2024/11/09(土)FCM7001 を復刻するプロジェクト（6）
2024/11/09 5:00
ユニバーサルで組んでいた FCM7001 エミュレータ部分をプリント基板にしてみました。
実装スペースから見て、両面でないとキツイので、両面基板です。初めてやってみました。
もう少し細かい顛末は、「はんかくさい日報」の拙作記事のほうへ。
両面基板の場合、肝となる部分は、やはり位置決め方法で、他の方々がやっている手法が参考になっています。
トンボ線（トリムマーク）と、基板と同じ厚さの切れ端を利用して２辺を両面テープで固定するところがうまく行けば、位置ずれは意外に起きにくいようです。
販売するにしても、この部分の基板はやはり外注しないと実装に難ありで、「外注」という部分でコストパフォーマンスは下がるので、少し難しいのかなと。。
１００個単位でこのモジュール買ってくれる業者が複数あれば、何とかなりそうですが。
2024/06/21(金)FCM7001 を復刻するプロジェクト(５)
2024/06/21 23:37
ほぼ最終的な内部実装はこんな感じ：
左側の大きなユニバーサル基板は、各種設定を行うための回路。
ここは元々ロータリースイッチや押しボタンスイッチなどの機械的スイッチで実装する部分。
主回路は右側のプリント基板に大部分が収まっており、プリント基板の右下の方にあるコネクタに挟まれた構造物（？）に FCM7001 エミュレータとしている PIC16F1936 を実装しています。これは PIC16F1933 に換装できそうなので、後日載せ替え予定。
単３電池ホルダのつもりが、単４電池ホルダと注文を間違えてしまったり、
電流制限抵抗の実装忘れで、ＬＥＤを壊したりとか、
回路設計時の動作確認怠って、一部再設計する羽目になったり・・とか、ありました。orz
前面から見た様子（２４Ｈ表示モード）
前面から見た様子（１２Ｈ表示モード）
あとは、スイッチや表示類のラベル貼りと FCM7001 をエミュレートさせている部分のプリント基板化だが、
個人的に使うだけなら、プリント基板化は不要なんですよね。。
量産販売するとなれば、プリント基板化必須ですが、その時は基板屋さんに作って貰うことになりそうです。。。
基板化（量産化）するかどうかは、どの程度の反響があるかが全く読めないので何も決めていません。
2024/05/24(金)FCM7001 を復刻するプロジェクト(４)
2024/05/25 2:08
実家の後片付けなどで、実質３週間、この作業が完全に止まっていました。
やっと FCM7001エミュレート部分に着手。
各種設定はまだ出来ていないが「基本的な時刻・カレンダー計時はたぶん出来ているだろう」的なところまで進みました。
（１２Ｈモードで色々不具合があって、現在この機能の改修中・・・）
最初は、お約束通り上手く動作せず「全く動作しない」から始まり・・・
MPLAB でアセンブラ使う場合は、リンカオプションで配置アドレスを明示的に指定しておかないと、
何故か 710H を先頭アドレスとして動作するような HEX を勝手に生成することに気付かず、
数時間難儀したとかあった後に「やっと動作したか・・」と思ったら、
こんな感じで、数字の表示が無いので（コロン点滅しているので、動作はしている）、
信号波形見たら、全ての桁出力が同時変化で「ダイナミックドライブになっていない」とか、
デバッグを続けて、こんな感じにまで進みました。。
FCM7001 では、デフォルト値がこのパターン(８秒間が時刻、２秒間は日付、0101は１月１日を意味)の表示、
ダイナミックドライブな桁出力信号波形も意図した感じになりました。
動作タイミングも、ほぼオリジナルに近いものになっています。数μsの相違はどうにもできません。
ですが、この用途では殆ど問題にならないとは思います。
時刻設定などをサポートする回路を実装しなければならないので、
各種設定が出来るようになるにはもう少しかかります。
2024/04/22(月)30年以上買えなかったブツがやっと買えた
2024/04/22 5:21
入手が難しい工具のひとつ。
これは、穴を広げる道具で一般的に「リーマー」と称します。真空管時代は常備工具だったようですが。。
金属ケースだと、殆どの場合アルミニウム製のケースが入手可能です。
アルミニウムの場合、それほど硬くはないのでケース加工は比較的自由が効きます。
今まではラジオペンチの腹をグリグリやって無理やり広げていたのですが、仕上がりは汚くなるし、ラジオペンチは傷む。
道具が無いのだから、致し方ないと思っていました。
この「リーマー」は恐らく「ホームセンター」のようなところで売っていることは察しがついていたが、
北海道の田舎には「ホームセンター」なるものが平成になるまでは（いや、令和になっても・・）マトモな店舗が無いわけで、入手自体が不可能だったわけです。電子工作を始めたのは小学生の頃で、既に30年を大きく超える歳月が経っています。
ところが、当方の住む地域でも専門的な工具を扱う店舗がそれなりに増えてきて、思い出したように売っていそうな「ホームセンター」に行ってみたら・・
売っていた！！ しかし、かなり探しました。。更に、北海道内では普通のホームセンターには置いて無さそうです。。
「リーマー」には幾つかサイズがあるようで、これは最も大きなサイズ。
だが、あまり安価ではないですね。4,000円弱。ですが頻繁に買うものではないので、こんなものなのでしょう。
2024/04/21(日)FCM7001 を復刻するプロジェクト(３)
2024/04/22 4:01
2024/04/07 〔上段３列〕一部回路はプリント基板を起こし、残りはユニバーサル基板実装。そのための基板作成。
2024/04/15 〔中段２列〕ケース加工と基板への部品実装完了。
2024/04/21 〔下段３列〕ユニバーサル基板部分と一部の大きな部品をケースへ実装。配線はこれから。
ケースは高さ約50mm。タカチ電機工業の YM-300 を使用しています。
2024/04/05(金)FCM7001 を復刻するプロジェクト(２)
2024/04/05 6:38
何はともあれ、これが無いと何も始まらないわけで・・・
FCM7001をエミュレートさせる部分を、DIP28ピン 700milのサイズで作ります。
FCM7001の実際の大きさが DIP28ピン 700mil サイズのため。
PIC16F193x は、DIP28ピンで 400mil サイズなので、PIC の動作に必要なＣＲ部品を載せるスペースは十分にあると思ったものの、
実際やってみると、ユニバーサル基板実装が却って実装スペース確保で悩むことになって難航し、結果的に２日かかりました。orz
この部分は基板起こさんと駄目かな。。orz 部品も表面実装タイプまで小さくなくても何とかなるが、小さいものでないと厳しい。
ユニバーサル基板は、サンハヤト社謹製の ICB-88GH を使います。
ちょっと価格が高いんですが、両面スルーホールな 2.54mmピッチユニバーサル基板です。
これを、DIP28ピン 700mil幅 で２枚切り出し、行き当たりばったりで配線考えながら実装していきます。
FCM7001のピン接続は、こんな感じ（画像クリックで少し大きな画面を表示）：
 | PIC16F193x とはピン接続が全く異なるため、 左記に示すような、FCM7001に揃えるための配線変換を実装します。 これで、ピン接続までも FCM7001もどきなＬＳＩに変身させることを実現します。 PIC にエミュレートさせる際、P-MOS 構造の FCM7001 は -12Vな負電源, C-MOS 構造の PIC16F193x は 正電源な+5V なため、 Pin1 は VDD,Pin24,27はVss と、反対になります。 更に Pin25,26 はPIC には必要が無いため、何も繋がっていません。 FCM7001 の場合、Pin23 には、半波整流の負極側を入力するように出来ますが、 PIC では、同じことは電気的特性上困難なので、代わりに 50/60Hz のX'tal分周方形波を入力します。 |
最初の画像は途中経過を記録しています。６本の飛び出ている端子は、PICにプログラムを書き込む際に PiCKit を接続するためのもの。
高さは約22mm くらいになってしまい、ケースに収まるか気になったが、
使用予定のケースは内側で47mm の高さがあるため、仮に厚さ1.6mmの標準的な基板で 10mm の嵩上げをしても13mm余りの余裕があるので大丈夫です。
実装の様子を拡大したものを、下記に示しておきます。（それぞれの画像クリックで少し大きい画像を表示します）：
かなり汚い実装です。でも試作はいつもこんな感じ。。かな。
PIC は、取り敢えず PIC16F1936 を使います。
プログラム格納容量が半分な PIC16F1933 でプログラムサイズが収まれば、後日それに交換する予定。
さて、これを組み上げても動作確認するハードウェアが無い状態なので、結局、時計回路本体と、表示回路は組み上げないといけません。。
次はこれらを作っていく段階になります。
2024/03/30(土)FCM7001 を復刻するプロジェクト(１)
2024/03/30 19:46
当時としては高機能な、目覚ましアラームや日付表示機能がありました。
今となっては、生産されておらず入手自体困難です。
この FCM7001 の復刻を試みます。実用的な置き時計としてまとめることになるのですが、
回路設計自体は既に終え、手持ちでは不足な部品の調達を終えたところ。
具体的には、FCM7001 の機能を PIC16F1933 または PIC16F1936 にプログラムを埋め込み、ピン配置を FCM7001 に揃えたものを製作する形になります。
反応が良ければ、限定数販売するかもしれません。
しかし、以下の理由で機能的なエミュレートは出来ても、動作環境の完全なエミュレートは不可能。
・FCM7001 はP-MOS -12V,PIC16F193x は C-MOS +5V。よって電源電圧が異なるので、差し替えての使用は不可。
・FCM7001 にあるＣＲ発振回路部は、PIC16F193x には機能的に不要なのと、該当部分がないため存在しない。
・FCM7001 では、基準クロックとして 50Hz/60Hz の半波整流の負極側を入力可能だが、
PIC16F163x では、同じようなことをすると壊れる可能性高いので、代わりに同じ周波数の 5V方形波を外部供給する必要がある。
以後、不定期になりそうですが、プロジェクトの進行状況をレポートしていこうと計画しています。
肯定的な反応や評価などして頂ければ励みになります。よろしくお願いいたします。