AQV18F14K50_EK1 (PIC 18F14K50を使ったエレキー)

 

18F14K50_EK1

 

マイクロチップのPIC18F14K50を使ったエレキーを製作しました。ほぼ同じ時期にPIC18F2620を使ったエレキーを製作していましたが、18F14K50を使ったエレキーのほうは未発表状態でした。

 

製作の背景

マイクロチップ社のPICを使った電子工作はこれまで楽しんできましたが、PIC18F14K50が発売されているのを知りそのスペックを仕様書で確認すると、これまで親しんできた18ピンPICとは違い、メモリー容量が大きくまたUSB機能の付加等優れた面が数多くあるのに気が付きました。そこでこのPIC18f14K50を使ってアマチュア無線関連の周辺機器を製作してみようと思い、以前から欲しかったメッセージキーヤーを製作することにしました。

構想

Cw運用時は、アイアンビックパドルしか使わないため接続できるキーはアイアンビックパドル専用とし、縦ぶれ電鍵は仕様外としました。市販のメッセージメモリーキーヤーを使用していますが、メモリーできるメッセージ数が4チャンネルです。時々4チャンネルでは不足することがあるので、5チャンネル以上のメッセージ容量を持たせようと考えました。また、ブザーによるモニターとVRによる速度調整機能もある標準的なメッセージキーヤーが製作目標になりました。

仕様

構想段階を経て、製作目標とするメッセージキーヤーは以下の仕様としました。

1:アイアンビックパドル専用メッセージキーヤー

2:メモリーメッセージ数(チャンネル数):8チャンネル

3:サイドトーンモニター付き。音量調整可能。

4:キー出力は、オープンコレクタ(トランジスタRIG専用)

5:速度可変範囲:約5-60WPM

6:CQ用に連続再生機能を設ける。

回路および使用デバイスの検討

仕様決定後、仕様するIC等を入手の容易さを大きなファクターとして検討を開始しました。メインのコントローラはPIC18f14K50とし、サイドモニター用のブザー、メッセージ保存用メモリ等。

メッセージ保存には、PIC内にも電源OFF時にもメモリー内容保持可能なEEPROMがありますが、8チャンネルのメッセージを保存するにはあまりにも容量が小さいため外部メモリーを使用することにしました。マイクロチップの24LC256というI2Cインターフェイスで通信可能なシリアルメモリを選定しました。

サイドトーン用のブザーは外部回路を最小にするため発振器内臓タイプのものを使うことにしました。

メッセージの読み出し、書き込みのための押しボタン類は安価なタクトスイッチを使ってなるべくケース加工が簡単になるように配慮しました。

回路図

最終的に、以下の回路図となりました。

基板(PCB

これまではユニバーサル基板での製作が多かったのですが、今回はPCBCADを使って基板を製作しました。両面基板を使っています。タクトスイッチのみは、ケースへの組み込みを考慮して基板の裏側に半田付けしています。また、タクトスイッチを基板に半田付けすると基板からの配線が少なくなり見た目にすっきりしてきます。完成した基板は以下の通りです。

AQV 18F14K50 EK1

ケースへの実装

タカチのケースRG-145Sに基板を収めました。RG-145Sは9V電池用のスペースがあり、大きさ的にちょうどぴったりだったので選定しました。

パネル面の加工

基板をケースに収めた状態でのパネル面は以下の通りです。

タクトスイッチ用の穴が大きいことに気が付くとおもいます。これは、パネル面のある工夫を行うために意図的に大きくしたものです。

これまで、電子工作でのパネル面はテプラ等で「音量」等ラベルを作って貼り付けていましたが、今回はエーワンの屋外用ステッカーを使ってパネル面全体を一枚のステッカーとして製作することにしました。このステッカーはプリンターで印刷後に保護フィルムをラミネートすることによって屋外でも使用可能な防水ステッカーになります。紙ではなくフィルムなので耐久性もあります。タクトスイッチの押しボタンの先端がケースの表面から0.5mm程度でるように基板の位置を決めると防水ステッカーの上から押すことができる押しボタンになります。タクトスイッチの押しボタンの先端がケースより出すぎると防水ステッカーの張力で常に押された状態になってしまい、引っ込みすぎると指で押せなくなってしまいます。また、タクトスイッチ部分のケースの穴を大きく開けることによって防水ステッカーの上からボタンを押すときに、押しやすくなる効果があります。この防水ステッカーによっていわゆるメンブレインキーパッドのようなユーザーインターフェイスを実現することができました。

下の写真はパネル面のフィルム貼り付け後の写真です。押しボタン部分はフリーの画像素材のなかで立体感のあるパーツを使っています。

参考資料
PIC18F14K50データシート(microchip)
mikcroC Pro Help
ファイル(mikro electronika)


補足
下の写真はエーワンの高温多湿、屋外で使用できるラベルです。ステッカー状になっていてフィルムに印刷後は貼り付けることができます。

フィルムは2枚からなり、1枚目は白いフィルムでこの白いフィルム上にパネル面のデザインをパソコン用のインクジェットプリンタで印刷します。次に2枚目の保護用透明フィルムを重ねて貼り付けます。これによって色落ちしなくなり耐久性があがります。

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