板が届きました．．．．　なんか違う。一緒に注文したタイマーの基板が何故か２枚。ＤＲＯの物は無し。？？？？？

間違ってたぞ！！　というメールをＯＬＩＭＥＸに送ったが回答がかえってこないので、ホームページを見てみた。１２月は殆ど休み。基板が出来るのは来年だね。

同時に注文したタイマー基板が２枚届いたので、ＤＲＯの基板送ってちょうだい　というメールに対するＯＬＩＭＥＸの回答は以下の物。（原文そのまま）　間違いの原因と、今後の対策については書いてあるのだが、現時点の問題をどう解決するのかについて書いてないので、そのまま放置してみた。

-------------------- OLIMEX からの回答 ---------------------------------------------
Hi

our peoples did mistake when didn't scroll down to see the second panel request
you confirmed their mistake when you ordered two panels with same content
I'm sorry for this problem, please in future if you see mistake do not send order for manufacturing, but ask for correction
once you ask one panel to be manufactured two times, our production will follow the order
if you have asked - where is DRO_POOR I dont see it on the order'our peoples would see the mistake and correct it

Tsvetan / Olimex
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約半月経過してもＤＲＯの基板が送られてこなかったので、再度催促してみた。その解答が以下
これに、オーダーフォームが添付されてきた。

-------------------- OLIMEX からの回答 ---------------------------------------------
Hi
attached is your po form
Best regards
Tsvetan / Olimex
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間違ったのはこっちのミスじゃないでしょ　って内容のメールを送るとその解答は

-------------------- OLIMEX からの回答 ---------------------------------------------
Hi

we produce what is written on the PO form
in PO form is written 2 same DSS panels and you received them

Tsvetan / Olimex
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ってな具合で、共産圏モード？の回答が来た。たぶん一番上の回答は「定型文」で作り間違えたときは機械的にこれを送付しているのだと思う。この回答が来たときはクレジットカード引き落としがされる前に文句を言わないとダメだと思う（言ってもダメかもしれないが）

ＯＬＩＭＥＸ複数枚同時注文するときの注意点をまとめておく
　・複数枚同時注文するときは各パネルにＩＤを振っておく。
　・異なる基板が作成される場合、ＰＯフォームの明細も１行ずつ別々に記述されるので、それを確認する。
　　もし、間違った物が届いたら間違ったＰＯフォームは捨ててしまい、再度注文し直せばよい。

共産圏モードに入ってしまったので、仕方なく再オーダー。そのまま注文するのはもったいないので、ドリルの穴サイズをＯＬＩＭＥＸ標準に修正した。

組み立てている途中で回路の間違いを発見。コンパレーターの６番ピンと４番ピンは同じ所に繋ぎたかったのだが、そうなっていない。

小基板はノギス型スケールの出来るだけ近くに配置する必要があるので出来るだけ小さい方がよい。
これは、全てトランジスターを使用した物。ちょっと背が高くなる。【回路Ａ】

抵抗以外は面実装タイプの部品を使用した物。両面テープを使用して固定すれば厚さ５ｍｍに収まる。（ＰＩＮヘッダーは実験専用。うまくいったら外す予定）トランジスターの在庫がなかったので４箇所半田付けされていない所がある。【回路Ｂ】

トランジスターをコンパレーターに置き換えた回路。配線ミスのためコンパレーターの４番ピンと６番ピンに修正が入っている。【回路Ｃ】

これは上の物と回路が同じだがレイアウトが異なる物。基板が僅かに大きい。ついでにコンデンサーも大きくしてある。【回路Ｄ】

コンパレーターを並列接続して出力を強化した物。【回路Ｅ】

上の物の亜種。スケールを高速表示モードにするための信号線にコンデンサーを入れてノイズに強くした物。ノイズでスケールにリセットがかかるのを防止する回路が付加されている。（そのような状況になったことは一度もないので空想の世界なのだが．．．）【回路Ｆ】

もうこれ以上小さくするのは裏面に部品を配置しないと不可能だが、初心者向きではなくなる。このサイズだとスイッチに余裕がない。ＤＲＯは出来ることなら刃物の近くに置くか、低い位置に置いた方が見やすい。その方が視線の移動が小さくて済むからだ。低い位置に置くなら出来るだけ小さい方が邪魔にならなくて良い。

本来はノイズ対策なのでノイズの影響を出来るだけ受けないようにするのだが、そのようにしてしまうとぎりぎりノイズの影響を受けていないのか、ノイズに対して余裕があるのかが解らなくなってしまう。あえてノイズの影響を受けやすいようにして実験し、「これで大丈夫だったので金属ケースに入れれば、その分だけ更にノイズに強くなるはず」という理屈で行く。

ケーブルはオヤイデ電気で購入。昔からあっただろうか？　このケーブルは外皮が柔らかくて柔軟性がある。６芯でＵＳＢケーブルと大体同じ太さ。柔軟性はＵＳＢケーブルより僅かに柔らかい感じ。

配線ミス発見。３軸とも同じ配線のはずだったのだが．．．　１軸分を完成させてから、それをＣＯＰＹすればミスはしないのだが、ＣＯＰＹした後に修正を加えることがよくある。回路図－＞基板パターンの順番で設計すればミスは絶対起こらないが、配線の取り回しが悪く　基板パターン－＞回路図　の順序で設計変更が必要になることがあるからだ。設計が「バランス取り」である以上、必ず手順の逆流が起こるのでミスを完全にゼロにすることは出来ない。

ノギスからの信号が全く来ないので回路の間違いをブレッドボードで検証。結果、回路に間違いなし。原因は単なる配線ミス。設計してから時間が大分経ってしまったので回路を忘れてしまっているというのが原因の原因。

旧作のＤＲＯはＰＩＣ１６Ｆ８７６，ＰＩＣ１６Ｆ８７３で作ったが、今回はＰＩＣ１６Ｆ８８６を使用している。最終的にはクロックを４０ＭＨｚに出来る物に変更する予定だが当面の実験は安価なＰＩＣ１６Ｆ８８６を使用することにする。ＰＩＣ１６Ｆ８８６は後から出てきた品種のためかなり改良が加えられている。旧作のプログラムはソース変更無しには全く動かなかった。変更点は．．．

【ポートＡ，Ｂのアナログ入力＜－＞デジタル入出力切替】
ＡＮＳＥＬ，ＡＮＳＥＬＨレジスターで１ビット（＝１足＝１ピン）ずつ別々に切り替えられる
ＰＩＣ１６Ｆ８７Ｘシリーズにはこのレジスターが無く、ＴＲＩＳＡ，ＴＲＩＳＢを設定するのみで良かったが、それに加えてＡＮＳＥＬ，ＡＮＳＥＬＨレジスターの設定が必要になる

【ポートＢの弱プルアップ】
ＰＩＣ１６Ｆ８７ＸではポートＢ全てを一括で弱プルアップすることしかできなかった
ＯＰＴＩＯＮ＿ＲＥＧレジスターのビット７に変わってＷＰＵＢレジスタでビット単位で弱プルアップするか否かを指定できる

【ポートＢの変化割り込み】
ＰＩＣ１６Ｆ８７Ｘでは特に設定することなくポートＢの４～７ビットがポート変化割り込み対象になっていたがＰＩＣ１６Ｆ８８ＸシリーズではＩＯＣＢレジスタで１ビット単位に対象／非対称を設定できる

ＰＩＣ１６Ｆ８７Ｘシリーズはアナログ入力ならポートＡ，デジタル入出力ならポートＢと役割が大体決まっていて、更に、変化割り込みを使いたければポートＢの１、４～７ビットポートＡのビット４はオープンドレインなのでスイッチを繋ぐならここ　といった具合に各ピン毎に役割が大体決まっていた。ＰＩＣ１６Ｆ８８Ｘでは各ピンの機能が汎用的になったためプリント基板にするときの配線の取り回しが楽になっている。

オシロで波形を確認してみたが、ノイズ発生源となるインバーター機器がないのでノイズに強いか否か不明。

いつもはエポキシ接着剤で配線を固めていたが、ホットボンドで実験してみた。ホットボンドのほうが作業時間が短かく適度に流動性が悪いのでコネクターの中に進入する心配もない。

小基板を捨てればグラススケールに乗り換えられる。グラススケールの分解能は１／２００ｍｍの物なので下一桁は常に０か５になる。表示は小数点以下３桁になるので。－９９．９９５以下は符号のマイナスが表示されなくなるがアマチュア用なら特に問題ないはず。３軸が独立しているので１軸だけグラススケールで他はノギスという変則的な使い方も可能。

既に解っているプロトタイプの問題点をまとめておく
　１．Ｄ－ＳＵＢ９ピンコネクターの配線が面倒なのでフラットケーブルで接続できるようにすべき
　２．トランジスター版の小基板は信号が反転してしまうため、ソフトを書き換える必要があり
　　　さらに背が高すぎるのでボツ
　３．チップ部品のみを使用した小基板は半田付けがやりにくかったのでボツ
　４．電解コンデンサは背が高すぎるので、基板上にチップコンデンサを取り付けるスペースを作っておく
　　　半田付けに自信のある人はチップ部品を使用してコンパクトにまとめることが出来るようにする
　　　トランジスターも同様

試作１号機は自分の環境ではもうこれ以上実験できないので共同開発者にテストしてもらっています。続いて量産用の試作２号機の開発を開始します。試作２号機は特に回路の見直しはなく、Ｄ－ＳＵＢコネクターを基板に配置することが目的です。

ＬＥＤの配置を優先したため、若干無理な配置になっている。ＭＰＵを中心にして、それ以外の部品を放射状に配置するのが最も配線しやすいのだが、そういうわけにはいかない。気にくわない部分も大分残っている。スイッチの端子が３カ所に分散しているが、一カ所に集めると自動配線できなくなってしまいそう。

無理だと思ったがスイッチのコネクターを一カ所に集めることが出来た。小基板の電源はメイン基板と分けて絶縁したいのだが、そこまでやるならグラススケールを使用した方がよいと判断。

じっくり確認したつもりなのですが基板サイズが間違っていました。ＤＳＵＢコネクターの付いてる基板を１ｍｍ小さくして対応。今度は正しくオーダーフォームが送られてきた。記入してＦＡＸ送信しようとするがエラーになってしまう。転居先の電話回線がパルス回線だった。パルス回線ってＦＡＸダメだったけ？　明日コンビニのＦＡＸで送ってみよう。

ブルガリアにＦＡＸが送信できないのはＯＬＩＭＥＸ側の問題のようだ。コンビニのＦＡＸで送信しようとしてもエラーになる。コンビニのＦＡＸは海外送信不可の物もあるので数件廻る羽目になった。

何度やってもＦＡＸ送信はうまくいかない。ＯＬＩＭＥＸは営業中みたいなのだがＦＡＸだけが何故か届かない。海外送信可能なコンビニは「ローソン」「サンクス」「ミニストップ」「サークルＫ」の一部店舗で料金は￥１５０。何処のコンビニでも機械は同じ物のようなので機械が原因ならいつでも何処でもうまくいかないことになる。セブンイレブンのＦＡＸはかなり旧式の機械で海外は送信不可。
住所が変わった場合はＰＯフォームを改めてＦＡＸ送信していたが、メール添付して送信した。送ると直ぐに

Thanks!
Tsvetan / Olimex

の返信が届いた。基板が届くのはいつもの通り１４日後のはず。

２種類のスケールに対応する部品が含まれてしまうので、思った以上に安くなりません。

ほぼ予定通りの日数で届きました。Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社は生産調整に入っているのか、納期の長い製品が目に付きます。この基板に使う予定のＰＩＣ１８Ｆ２４２０も５／１３まで待たないといけません。それまでピン互換性のあるＰＩＣ１６Ｆ８８６で動作確認をします。

チップ部品を使用した物とリード部品を使用した物。厚みの差は２ｍｍ程度です。コンデンサも寝かしてしまえば差は全くなくなります。

結線を再確認しなくて良いように電線の色を写真に撮って残しておきます。

Ｄ－ＳＵＢコネクター用のケース穴あけは面倒です。ケーブルの通り道を切り欠くほうがずっと楽です。切り子進入の可能性がありますがゴムブッシュなどで塞げば防げるはず。メイン基板を取り付けるとコネクターを抜くことが出来なくなりますが、コネクターを抜くことは殆どないので問題ないでしょう。
このケースにこだわらず、もっと大きな物に入れればこんな苦労はしなくて済みますが、このプラスチックケースは約￥６００と安いのです。

代用品のＰＩＣ１６Ｆ８８６を１０ＭＨｚで動かしたら表示がメチャクチャになります。信号間隔は２０ｍｓｅｃもあるのですが、ノギスからの信号受信－＞ＬＥＤの表示　がそれ以上かかっているようです。発振子を２０ＭＨｚに変更すると問題は発生しなくなります。最終的には４０ＭＨｚで動作させます。

ＰＩＣ１８Ｆ２４２０が届きました。ＰＩＣ１６Ｆ８８６よりずっと古いＰＩＣ１８Ｆ８７７に近い感じです。ＰＩＣ１６Ｆ８８６に載せ替えるのに大分ソースを修正しましたが、元に戻す修正が必要になりました。修正ついでに、今まで残っていたアセンブラを全部ＢＡＳＩＣに書き換えてみます。４０ＭＨｚならアセンブラでなくても大丈夫なはずです。

４０ＭＨｚだと信号の１クロックで１２０命令実行できる計算になるのでＢＡＳＩＣで書いても余裕があるはずなのですが、間に合っていないみたいです。バグっぽいような気もしますがダメそうです。アセンブラのコードを移植した方が簡単そうです。

スイッチの配線ミスが一カ所ありました、ソフトで対応できますが１軸だけ違うものになるのを嫌って基板を修正しました。

ノギスタイプスケールのテストは完了です。次はグラススケール版のソフトの移植です。

不要な配線があったので写真を残しておく。１番ピンの配線が不要であった。

共存テストを実施。グラススケールの外側金属部分はどのピンにも繋がっていないので変な電位になっても動作します。この写真の状態ではノギスを使っているのでグラススケールの外側金属部分は＋１．５Ｖ電位になっています。

ゼロリセットスイッチは１秒間押さないとゼロにならないように変更しました。

－－－－－－　取扱説明書　－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
スイッチの使い方：
　・白ボタンを１秒以上長押しすると表示が　ゼロ　になる。
　・赤ボタンを押すと現在の表示値が１／２になる。
　　再度赤ボタンを押すと元の値に戻る。
　　表示値が１／２になった後にスケールを０．１ｍｍ以上動かすと元の値には戻らない。
　　この機能はワークの中心を出したいときに使用する物。

設定：
　ＳＴＥＰ１．白ボタンを押したまま電源を入れると設定モードになる。
　　　　　　　ノギスタイプスケールの場合は３，２，１のカウントダウンしている間も押しっぱなしにしておく。
　　　　　　　表示は１秒間だけ「ＳＥｔ」になる。
　ＳＴＥＰ２．この項目はノギス版とグラススケール版で異なります
　　　　　　　ノギス版：
　　　　　　　　　ＬＥＤの表示は数字の８が左もしくは右に移動していく表示になる。
　　　　　　　　　白ボタンを押すたびに「８」の移動方向が交互に切り替わります。
　　　　　　　　　もし、スケールを移動させたときの値の増加方向が逆であったなら、白ボタンを押して
　　　　　　　　　最初に表示されていた物と違う移動方向になったときに、赤ボタンを押す。
　　　　　　　　　変更が不要であるときは、最初と同じ状態の時に（＝白ボタンを押さずに）赤ボタンを押す。
　　　　　　　　　赤ボタンを押すと設定が保存され１秒管だけ「ＳＡＶｅ」と表示さる。
　　　　　　　グラススケール版：
　　　　　　　　　ＬＥＤの表示は「－ＰＬＵＳ－」になっている。
　　　　　　　　　白ボタンを押すたびに「－－－－－－」と「－ＰＬＵＳ－」が交互に切り替わる。
　　　　　　　　　もし、スケールを移動させたときの値の増加方向が逆であったなら、白ボタンを押して
　　　　　　　　　最初に表示されていた物と違う表示の時に、赤ボタンを押す。
　　　　　　　　　変更が不要であるときは、最初と同じ状態の時に（＝白ボタンを押さずに）赤ボタンを押す。
　　　　　　　　　赤ボタンを押すと設定が保存され１秒管だけ「ＳＡＶｅ」と表示さる。
　ＳＴＥＰ３．ＬＥＤの表示は「－－－－－－」となっている。
　　　　　　　白ボタンを押すたびにＬＥＤの表示が「－－－－－－」と「ｄｏＵｂＬＥ」に交互に切り替わる。
　　　　　　　もし、表示値をスケール移動量の２倍にしたいなら、「ｄｏＵｂＬＥ」と表示されているときに
　　　　　　　赤ボタンを押して設定を保存する。
　設定モードには設定の取りやめ機能は無い。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ノギス用のプログラムは　００００．００　表示ですが　グラススケールは　０００．０００　表示なので、小数点の位置が合いません。３通り考えられますが．．．
　　１．小数点の位置の違いは気にしない
　　２．ノギスをグラススケールに合わせる
　　３．グラススケールの精度をノギスに合わせる
ケース３は精度を落としてしまうので非現実的です。ケース２用のソフトはダウンロードして使用して下さい方式にして、標準状態ではケース１の状態にします。

問題発生。Ｘ軸だけに問題が出る。

Ｘ軸のＰＩＣ１８Ｆ２４２０をＺ軸と交換してみました。結果はＸ軸ＮＧ，Ｚ軸ＯＫなのでＰＩＣの問題ではない。７４ＨＣ０４も交換してみたが状況変わらず。発振が問題だとハングしたりするので違っている可能性大。ハングはしない。ソフトなら他の軸でも出るはずだし．．．　微妙な周波数の違いによって発生する問題ということか？　これはちょっと長引きそうな予感。

アルコールで洗浄してもダメでした。後はセラロックくらいしか原因になりそうな物が無いので交換してみると回復。５～６時間点けっぱなしにしても問題再発せず。完治。セラロックの不良なんてあるんだろうか？？？？　ソフトは使い古したロジックなので問題を抱えている可能性は低いはず。見直したが怪しげな所は見つからない。

念のため量産機ではセラロック周辺のパターンを改良しておく。試作品ではセラロック周辺にＬＥＤ点灯用の配線が通っているが、ｔＲｅｓｔｒｉｃｔ，ｂＲｅｓｔｒｉｃｔ，ｖＲｅｓｔｒｉｃｔ（プリント基板ＣＡＤのＥＡＧＬＥ用語です）で足を囲んでから自働配線し、配線完了後Ｒｅｓｔｒｉｃｔを削除するとセラロック周辺がＧＮＤで覆われる。

動作不安定の確認は視界の中にＬＥＤの表示が入るようにするだけ。６桁が点灯するので発症すれば直ぐ目に飛び込んでくる。その間ＰＩＣ１８版をＰＩＣ１６Ｆ８８６に移植した。こうしておくと基板だけの販売も可能になる。ＰＩＣ１８Ｆ２４２０は入手難だが、ＰＩＣ１６Ｆ８８６は秋月電子で購入できる。しかも１個￥１９０と安い。設計が古いのでＰＩＣ１８Ｆ２４２０が日本国内で販売されることはたぶん無い。このＤＲＯも旧作で使用したＰＩＣ１６Ｆ８７６とピン互換性が高いという理由だけで採用している。

最新版の回路図やプログラムは作り方のページ掲載してあります

共同開発者の元へ旅立ちました。しばらく使ってもらってＯＫだったら量産開始です。

こんな環境でテストしてもらっています。Ｘ２の背中にインバーター。

ケースに収めるため部品の干渉を考えながらレイアウトする。これはとても面倒。あと２～３日かかりそう。

マイクロチップダイレクトでＰＩＣ１８Ｆ２４２０の在庫を確認したら在庫無しで次回生産が７／１０です。不況の影響を受けた生産調整か、それとも種類が増えすぎてどうにもならなくなったか。こうなるとＦｅｄｅｘで送ってもらう意味無し。船便で十分。
基板レイアウトの見直しをじっくりやって、６月末頃に基板の発注をかけるペースで十分そうです。ＤＲＯ発売は７月中頃に決定。

部品の入荷から逆算した基板発注期限まで３週間ほどあるが、量産基板はほぼ決まりつつある。これはメイン基板。

メイン基板の改良点
　・フラットケーブルで接続する方式は廃止。代わりに基板を２段重ねにする
　　ＤＳＵＢ基板の上にメイン基板が乗る
　　これはプラスチックケース「タカチＳＸ－１６０Ａ」に入れやすいようにするため
　　逆に２段重ねにしない場合はフラットケーブルが使えなくなるため「メイン」＜－＞「ＤＳＵＢ」間を
　　１本ずつ電線で繋がなければならず面倒であるが止む無しとする。
　・それにより基板左下のＪＰ１は基板の裏面に半田付け
　・基板の裏面に半田付けする部品は以下の通り
　　　１．ＪＰ１
　　　２．ブザー（基板右下の大きな○がそれ）
　　　３．コイルＬ１（基板左下にある）
　　　　　ＬＥＤより背が高い。この部品は最終テストにより無くなる可能性有り
　・発振子付近のＧＮＤパターンを強化。紫色の部分は他の信号線と隔離するための物。
　・発振子は全て基板の外側に来るように配置。最初２０ＭＨｚのＰＩＣ１６Ｆ８８６を使用していたが、
　　後から４０ＭＨｚのＰＩＣ１８Ｆ２４２０に変更したくなったときに発振子を取り外しやすくするため。
　　外側に向けないとニッパで足を切断できない。
　・メイン基板からＤＳＵＢ基板へ１．５Ｖ電源を移動。
　・基板の左隅を切り欠いた。これも「タカチＳＸ－１６０Ａ」に入れやすいようにするため
　・スイッチの配線間違い修正
　・無駄に多かったスイッチのＧＮＤを６個－＞３個に削減
　・実験の結果、電源は秋月電子の５Ｖ－２Ａで問題なし。フェライトコアなども不要。
　　但しテスト環境よりもっと凶悪なノイズ発生源のある環境では必要になる可能性もあり。

ＤＳＵＢ基板に電源を移した。

Ｄ－ＳＵＢ基板の改良点
　・メイン基板から１．５Ｖ電源を引っ越し
　・電源部はノイズの混入を避けるため基板下部にまとめて配置
　　隔壁を設けて他の信号線と混ざらないようにしてある。紫色の物が隔壁。
　・１．５Ｖ電源（ＬＭ３１７Ｔ）のＩＮ，ＯＵＴ側双方にフィルターを入れてノイズをカットする
　・Ｃ４，Ｃ５，Ｌ１が１段目のフィルター（５Ｖ電源のノイズをとる）
　・Ｃ６，Ｃ７，Ｌ２が２段目のフィルター（１．５Ｖ電源のノイズをとる）
　・フィルターのコンデンサは電解コンデンサを想定しているが
　　積層セラミック、タンタルなどリードピッチが２．５ｍｍの物なら何でも可能なようにしてある
　　最終テストでコンデンサの種類は変更される可能性も有り。
　・部品は全て表面に配置。
　・ＪＰ２は高さを稼ぐため、高さ１５ｍｍのものを使用する。
　　入手製は良くないが廣杉計器で購入できる。
　・基板右下の○はメイン基板のブザーがこの位置に来るという意味のもの。

チップ部品を使うのは止めた

ＳＣＡＬＥ用小基板の改良点
　・チップ部品は廃止
　・廃止した部品のスペースを使ってシールド線のシールドを半田付けするランドを２カ所増設
　・右下にあるちょっと小さいランドは特に目的無し。スペースが空いていたので増設
　　パターンは１．５Ｖ電源に繋がっているので、スケールの金属部分とショートさせて良い
　・１．５Ｖ，５Ｖのパスコンがなかったので０．１μＦの積層セラミックコンデンサを２個追加

どうやらｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社は生産調整をしているのではなく受注生産をしているようです。納期が次第に延びていきます。慌てて注文。発売がまた５日伸びてしまいました。

ものすごい量の荷物が届きました。検品（数量チェック）が大変。「デジタル回転計」や「ほぼＰｉｃｋｉｔ２」も欠品していたので、その部品も一緒に購入。

ケースが届きました。これも段ボール一箱。デジタル回転計のケースも在庫切れだったのでついでに注文。

発送の前準備も始めます。ケースだけで１７３ｇ、他に電源やケーブルがあるので５００ｇを超えてしまう。５００ｇを超えると定形外郵便で発送するメリットが殆どないのでエクスパックにしようか。

定形外郵便のラベルは電話番号無しだが、エクスパックは電話番号の欄がある。ラベル印刷プログラムを改造して電話番号欄を追加。「エクスパック」のところにチェックを付けて「印刷」ボタンを押すと宛名ラベルが電話番号付きで印刷される。

千石電商で３３０Ωの集合抵抗が在庫切れしていた。メーカー在庫もなく入荷時期未定とのことだったので他店を探す。千石電商と同じかそれ以下の価格で販売しているところがなかなか見つからない。千石電商では１個￥１６程度。他店では￥３０～４０もする。１セットに６個使うので出来るだけ安くあって欲しい。「樫木総業」に見積依頼したら千石電商より安かったので購入。この８ピン４素子の集合抵抗は配線もきれいにまとまらず集合抵抗を使用するメリットが少ないので消え去る運命にあるのかも知れない。１／６Ｗの抵抗を縦に４本挿したほうが価格も安い。このキットでも部品点数を減らすのが使用理由。

キット化に向けて地味な作業が続きます。ＬＥＤの足が曲がると基板に挿すのに一苦労するので２０個入りＬＥＤのレールを半分に切断して９個入りに。これで足も曲がらなくなります。

ＰＩＣの入荷がまだ大分先なのでのんびりしていましたが、ｍｉｃｒｏｃｉｐ社から納期が変更された旨のメールが届きました。慌てて基板発注に取りかかります。

設計変更した部分を重点的に最終チェックをします

ガーバーデータを作成して「GC-Prevue」というやつでデータの中身を確認します。確認事項は間違って他の基板のガーバーデータを生成したりしていないかの確認だけです。パターンのチェックは無理なのでやりません。

ガーバーデータを送るとＰ板．ｃｏｍから確認のためのパターンが送られてきます。データは７種
　部品面配線
　外形
　シルク印刷
　基板裏面配線
　部品面レジスト
　裏面レジスト
　ドリル穴
ガーバーデータが面付されＰＤＦファイルに変換されてくるので、ざっと目を通して「製造開始よろしくメール」を返信。後は基板が送られてくるのを待つだけ。来週末に届く予定。

Ｐ板．ｃｏｍから基板を発送した旨の連絡が来ました。キット化の準備を進めます。１００ｍのケーブルを５ｍ単位に小分け。切って巻いて約１時間の作業。全部で２０本出来るはずですが．．．　出来たのは１９本。５ｍよりちょっとだけ長くしているので２０本にはならないのです。

Ｐ板．ｃｏｍから基板が到着しました。代引きで支払って今回の仕入れは殆ど終了。全部で３０万円を超えたような気がする。売れ残ったら大損害だ。ケースを除いてキットが￥１２０００、当方で販売はしないが３００ｍｍのスケールが￥７０００程度なので、３軸構成なら合計￥３３０００。￥１０００のケースに入れて￥３４０００。

部品表のチェックをしながら組立。ちょっと問題のあるパターンを発見。基板の作り直しは出来ないので組立手順書に書いておこう。

作り方の説明書を作る。写真だけだと全体像が解りにくいのでＣＡＤで図を書く。

電線の配線以上にケースの加工は面倒なもの。表示窓やスイッチの穴あけは各自やってもらう必要があるが、基板の取り付け位置は一意に決まるようにした。

スケールが「高速モードにならない」ことがある　という問題を修正したプログラムで最終テスト。高速モードに入らなかったときは３回目までリトライする。スケールの種類によって電源投入からの待ち時間が異なるようだ。テストで使っている普通のノギスは電源投入後２～３秒経過しないと高速モードに入れないがフライス盤に取り付けたアゴ無しの物は電源投入後直ぐに高速モードに入ってくれる。

買い忘れが少しあったので発注。あと１回秋葉原に行って不足の品を購入する必要がある。熱収縮チューブや細めの電線は小さなホームセンターには置いてないことがあるのでキットに含めることにした。発売開始は７／１２（日）か７／１３（月）

最新版の回路図やプログラムは作り方のページ掲載した。

最後の買い出し、ちょっと迷ったがすごく高い耐熱電線を買った。アマチュア電気工作の観点では電線の耐熱には
　・電流をたくさん流したときの電線自体の発熱に被覆が耐える
　・半田付けの熱に耐える
の２種類がある。どちらも「耐熱」として販売されているが価格がだいぶ違う。もちろん後者が高くＡＷＧ２６程度の太さで１０ｍ￥４００～５００する。これよりだいぶ安かったらたぶん前者だ。高くても前者の可能性はある。対ハンダ耐熱では協和電線のＵＬ３２６５が秋葉原で一番入手しやすい。半田付けの熱に耐えると書いてなければ「ハンダ耐熱」では無い可能性大なので注意しよう。

キット化終了。疲れた．．．．．

ＥＸＰＡＣＫに分厚い物を詰め込もうとすると苦労します。このキット１つで限界容量ぎりぎりです。定形外郵便と違って着荷は早いようです。ゆうパックと同じく殆どの地域で翌日到着しているようです。
定形外郵便は５００ｇを超えると料金が￥５８０なのでＥＸＰＡＣＫに収まるサイズであれば定形外郵便を使わない方が得です。

表示値が何だか変なスケールがあるというので送ってもらって信号解析。

ロジックアナライザーで信号を見てみると全く違っています。

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解析結果
*******************************************
・４ビットデータが７個続けて出力される
・出力される順番は下１桁目から順番に６桁
・数値はＢＣＤコードで出力される
・一番最後の４ビットは
　　－符号　１：プラス　０：マイナス
　　－不明　常に０
　　－単位　０：インチ／１：ｍｍ
　　－不明　常に１
・インチ表示の時は出力される値もインチ換算される
　不用意にインチボタンを押すと出力値がインチになってＤＲＯとして使用するときに不便
・モードは４種有る
・モードの切り替えはＤａｔａ端子を０．１秒程度＋１．５Ｖにすることにより行う
・モードは
　　－通常モード
　　－表示ホールドモード
　　－最小値表示モード
　　－最大値表示モード
　の順番で切り替わる
　モード切り換えのたびにこの繰り返し
・通常モード
　　－ＬＣＤの表示の更新間隔は０．３秒程度
　　－出力されるデータもこの間隔で送られてくる（ＤＲＯとして使用可）
・表示ホールドモード
　　－ＬＣＤの表示はホールドされる
　　－出力されるデータは０．３秒間隔
　　－スケールを動かしても送られてくるデータに変化無し（ＤＲＯとして使用不可）
・最小値表示モード
　　－ＬＣＤ表示はアゴを狭める方へは更新されるが、広げる方へは更新されない
　　－データ送信間隔は０．０３秒程度になる
　　－出力されれるデータはＬＣＤに表示されている物と同じになる（ＤＲＯとして使用不可）
・最大値表示モード
　　－ＬＣＤ表示はアゴを広げる方へは更新されるが、狭める方へは更新されない
　　－データ送信間隔は０．０３秒程度になる
　　－出力されれるデータはＬＣＤに表示されている物と同じになる（ＤＲＯとして使用不可）
・ゼロリセットはＣｌｏｃｋ端子を０．１秒程度＋１．５Ｖにすることにより行う
・電源を投入してからＬＣＤに値が表示されるまで２０秒程度かかる
・信号は電源投入直後から出力される
・電源投入直後はｉｎｃｈ表示

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解析結果のまとめ
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　・プログラムを変更すれば使用できるようになる
　・高速表示モードに出来ない（たぶん）

信号パターン詳細。値は　＋１４．３１ｍｍ

高速モードにすることが出来た。

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　上の解析結果に追加
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・「ホールドモード」時にゼロリセット操作を行うと「高速モード」に入る。
　この時、表示はゼロリセットされない
・「高速モード」時にゼロリセット処理を行うと「ホールドモード」に戻る
・高速表示モードの時にモード切替操作をすると通常モードに戻る
・ＬＣＤ表示前はモード切替が無効。
・ＬＣＤ表示前もゼロリセットは有効。

以下の仕様でプログラムを改造予定。（変更する可能性有り）

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　新種ノギス用プログラムの仕様
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・ｉｎｃｈ表示モードになっているときは手動でｉｎｃｈ／ｍｍ切り替えボタン（ＯＮスイッチと兼用）を押す
　ｉｎｃｈ＜－＞ｍｍの切り替えはノギスのスイッチを押す以外に切り替える方法が無いと思われるため
・高速モードの切り替えは電源投入３０秒後に実行、それまでは通常モードで動く
・モード切替時は割り込み処理を停止させるので７セグメントＬＥＤの表示が約１．５秒間消える

プログラムを作りつつ解析も進める。今日見つけた仕様。

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　さらに上の解析結果に追加
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・モードの切り替え時にＤａｔａ端子を＋１．５Ｖにする時間は４０ｍｓ以上必要
　３０ｍｓだとダメ。４０ｍｓだとうまくいったりいかなかったり。
　約倍の１００ｍｓ程度にするのが安全だと思われる。
・Ｃｌｏｃｋ端子についても上記同様
・アゴを動かさなくなってから約５分３０秒後にＬＣＤがＯＦＦになる
・ＬＣＤがＯＦＦになると値が０．１ｍｍ程度変化する　＜－これはかなり問題
　たぶんＬＣＤのＯＦＦにより電源電圧が変化して値が変わる
　この現象は電源ＯＮ時（電源ＯＮ後２０秒でＬＣＤが表示される時）には何故か発生しない。
・ノギスのＯＮスイッチを押すとこの表示のズレは無くなる。
・一度ＬＣＤがＯＦＦになるとアゴを動かしてもＬＣＤはＯＮされない
　表示がＯＦＦになっていることに気がつかないと０．１ｍｍも違った寸法で削ってしまうことになる　　＜－これはかなり問題

このノギスはＤＲＯとして使用することを想定していないと思われる。

ＢＣＤデータ送信方式のノギスのモード遷移図。

完成しました。

２ロット目の量産開始。Ｄ－ＳＵＢ基板を見直す。これ以外は変更無し。

基板が届く。部品も大体集まったが１点問題が。集合抵抗が生産終了で入手できない。１年ほど前から品薄になっていたしＤｉｇｉＫｅｙやＲＳコンポーネンツでも見つからないので今後入手できる可能性はゼロ。組立が面倒になるが抵抗を縦使いするしか無さそう。

袋詰め。全部で３日かかる．．．．はず。あとはＩＣとＬＥＤ　それと一部部品が変わったので組立方と部品表の修正

正しく表示されないものがあるということで調査。アゴなしでもＢＣＤ出力の機種が存在することがわかった。ＬＣＤがＯＦＦになると値が変化するという問題も持っている。

ミツトヨを除いて２種しかないと思っていたら新種があった。
これはインバータを通った後の信号なのでHigh/Lowが反転している。
上がｄａｔａ下がクロック
この波形は-0.05mmを意味する

信号の特徴まとめ：
　・クロックはＢＣＤ方式の物に似ている４ビット送られたあと少しあいて次のビットが送られてくる
　・データはバイナリ
　・２１ビット目が符号（青で囲んだ部分）
　・２２、２３ビット目以降はたぶんゴミ
　・クロックの立ち上がりでデータを読み取る（このイメージは反転している）
　・３バイトのデータが送られてくるのに１７ｍｓもかかる。高速モードにならない（たぶん）。
　　　Ａ－Ｂ間が１６９２８．００１μs（＝１７ｍｓ）、８ｍｓ程度の物もある
　・５分半後にＬＣＤが非表示になるがデータの変動はない
　　　アゴを動かすとＬＣＤがＯＮになる
　・見た目は普通の１５０ｍｍ中国製ノギス
　・ノギスの金属部分が電池のマイナスに繋がっている。普通の物と逆。　＜－これで識別できるか？
　・端子の並び順は普通のノギスと同じ
　・インチ／ｍｍ切り替えボタンを押してもデータの値に変化なし
　　一番最後のビット（２４ビット目）がインチ／ｍｍを表している

ＤＲＯとして使用するときの問題点などまとめ：
　・信号取得に１７ｍｓかかるのでその間にＬＥＤの表示を休むと表示のちらつきがものすごい
　　信号取得中にも他の処理をやる必要がある。
　　液晶表示のＤＲＯなら特に面倒な処理はない
　・４０ＭＨｚのＰＩＣなら次のビットが来るまでに２０００命令近く実行できるのでアセンブラ不要
　　遅いＭＰＵに向いている　
　・高速モードにならないのでフライス盤では使いにくい。旋盤向き。

上の物は一部壊れているので、もう１本送ってもらった。これは高速モードになるのではなく最初から高速モードで低速モードにはならない。

クロックの立ち下がりから次のビットが来るまでに０．１２８ｍｓある

２４ビットで８．３ｍｓ。上の物より２倍速い。このノギスはオートパワーオフ機能があるがそのときデータが変化しないのでＤＲＯとして十分実用になる。むしろ今まで見た物の中では一番ＤＲＯに適している。このデータタイプに対応させる必要有りだ。

このノギスは電池で動かしても高速モードだった。ＤＲＯとして使う上での問題点がないのでソフトを大改造して複数タイプのノギスに対応できるようにする。ＢＣＤタイプの物はＤＲＯとしては不適だがこの際一緒にしてしまう。これで３種のノギスどれでも動くようになる。

300mmのノギスを仕入れたので接続テスト。表示部の見た目は５／２４の物と同一なのだがデータ形式は異なる。以下まとめ
　・データ形式は　２０ビット＋フラグ４ビット形式
　・約６分後に液晶表示がｏｆｆになる　液晶表示ｏｆｆ時にデータ変化しない
　・アゴをスライドさせると電源ＯＮになる
　・高速モードにならない
　　アゴをスライドさせると電源が入る物は高速モードにならないようだ
　・スライド部分の精度は良くない
　・安価　ｙａｈｏｏオークションで￥３９８０（即決価格）＋￥６００（送料＠関東）
　・金属部分は一般的なデジタルノギス同様電源のプラス側と繋がっている
　・データ取り出し端子は３端子のみ有効。基板上は４つあるが何故かプラス側が電源と繋がっていない。この端子の用途は不明
　・外部電源で使うときは本体の金属部分もしくは電池ボックスのプラス端子に給電する必要がある。
　・電源電圧１．２Ｖでも動作
　・たぶん中国製。made in XXXX の表記は一切無し。

実験の様子

見た目は５／２４のところでテストしている物と同じに見えるのだが、これはLCDがOFFしても値は変化しない。

依頼品の解析。結果使用できず。
　・電源電圧３Ｖ
　・機械的造りはしっかりしている。安物ノギスとはかなり違う。
　・信号端子は４線。端子両端２本が電源。中央２本が信号線と思われる
　・専用のＬＣＤディスプレイを接続してＤＲＯとして使用できる製品
　・ケーブルはＵＳＢ。信号そのものがＵＳＢなのかは不明
　　電源電圧が３Ｖなので入手しやすいＵＳＢケーブルを流用しているだけの可能性も有り
　・単体では信号が出てこない。
　　表示装置側から命令しないとデータを送り出さない方式なのでは無いかと思う

写真は５Ｖ専用ロジックアナライザを直接繋いでいるので３Ｖの信号を捕まえられていない可能性もあるが、オシロスコープで観測しても波形が見られないので電圧レベルの問題はなさそう。