USB PD PPSを使用した小型可変電源「mini PD-PPS VariablePowerSupply」↩
はじめに
かなり部品調達・実装・書込み・公正が大変ですので、自分で組み立てするのはおすすめしません。
基板裏側の右下に20240502V1と書かれているものがこのページの対象品です。
目次
- はじめに
- 必要な装備・技術
- 0. 回路図
- 1. 部品表
- 2. 組み立て
- 3. プログラマの準備
- 4. 7セグ取り付け前のチェック
- 5. 7セグの取り付け
- 6. ファームウェア書込み
- 7. R1とR2取り外し
- 8. キャリブレーション
必要な装備・技術
・TSSOP20、USB Type-Cをはんだ付けできる
・0.001V単位(推奨)で18V以上出力・計測できる可変電源・デジタルマルチメータがあること
・0.01A単位(推奨)で3Aまで出力・消費できる電源・電子負荷があること
・Windwos機があること
・諦めない心
Windows機に関しては必須ではありませんが、少なくともintel MacではWCHISPTool_CMDが動作しませんでした。リセットボタンの無効化が必須のため、公式ツール以外は使用できません。
0. 回路図
GitHubに乗せていますが、これは修正後のものです。ミスが含まれるバージョンはschematicV1.pdf
となっています。見比べていただければ、ボタン周りのミスがわかると思います。
1. 部品表
同じくGitHubにBOMを乗せていますが、こちらも修正後のものとなっています。V1の場合は
RN1は不要です。代わりに0603な5.1kΩを4つ用意してください。また、ポリウレタン線が必須です。あとは同じです。
2. 組み立て
RN1、R6、U2(7セグ)、SW1、SW2、SW3、U3(三端子レギュレータ)、C4、C5が修正の対象です。それ以外はつけてください。
2.1. U3,C4,C5 三端子レギュレータ周り
三端子レギュレータのフッドプリントを間違えたので、その修正です。
2.2. R6,RN1,SW,U2 スイッチ周りのミス
C17ピンがADC付きだと思っていて発生したミスです。かなり大規模に修正が必要です。
まず初めに、7セグのカソード(8,9,12ピン)からポリウレタン線をはやします。まだ7セグは基板に取り付けしないでください。
SW4以外のボタン(SW1,SW2,SW3)の右側の端子のところに5.1kΩをつけます。また、R6にも5.1kΩをつけます。7セグはまだ取り付けしないでください。
3. プログラマの準備
USB経由でのPCからの書き込みを行います。WCH公式のWCHISPToolが存在しますが、そちらだと、アップデート時にキャリブレーションデータが消えてしまうので、programmer.pyを使用します。Windows、Linux、Mac(動作未確認)でも動作します。
3.1. ドライバのダウンロードとインストール
Windowsで書き込みを行う場合に必要となります。以前にWCHISPToolを使用したことがある場合はインストール済みなので不要です。
exe形式ドライバとzip形式のドライバの2つがあります。特殊な場合でなければ、exeがおすすめです。
3.2. プログラマのダウンロードと準備
GitHubから、programmer.pyをダウンロードしてください。必要なライブラリは、pyusbです。
Windowsなら管理者権限でPowershellを起動させて
python programmer.py 焼きたいファイルを、Downボタンを押しながら差し込んだ後に実行します。
Linux、Macなら
sudo python3 programmer.py 焼きたいファイル4. 7セグ取り付け前のチェック
7セグを取り付けると、マイコンや、集合抵抗をさわれなくなってしまいます。そのため、7セグ以外をつけた状態で、すべてのGPIOをHighとするファームウェアを焼き、テスターで確認してください。
4.1. R1とR2のショート
USBを使用して書込みを行うので、R1とR2に0Ωを取り付けてください。最終的なファームウェアを焼いたあとに取り外します。
4.2. ファームウェアのダウンロードと書き込み
現在新しい設計用のファームウェアがmainブランチとなっており、V1用のはV1,V2boardブランチになっています。GitHubから、allhigh.hexをダウンロードしてください。3.2.に従って書き込みを行ってください。
4.3. 電圧をチェック
7セグ(U2)がつく穴、11個それぞれに3.0Vが出力されているかテスターで確認してください。また、LEDが点灯・点滅していることを確認してください。ダメそうなところは直してください。
5. 7セグの取り付け
7セグのどの足の間にポリウレタン線を通すかを考えてから、7セグを取り付けしてください。
A1からはやしたポリウレタン線をSW1、A2からはやしたポリウレタン線をSW2、A3から生やしたポリウレタン線をSW3に取り付けた5.1kΩにつなげます。
6. ファームウェア書込み
現在新しい設計用のファームウェアがmainブランチとなっており、V1用のはV1,V2boardブランチになっています。GitHubからpd_pps_variable.hexをダウンロードしてください。先程の3.2とに従って焼いてください。正常に焼ければ、VERと7セグに表示されてるはずです。
7. R1とR2取り外し
3.1で取り付けた0Ωを取り外してください。取り外さないとボタン操作ができません。
8. キャリブレーション
キャリブレーションを行えば終了となります。