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目次
Smile decoder (DSdecR3) ノウハウ集
Smile Decoder (DSdecR3)の制作に必要なノウハウをここに記載しています。
半田付け編
道具
表面実装は、道具が命です。ケチると部品がどんどんダメになるので、最低限の必要な道具はきちんと用意しておきましょう。
- プリント基板用フラックス(無洗浄タイプがおすすめ)
- 10倍のルーペ
- デスクライト
- 細い半田(0.3~0.5mm)、ただしうまく使えば0.8mmくらいの半田でも出来ないことはない。
- 2C,3Cのような先が円錐ではない半田ごて、温度調節機能付き。
- ピンセット
- 黒いお皿(部品置き)
半田付けの順番
- ネットで、表面実装の部品の半田付け方法を熟読する。何度か練習すると良い。
(練習用に信号機キット抵抗おまけ付きを無料で配ってます。やあさんに一声かけてください) - ATMEGA328P-AU(IC1)
- セラロック(X1)
- ここでいったん、スマイルライターでブートローダ書き込み&適当なスケッチ書き込みでエラー確認。この後が半田付けの難関。
- レギュレータ(IC3)
- C1,C2
- D2,D3,D4,D5
- R1,R2,D1,C3
- IC3
- 半田付けおわり。動作確認してください。ダメな場合は、FAQを参照。
ATMEGA328Pの半田付け
洗濯ばさみやクリップ、テープなどで固定しておくと作業しやすいです。引き半田が一番きれいで楽ですが、半田ごてが引き半田出来るタイプ(白光で言えば2C,3Cなど)じゃないとできません。フラックスを塗っておくと、引き半田が楽です。
セラロックの半田付け
予め、半田をちょっと塗っておいて、フラックスを塗布します。その後、ピンセットで置いてパターンに位置あわせします。かなり精度がいります。その後、半田付けします。
ソフト書き込み編
ソフト書き込み手順
- 既にSmile Writer / スマイルライターはできているものとします。
- Arduino IDEを起動する
- ツールメニューのボードをArduino UNOになっているのを確認する。
- ツールメニューのポートで、スマイルライターのシリアルポートが認識しているのを確認する。
- ツールメニューの書込装置がArduino as ISPになっているのを確認する。
- ツールメニューからブートローダを書き込む(一回目はエラーになるのでもう一回押してエラーが出ないことを確認。エラーが出る場合は半田付けチェック。振り出しに戻る。)
- アップロードしたいスケッチを開いて、ファイルメニューから、「書込装置経由で書き込む」を選ぶ。
- しばらくすると書き込み終わる。
Arduino IDEでエラーが出る
FAQ
トラブルシューティング
半田付けの難易度が高すぎるので、くだらないところで結構はまります。
ほぼ8割がたのトラブルが、接触不良・半田付けできていないことが原因です。上から見るとくっついて見えるが、微妙に浮いているのです。もう1割は他のピンとの短絡で、ルーペで観察すればすぐ分かるはずです。残りはその他で、最初からぶっ壊れていた・パターンやパッドを剥がしたり損傷した、半田ごて当てすぎで壊わしたというケースになるはずです。トラぶったときは基本は浮いていることを疑ってください。
一応、原因究明の手順を書いておきます。この通りにやれば、だいたいは見つかるはずです。 なお、コマンドステーションとデコーダの間は、テスト用にうまく配線を作ってください。
スマイルライターで書き込むでエラーになる
Arduino IDEを使ってブートローダと、描きたいスケッチを「書き込み装置経由で書き込む」のメニューを選択して書き込む。何度やってもうまく書けなければ、セラロックとATMEGA328P-AUの半田付けがうまくできていないか、部品を壊わしてしまっている。 なお、スマイルライターを使って書き込むと、必ず1回目はエラーになるので、もう一回同じ操作をして2回目以降もエラーが出続ける場合は、半田付け不良を疑ってください。
うまく動かない その1
CAP端子をテスタで見る。電圧が12V程度(線路電圧が12Vの場合)出ていれば、ダイオード絡みは問題無しです。 逆に出ていない場合は、D2~D5のどこかがちゃんと半田付けできていません。もしくはショートしてます。(ショートしていれば、コマンドステーションが止まるはずですが)
うまく動かない その2
スマイル端子横の+5VとGNDピンを当てて、5Vが出ていることを確認する。5Vが出ていなければ、IC3のレギュレータがちゃんと半田付けされてません。
うまく動かない その3
DCC信号がうまく検出できない場合、裏面のR1,R2,D1の半田付けがうまくいっていないことが想定できます。
ピンが浮いているのを見つけた。どうすればいい?
ピンセットで浮いている部品を押し込んだまま、半田ごてを浮いているピンに押し当てて、半田付けしなおしてください。 なお、あまりにも浮いている場合は、いったん剥がしてリトライしたほうが良いかもしれません。もしくは、くっついている方をうまく調整してやるなどです。 半田付け修正前は、フラックスを塗るのを忘れずに。
コンデンサの容量や選び方は?
耐圧だけ注意してください。耐圧が25V以上であればOKです。安くて容量の大きいものは耐圧が低いケースがほとんどです。絶対に耐圧の低いものは選ばないでください。故障の原因となります。
完成したらフラックスを除去しなくて良いの?
洗浄不要のフラックスを使ってください。
完成したら使いやすくしたい
秋月のφ10mmの透明な熱収縮チューブがぴったり入ります。組み込みが圧倒的にしやすくなりますので、購入されることをお勧めします。なお、Keep alive コンデンサを使う場合は、CAP端子部分は使用するときに切り抜いておく必要があります。
keep alive コンデンサのコツは?
500uFを超えるようなコンデンサを使う場合は、充電抵抗を付けるべし。突入電流発生を抑制させましょう。