ホットツイーザーの購入 [購入]
AliExpress（以降、蟻さんと記す）でシーズン終了セールをやっていて色々な物が格安で販売されています。
以前から気になっていたホットツイーザーが円安にもかかわらず今までになかったような安値（送料込みで¥4,304）で販売さられていたのでポチリました。8/23 に注文して 8/27 に届いたので、蟻さんからの購入品にしては超早いですね。
今まで SMD 部品の取り外しはヒートガンを使うか、半田ごて2本を使って作業していました（場合によっては一本でｗ）。
ヒートガンを使う方が作業し易いのですが、目標部品の周辺に小さい部品があると影響を受けるので半田ごてを使うこともありました。
届いたホットツイーザーを少し試してみたところ、流石に専用工具だけあって取り外し作業が随分楽です。一般的にホットツイーザーは結構値段も張るので、高価なものに比べれば今回購入したものは玩具みたいなものかもしれません。しかし、趣味として使う分には道具を追求して手が退化するよりは使う技量を磨く方がいいかもしれませんねｗ
中華製の半田ごての温度調整機能はあまり信用していなかった（以前購入したものは温度にかなりふら付きがあった）ので心配していたのですが、今回購入したホットツイーザーの温度制御はまともな様で安心しました。
以前から気になっていたホットツイーザーが円安にもかかわらず今までになかったような安値（送料込みで¥4,304）で販売さられていたのでポチリました。8/23 に注文して 8/27 に届いたので、蟻さんからの購入品にしては超早いですね。
| 初めて購入した格安のホットツイーザー |
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今まで SMD 部品の取り外しはヒートガンを使うか、半田ごて2本を使って作業していました（場合によっては一本でｗ）。
ヒートガンを使う方が作業し易いのですが、目標部品の周辺に小さい部品があると影響を受けるので半田ごてを使うこともありました。
届いたホットツイーザーを少し試してみたところ、流石に専用工具だけあって取り外し作業が随分楽です。一般的にホットツイーザーは結構値段も張るので、高価なものに比べれば今回購入したものは玩具みたいなものかもしれません。しかし、趣味として使う分には道具を追求して手が退化するよりは使う技量を磨く方がいいかもしれませんねｗ
中華製の半田ごての温度調整機能はあまり信用していなかった（以前購入したものは温度にかなりふら付きがあった）ので心配していたのですが、今回購入したホットツイーザーの温度制御はまともな様で安心しました。
ポケコン（G850）用拡張ボード（EborsyEEP）でCP/M（その８）ケースの製作 [ポケコン]
前回の記事でポケコン（PC-G850V、以降 G850 と記す）の操作の邪魔にならないように今回開発しているメモリボード用の背の低いプリント基板を作成したことを書きました。
この増設メモリボード（以降、EborsyEEP と記す）により、 G850 で CP/M が動くようになり、CP/M 上から既存のマシン語のゲームを簡単に起動できるようになりました。
G850 に接続中は EborsyEEP 上の GAL が暖かくなるので、電池を温存するために使わない時は G850 からこまめに抜くようにしています。
ポケコン内のプリント基板に繰り返し応力が加わってしまうと故障の原因にもなりかねないので EborsyEEP を抜き差しする際には傾いたりしないように注意を払っています。
今回は抜き差しの動作を安定して行えるように EborsyEEP 側のコネクタ部の形状を G850 のシステムバスコネクタ部周辺の形状に合わせるようなケースを作ってみました。
下図は今回作成したケースの CAD 画面です。上記の様に実装部品が少し熱を持つのでケースは密閉型にはせず、コネクタと逆の面を開放するようにしました。また、爪で固定するような構造にしてネジが不要な設計にしています。
下図はコネクタ側の CAD 画面です。薄ピンク色の立方体がコネクタで両端に G850 側のシステムバスコネクタ部分の形状に合うようにサポートを付けました。これにより、EborsyEEP 挿入時の遊びが殆ど無くなり、抜き差しの動作をより安定して行えるようになりました。
下の写真はケースに入れた EborsyEEP の様子です。開放窓はもっと小さくてもいいかもしれませんが基板に実装した LED の点灯状態を見えるようにしたいということもあり、プリント基板の外周をサポートする形式にしています。
下の写真はコネクタ側の写真です。3D プリンタで基板側を奇麗に出力する（＝サポート材不要にする）ためにコネクタ面を下にして出力しているので底面が少しざらついています。
下の写真は G850 に装着した際の様子です。本体のキーボード面から少し出っ張りますが操作の邪魔になる程ではありません。
装着時の全体の様子が下の写真になります。ケースは黒色のフィラメントで出力した方が良かったかもしれませんが、緑色でもプリント基板の色に馴染んでいますね。
主な変更点
下図はＣＡＤ画面のコピーでケースを３ピース構成にしました。また、基板をサポートする部分の幅を小さくしてみました。
下図はコネクタ面のＣＡＤ画面です。前述のようにコネクタの横にガイドを追加してコネクタの差し込みがより安定するようにしました。
下図は３Ｄプリンタで出力したケースのパーツです。FDM方式の３Ｄプリンタで PETG フィラメントを使って出力しました。プリンタ自体が高級品ではないこともありますが、出力部品を拡大するとあまり奇麗には見えませんね^^;
下図は上図のパーツを裏返したものです。上記の「主な変更点」でも書いたように３ピース構成にすることで、コネクタ面もサポート無しで奇麗に出力できるようになりました。
今回開発した EborsyEEP をケースに入れた状態が下図になります。基板をサポートする部分の幅を小さくしたことで、基板にシルク印刷されている基板名称が見えるようになりました。
システムバス端子へのコネクタ部の周辺も微調整して、より安定して装着できるようになりました。
下図はポケコンに接続した様子です。全体の形状をシンプルにしたことでスッキリしましたね。
ポケコン接続時の全体の様子が下図になります。コネクタ上部に付けたガイドがポケコン側のケースと接することで安定性が増しました。
主な変更点
下図はＣＡＤ画面のコピーです。側面にキャップ部とボディー部の境目が見えなくなったのでスッキリしました。
コネクタ面のＣＡＤ画面が下図になります。PC-G850 の無印用にコネクタ部分の形状を微調整しました。
WborsyEEP をケースに入れた状態が下図です。フィラメントは黒色の PETG を使いました。
コネクタ面が下図です。黒色フィラメントを使ったので写真では凹凸が良く判りませんね。
ポケコンと接続した状態が下の写真です。
CP/M 起動後の全体写真が下の写真です。
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この増設メモリボード（以降、EborsyEEP と記す）により、 G850 で CP/M が動くようになり、CP/M 上から既存のマシン語のゲームを簡単に起動できるようになりました。
G850 に接続中は EborsyEEP 上の GAL が暖かくなるので、電池を温存するために使わない時は G850 からこまめに抜くようにしています。
ポケコン内のプリント基板に繰り返し応力が加わってしまうと故障の原因にもなりかねないので EborsyEEP を抜き差しする際には傾いたりしないように注意を払っています。
今回は抜き差しの動作を安定して行えるように EborsyEEP 側のコネクタ部の形状を G850 のシステムバスコネクタ部周辺の形状に合わせるようなケースを作ってみました。
下図は今回作成したケースの CAD 画面です。上記の様に実装部品が少し熱を持つのでケースは密閉型にはせず、コネクタと逆の面を開放するようにしました。また、爪で固定するような構造にしてネジが不要な設計にしています。
| EborsyEEP ケースの CAD 画面（部品面） |
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下図はコネクタ側の CAD 画面です。薄ピンク色の立方体がコネクタで両端に G850 側のシステムバスコネクタ部分の形状に合うようにサポートを付けました。これにより、EborsyEEP 挿入時の遊びが殆ど無くなり、抜き差しの動作をより安定して行えるようになりました。
| EborsyEEP ケースの CAD 画面（コネクタ面） |
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下の写真はケースに入れた EborsyEEP の様子です。開放窓はもっと小さくてもいいかもしれませんが基板に実装した LED の点灯状態を見えるようにしたいということもあり、プリント基板の外周をサポートする形式にしています。
| EborsyEEP ケース（部品面） |
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下の写真はコネクタ側の写真です。3D プリンタで基板側を奇麗に出力する（＝サポート材不要にする）ためにコネクタ面を下にして出力しているので底面が少しざらついています。
| EborsyEEP ケース（コネクタ面） |
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下の写真は G850 に装着した際の様子です。本体のキーボード面から少し出っ張りますが操作の邪魔になる程ではありません。
| EborsyEEP 実装時の様子（コネクタ側の拡大） |
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装着時の全体の様子が下の写真になります。ケースは黒色のフィラメントで出力した方が良かったかもしれませんが、緑色でもプリント基板の色に馴染んでいますね。
| EborsyEEP 実装時の様子（全体） |
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★追記 2023/08/31
ケースの細部を色々見直しましたので追記します。
ケースの細部を色々見直しましたので追記します。
主な変更点
- コネクタ上部にガイドを付加し、装着時の安定性を向上
- コネクタ周辺部の凸部を分離した部品にすることでケースの底面をスムーズ化
- 全体を立方体にして形状をシンプル化
下図はＣＡＤ画面のコピーでケースを３ピース構成にしました。また、基板をサポートする部分の幅を小さくしてみました。
| EborsyEEP ケース設計画面（部品面） |
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下図はコネクタ面のＣＡＤ画面です。前述のようにコネクタの横にガイドを追加してコネクタの差し込みがより安定するようにしました。
| EborsyEEP ケース設計画面（コネクタ面） |
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下図は３Ｄプリンタで出力したケースのパーツです。FDM方式の３Ｄプリンタで PETG フィラメントを使って出力しました。プリンタ自体が高級品ではないこともありますが、出力部品を拡大するとあまり奇麗には見えませんね^^;
| ３Ｄプリンタで出力したケースのパーツ（その１） |
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下図は上図のパーツを裏返したものです。上記の「主な変更点」でも書いたように３ピース構成にすることで、コネクタ面もサポート無しで奇麗に出力できるようになりました。
| ３Ｄプリンタで出力したケースのパーツ（その２） |
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今回開発した EborsyEEP をケースに入れた状態が下図になります。基板をサポートする部分の幅を小さくしたことで、基板にシルク印刷されている基板名称が見えるようになりました。
| ケースに入れたEborsyEEP（その１） |
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システムバス端子へのコネクタ部の周辺も微調整して、より安定して装着できるようになりました。
| ケースに入れたEborsyEEP（その２） |
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下図はポケコンに接続した様子です。全体の形状をシンプルにしたことでスッキリしましたね。
| EborsyEEP 実装時の様子（コネクタ側の拡大） |
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ポケコン接続時の全体の様子が下図になります。コネクタ上部に付けたガイドがポケコン側のケースと接することで安定性が増しました。
| EborsyEEP 実装時の様子（全体） |
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★追記 2023/09/30
ケースの細部を再度見直しましたので追記します。
ケースの細部を再度見直しましたので追記します。
主な変更点
- キャップの高さを高くして側面に本体との境目が見えないようにした
- コネクタ部分の形状を微調整
- 側面に「EborsyEEP」の刻印追加
下図はＣＡＤ画面のコピーです。側面にキャップ部とボディー部の境目が見えなくなったのでスッキリしました。
| EborsyEEP ケース３版設計画面（部品面） |
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コネクタ面のＣＡＤ画面が下図になります。PC-G850 の無印用にコネクタ部分の形状を微調整しました。
| EborsyEEP ケース３版設計画面（コネクタ面） |
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WborsyEEP をケースに入れた状態が下図です。フィラメントは黒色の PETG を使いました。
| ケース３版に入れたEborsyEEP（その１） |
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コネクタ面が下図です。黒色フィラメントを使ったので写真では凹凸が良く判りませんね。
| ケース３版に入れたEborsyEEP（その２） |
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ポケコンと接続した状態が下の写真です。
| EborsyEEP 実装時の様子（コネクタ側の拡大）） |
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CP/M 起動後の全体写真が下の写真です。
| EborsyEEP 実装時の様子（全体） |
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ポケコン（G850）用拡張ボード（EborsyEEP）でCP/M（その７）改善基板到着 [ポケコン]
前回の記事で書いたポケコン（PC-G850V、以降 G850 と記す）の操作性を考慮し再設計した背の低いプリント基板が届きました。早速、部品を実装し、基本的な動作確認ができましたので記録して置きたいと思います。
部品実装前の基板単体の写真が下の写真です。ポケコンの操作の邪魔にならない様に背を低くしていますが、横方向のトラックが多いため面積としては従来の Ver0.01 より若干大きくなっています。
部品実装後のトップ面が下の写真になります。コネクタ側はポケコンとの距離があまりないので背の低い SRAM を実装しています。
下は部品実装後のボトム面の写真です。IC チップと抵抗が整然と並んでいますね^^
中央下側の青い直方体の部品は基板装着時の突入電流対策で今回追加したインダクタです。
今回は部品実装後、一発で動作しました＾＾
下の写真は CP/M 関連のファイルのアーカイブを受信している様子です。
前回の記事で書いたように従来は基板装着時の突入電流によるポケコン内の電源電圧の低下が 3V 程度あったので今回は電源入力部にインダクタを追加し、各 IC のパスコンの容量も小さくしました。基板装着時の電源電圧の変動を確認した結果が下図になります。上記の対策の効果があり、電源電圧の変動は 0.5V 程度に減少し、問題ないレベルになりました。
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部品実装前の基板単体の写真が下の写真です。ポケコンの操作の邪魔にならない様に背を低くしていますが、横方向のトラックが多いため面積としては従来の Ver0.01 より若干大きくなっています。
| 改善したプリント基板 |
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部品実装後のトップ面が下の写真になります。コネクタ側はポケコンとの距離があまりないので背の低い SRAM を実装しています。
| 部品実装後のトップ面 |
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下は部品実装後のボトム面の写真です。IC チップと抵抗が整然と並んでいますね^^
中央下側の青い直方体の部品は基板装着時の突入電流対策で今回追加したインダクタです。
| 部品実装後のボトム面 |
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今回は部品実装後、一発で動作しました＾＾
下の写真は CP/M 関連のファイルのアーカイブを受信している様子です。
| xmodemでダウンロード中の新 EborsyEEP |
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前回の記事で書いたように従来は基板装着時の突入電流によるポケコン内の電源電圧の低下が 3V 程度あったので今回は電源入力部にインダクタを追加し、各 IC のパスコンの容量も小さくしました。基板装着時の電源電圧の変動を確認した結果が下図になります。上記の対策の効果があり、電源電圧の変動は 0.5V 程度に減少し、問題ないレベルになりました。
| 電源オフ状態で EborsyEEP 装着時の電源電圧変化 |
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ポケコン（G850）用拡張ボード（EborsyEEP）でCP/M（その６）問題と対策 [ポケコン]
ポケコン（PC-G850V、以降 G850 と記す）用 Serial EEPROM & SRAM の拡張ボード（EborsyEEP）で CP/M が安定し動くようになり、色々遊んでいると下記のような気になる点が出てきました。
1項に関しては、今回小型化する際に操作性をあまり考慮せずに設計してしまったので、G850 の操作面からの出っ張りが最小限になるように基板を再設計しました。システムバス用コネクタはピン間２トラックしか通せないので横方向のトラックが多くなりいつものトップ面／ボトム面での直行トラックでは対応しきれず、全体のトラック数がそれ程多くないにもかかわらず結構時間が掛かってしまいました（結果は後述）。
2項に関してですが基板装着時に左側の１１ピンの周辺機器接続端子で＋５Ｖの電圧をモニタしたものが下図になります。基板への突入電流による電圧降下がかなり発生しています。電圧降下の度合いは電池の内部抵抗や電池ホルダの接触抵抗の影響も受けるものと思われます。
対策として Eborsy 内でシステムバスから Vcc を受けた後に突入電流対策用にインダクタを入れました。また、各 IC 用のパスコンの値を小さくしました。EEPROM はパターン上、3.3V のレギュレータに近かった為、パスコンを省略しています。変更後の回路図を下図に示します。
それではパターン設計に関して結果を記録して置きたいと思います。グランドベタ化前のトップ面（赤色）とボトム面（水色）のパターンが下図になります。前述のように横方向のトラックが多く必要なため、トラックを縦横直角に配置する手法をやめ手動で最適化してみました（スペース的によほど余裕のある場合を除きいつも手書きですが）。
今回は基板の形状からも予想が付きましたが、横方向のトラックが多く発生してトラックが結構込み合っています。
下図がボトム面のパターンです。本来なら縦方向のトラックを配置する面ですが、臨機応変に横方向のトラックも多用しています（特に基板の淵の周辺）
下図がトップ面の３Ｄイメージです。システムバ側のコネクタを実装する面で、G850 本体との距離があまりないので背の低い SRAM を配置しました。
下図がボトム面の３Ｄイメージです。右側の正方形の PLCC パッケージの GAL は直付け前提です。左下の長方形のものは EEPROM の信号モニタ用に設けました。場所的には EEPROM の近くの方が良かったのですが空きスペースが無かったので少し離れた場所に配置しています。
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- 基板が操作の邪魔
システムバス端子に接続するためのコネクタの形状上、基板が縦に装着されることになり、 G850 の操作面からかなり出っ張るのでキー操作の邪魔になる。
- 電源off時の基板装着での突入電流
特に電池の放電が進んだ際に G850 を電源 off の状態で Eborsy の基板を装着し、電源 on 後の「G100」で CP/M が起動せずに暴走する場合がある。
1項に関しては、今回小型化する際に操作性をあまり考慮せずに設計してしまったので、G850 の操作面からの出っ張りが最小限になるように基板を再設計しました。システムバス用コネクタはピン間２トラックしか通せないので横方向のトラックが多くなりいつものトップ面／ボトム面での直行トラックでは対応しきれず、全体のトラック数がそれ程多くないにもかかわらず結構時間が掛かってしまいました（結果は後述）。
2項に関してですが基板装着時に左側の１１ピンの周辺機器接続端子で＋５Ｖの電圧をモニタしたものが下図になります。基板への突入電流による電圧降下がかなり発生しています。電圧降下の度合いは電池の内部抵抗や電池ホルダの接触抵抗の影響も受けるものと思われます。
| Eborsy 基板装着時の電源電圧の変化 |
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対策として Eborsy 内でシステムバスから Vcc を受けた後に突入電流対策用にインダクタを入れました。また、各 IC 用のパスコンの値を小さくしました。EEPROM はパターン上、3.3V のレギュレータに近かった為、パスコンを省略しています。変更後の回路図を下図に示します。
| EborsyEEP 回路図 |
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それではパターン設計に関して結果を記録して置きたいと思います。グランドベタ化前のトップ面（赤色）とボトム面（水色）のパターンが下図になります。前述のように横方向のトラックが多く必要なため、トラックを縦横直角に配置する手法をやめ手動で最適化してみました（スペース的によほど余裕のある場合を除きいつも手書きですが）。
| EborsyEEP パターン図（グランドベタ化前） |
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今回は基板の形状からも予想が付きましたが、横方向のトラックが多く発生してトラックが結構込み合っています。
| EborsyEEP パターン図（トップ面） |
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下図がボトム面のパターンです。本来なら縦方向のトラックを配置する面ですが、臨機応変に横方向のトラックも多用しています（特に基板の淵の周辺）
| EborsyEEP パターン図（ボトム面） |
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下図がトップ面の３Ｄイメージです。システムバ側のコネクタを実装する面で、G850 本体との距離があまりないので背の低い SRAM を配置しました。
| EborsyEEP ３Ｄイメージ（トップ面） |
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下図がボトム面の３Ｄイメージです。右側の正方形の PLCC パッケージの GAL は直付け前提です。左下の長方形のものは EEPROM の信号モニタ用に設けました。場所的には EEPROM の近くの方が良かったのですが空きスペースが無かったので少し離れた場所に配置しています。
| EborsyEEP ３Ｄイメージ（ボトム面） |
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