そうだ、CW Decoderを作ろう! (4) 半田付けと組立手順

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安くて、高性能、小型のCW Decoderを作ってみよう!

(本機の表記は「CW Decoder」とし、一般のデコーダは「CW デコーダ」または単に「デコーダ」と表記します。)


前回は、CW Decoderの回路と部品について説明しました。(頒布品の専用基板や部品セットの申し込み方法は最終回で説明します)



(左と下は製作例です)









お断り:  皆様からのフィードバックを反映して、基板を随時更新しております。
　　　   基本的な作り方に変更はありませんが、図・写真が初期版のままですので、
　　　   ご了承ください。(最新版の組立マニュアルをダウンロードしてお使いください)

CW Decoderの作り方　(半田付けと組み立て)

部品が揃ったところで、半田付けと組立に入りましょう。

製作に必要な道具など

                    (注)ノートPCには、3.5mmのオーディオ入出力端子があるものが必要です。
                            部品キットのMCU(互換機)のUSBコネクタ形状はタイプCです。

専用基板を使ったCW_Decoderの作成手順



★ 初心者の方は、半田付けのやり方をYoutubeなどの動画を見て

研究してください。 完成度が格段に良くなります。
　 半田付けしたところが、「富士山型」で「水に濡れたようにつやつや」に仕上がっている事が重要です。(丸い「イモ半田」や、いびつな形の半田はNGですので、必ずやり直してく
ださい。)





[A] 部品の確認

抵抗、コンデンサは印刷した部品表に両面テープで貼り付けてから半田付けを開始すると、間違いが少なくなります。(部品表とパターン図は前回に掲載しています。)


下図は、パーツとピンの対応です。TFT液晶の4ピン(オス)は片方の長さが長いので注意。


[B] 半田付け

背の低い部品から半田付けをします。

(写真4)



半田付けする部品は、両側のピンソケット以下の高さに揃えます。

C8は横に寝かせて取り付けます。




★ 基板はベタGND(全面GND)です。経験上、特にGNDピンの半田不良が発生しやすいです。GNDパターン(ランドが十字型に切れているところ)は十分に熱してから半田をください。

(図7)


(ア) 表面実装部品の半田付け

      Q2: P-MOSFET, U3:LDOは小さいので紛失注意です　[部品キット(および製作講習会)では、紛失を避けるため実装済としました]


(イ) 抵抗の半田付け
半田付けした部分が、富士山型でよく濡れた状態(つるつる)になるようにします。(以下同様)


(ウ)トランジスタ、コンデンサの半田付け
極性に注意(図8)。部品キットのC8は背が高いので寝かせて装着します。


(エ) MCU(マイコン)のピンヘッダーの半田付け　[20Pin x 2]
{専用基板にピンヘッダーを仮刺したところに、MCUを乗せ、MCUとピンヘッダーを半田付けすると作りやすいです。}
　(USBの反対側の3Pinまたは4Pinのピンヘッダーは取り付け不要です)


(オ)上でピンヘッダーを付けたMCUを専用基板に半田づけ
(USBの方向に注意)


(カ)オーディオジャックの半田付け


(キ)   RTCモジュールの半田付け
RTCモジュールもMCU同様に、ピンヘッダー(4ピンx2)をモジュールに半田付けしてから、基板に半田付けします。
★ ピンヘッダ(4P)は、ピンの長さが短い2個を使用します。(長いもの1個はTFT用ですので間違えないように!)


(ク) 電池ホルダの半田付け
極性に注意してください。　Y字型の電極がマイナス(GND)になります。 基板のGND側は面積が広いので、十分に熱してはんだ付けを行ってください。(基板側に薄く予備半田をすると作りやすいです)


(ケ)TFT液晶用のピンソケットJ5 (14ピン)を半田付け
一番端のピンを半田付けして、角度を確認して、反対側の端のピンを半田付け。両端が正しく垂直に固定されたのを確認して、残りのピンを半田付け。


(コ) TFT液晶用のピンソケットJ6, J9(4ピン)はTFT液晶のサイズに合わせてどちらか一方を半田付け。
(現時点ではSDカードリーダは使用していませんので保持用です)


(サ)   DCジャックの半田付け

(シ) 電源スイッチをJ4に取り付けます。 (ピンを曲げる方向に注意してください)
ピンが短いので、はんだが十分に奥まで入っている事が重要です。 ぐらつく場合はホットボンドなどで固定してください。


(写真5) ピンを曲げる方向はスイッチの軸の模様で判別






● ケース付きの部品キットには、交換用の電源ボタンの専用キャップ(白)がありますので、これに取り換えてください。緩い場合は接着剤で固定してください。

(ス)TFT液晶にピンヘッダー[オス端子]を半田付け (1x4ピン)


以上で半田付けは終了です。　(液晶は装着せずに、次のテストを実施してください)

[C] テスト手順

　液晶は装着しないで、以下のテストと確認を実施してください。

1.  半田不良、半田ブリッジの確認

虫メガネなどを使って、半田不良、半田ブリッジが無いかを確認します。特にGNDピンの半田不良に注意してください。
(MCUはピン数が多いですので、すべてのピンの半田が良く濡れた状態になっているか確認してください。)


2. 主要な点の抵抗値をテスターで測定します。(表4)


3. 外部電源回路のチェック 
    (USB電源が優先しますので、外部電源チェックの時はUSBケーブルは外してください。)
  • USBケーブルを外し、電源スイッチをOFFにしてください。
  • 電源スイッチをOFFにしたまま、DC6V-12Vのアダプタをつないで、
    GND(TP1)と J4(電源SWの基板角側 )に5Vの電圧がでているか確認してください。
    (これが正常でない場合は、表面実装部品(LDO)の不良か、半田付け不良の可能性が大です)
  • 次に、電源スイッチをONにして、以下の電圧が出ているかを確認してください。(図9)
  • GND(TP1)とVSYSピンの電圧(4.1V前後)、
    GND(TP1)    と3V3の電圧(3.3V)
(図9) マイコンの電源周辺のピン配置



以上が確認できましたら、RTC(時計)用の電池を装着しましょう。
(下のトラブル事例を参考に端子を曲げないよう注意してください。)

● 電池装着前に3.0V前後の電圧があるかを念のため確認してください。(トラブル事例2)

続けて(液晶を装着せずに)ソフトウェアの書き込みと、機能テストを実施します。(次回へ)



【補足】

     トラブル事例: 時計(RTC)が時刻を記憶しない。(電源Offで設定時刻が消える)

【トラブル事例1】 RTC(時計)の電池バックアップが動かない

★ 電池ホルダの端子が曲がってしまった例 (非常に分かりにくいです)

     [原因1] CR1616電池を電池ホルダに装着するときに、端子が曲がって[伸びて]しまい、
電極のプラスとマイナスがショートした。

　　曲がった電極に電池を装着した場合、ショート状態になり危険です。
　　また電池も大きく消耗している可能性がありますのでご注意ください。

    (写真は旧基板です。専用基板とは取付向きが逆ですが、電池ホルダの部品は同じです)

正しい電極の形  (矢印のところが立っている。電池の側面に接触)



曲がった電極の形 (矢印のところが延びて平らになっている。電池の側面と底面に接触(ショート))



     [原因2] 逆に、電池ホルダの端子が外側に曲がってしまい、電池の側面と接触していない。(または接触が緩くて不安定)
　　　というケースもあります。電池ホルダの端子の曲がりに注意してください。


【トラブル事例 2】　 RTC(時計)の電池バックアップが動かない

　時計が電池バックアップされないとのご報告をいただきました。
　原因は、同梱のCR1616の電圧(通常3V)が1.6Vに低下していた電池不良と判明しました。
　電池はパッケージを開封確認して出荷できませんので、この不具合については
　申し訳ありませんが、新たに電池をご購入いただきますようお願いいたします。　

   [原因2]
 
   電池の電圧は3Vだが、バックアップされない事例がありました。
   原因は、電池が電池ホルダにしっかり固定されていない事にありました。
   電池ホルダの4本のツメがしっかり電池を押さえているか確認してください。





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