RX72T ボード出来たが、残念な結果・・

RX72T ボードが到着

PCBgogo からボードが届いて、早速組み立て動かしたが、色々と問題がある・・

何故、10枚作ったのか(かなり確認したので、パーフェクトと思っていたが・・・)

まぁそれでも、ツギハギすれば何とかなる程度ではあるけど・・

  • GPTW コネクタのピンアサインが間違っている・・
  • マイクロ USB コネクタのフットプリントを自作したが、ピンアサインが逆・・

※以前に、CP2102N の基板を作った時に使った、マイクロ USB のコネクタと同じフットプリントを使ったのだが逆だった・・
良く調べると、マイクロ USB コネクタには、二種類あり、上下が逆になっていた・・・
何も考えずに、ボトムマウントを買って取り付けてしまった・・・

フラットパッケージのハンダが難しい

今回初めて、自作基板に 0.5mm ピッチのデバイスをハンダ付けしたが、これが意外と難しい。

  • 今までは、金メッキされた変換基板にハンダ付けしていたが、それに比べて難しい
  • ハンダメッキが均一ではなく、部品の位置を決めるのが難しい
  • 視力が落ちて、ルーペなどを使わないと、細かい作業が出来ない

それでも、何とかコツを攫んでハンダ付けした。
※何かツールを用意しないと、量産は時間がかかりそうだ・・・
部品を吸引などして掴んで、微調整するハンドルがあれば良いのだが・・

0.5mm ピッチだと、ブリッジはするが、ハンダ吸い取り線とフラックスを使えば、何とかリカバリーは出来るようだ。

自作基板でも、部品を正確に配置する事が出来れば、殆ど問題は起こらないと感じた。
それと、部品を正確に置けても、その状態で固定するのが難しい、何か「ジグ」が必要だと痛感した。

1603 の部品(抵抗、コンデンサ)は、コツを攫めば簡単だが、綺麗(位置を正確に決める)に付けるのは難しい。

とりあえず、動作はしている

LED 点滅や、シリアル通信などを行って、問題なく動作する事を確認した。

SD カードの確認を行おうと思ったが、電源切り替え IC が行方不明で止まっている・・
※確かに買ったハズだが、何処を探しても見つからない・・・

エミュレータの接続は OK

ルネサスの評価ボードの回路を参考に、エミュレーター関係のコネクターを設けている。
E1 を接続して、フラッシュの書き込みを行ってみたが、問題無かった。

また、シリアル接続で内蔵フラッシュの書き込みも問題無い。

IICA の確認を優先

IICA(I2C) の確認を優先している。
IICA ドライバーは、ポーリングは出来ていたが、割り込みを使うドライバーは未完だった。

そこで、これを完成させる事から始めようと思う。

RX24T である程度確認していたが、RX72T では、グループ割り込みを使う必要がある。
※RX24T では通常割り込み。

グループ割り込みのハンドリングがイマイチだったので、RX マイコンフレームワーク全体で関係する部分を修正した。

まとめ

USB が逆だったのは、かなりショックだったが、部品が二種類(トップ、ボトムマウント)ある事に気が回らなかった・・・

マイクロ USB コネクタを基板にダメージを与えないで外す事が難しそうだ・・・
※低融点ハンダを買う必要があるようだ・・・

RX72T ボードを試作

RX72T が安い!

いつもお世話になっている Chip1Stop で100ピン、PGA、USB の RX72T が 10 個で @600 程だった。
丁度、RX72T の実験ボードが必要だったので、ボードの制作も考えて10個購入した。

RX72T は 200MHz 動作で、TFU(三角関数演算器)内蔵なので、CP が非常に高い。
※現状、RX24TやRX66Tと同程度か、むしろ安い!
RAM(128KB)がもう少し多ければと思うが・・・

いつも、デバイスは買ったものの、ボードを作るのが後回しになり、新型のRXマイコンが出て、モチベーションが駄々下がり、結局肥やしになる事多数、今回は、ちゃんと最後まで作る事を誓った。

基本設計

基本的には、あまり欲張らずに、そこそこの完成度とする事でボードの設計が楽になると考えた。

  • RSPI で SD カードをサポートする。
  • GPTW ポートを出す(ブラシレスモーター制御向け)
  • CAN をサポート
  • IICA(I2C)をサポート
  • RS-485 をサポート
  • Renesas エミュレータ接続をサポート
  • USB マスター、クライアントをサポート
  • シリアルポートを複数サポート
  • D/A 出力
  • アナログ入力

など、複数の用途を盛り込んだ。
やはり、ポートの配分に苦労したが、何とか回路設計は満足いくものになった。

プロジェクトは、github に KiCAD のプロジェクトとして置いてある。

ルート(ブロック):

全回路図(PDF)


最近、アトピーが酷くなって、甲府にある、漢方の病院に通院している。(既に3か月になる・・)
なかなか良くならず(時間がかかると言われた)、集中出来ないので、本業はお休みしている。
起きていると、痒みが強いので、なるべく安静にしている、この苦しみは、患った人にしか理解してもらえない・・

KiCAD の利用

KiCAD で基板を制作するのは、2度行ったので、かなり経験値が高くなった。
それでも、本格的なマイコンボードは初なので、色々ハードルがあると思える。

最近のKiCADは本当に完成度が高く、回路部品、フットプリント、など、自分で制作する事が少なくなった。

自分は、特殊なパーツ(主に秋月)に関して、部品や、footprint を作成している。

問題なのは、「二層基板で十分品質の高い電源を引けるか?」なのだが、部品配置をある程度行い、オートルーターに食わせてみたら、塩梅良かったので、電源を手動で引いて、オートルーターで自動配線、評価を繰り返していった。

オートルーターは、かなり細かい設定が出来るものの、全自動で引いても、思ったようにはいかない。

  • 部品の配置を良く吟味する。
  • 重要なトラックを手動で引く。(オートルーターが引ける余地を残し、配慮する)
  • 電源関係も重要な部分は自分で引く。

これだけ行えば、後はオートルーター任せで何とかなる事が判った。

まとめ

とりあえず、大体出来たが、もう少し煮詰めてから、基板屋に発注する事にしたい。

追記 2021-08-14 07:26:06 Saturday

電源の手動ライン、部品位置など見直して、再度オートルートを行った、今回は、最適化が終了するまでオートルーターを動かし続けた。
※ルートは、数分で終了したが、最適化には、この基板規模で1日くらいはかかっている・・・

そこで判明したのは、部品名が基板外形の外にあると、そこが、基板外形の最大エリアとして認識する事だ・・

最適化には時間がかかるので、手動で上記二本のトラックを修正した。

もう一度、確認を行い、ベタアースを追加してから基板の発注を行いたいと思う。

追記 2021-08-14 17:31:52 Saturday

下記 PCB でガーバーを作成し、基板屋(PCBgogo)に注文しました。

  • 基板サイズ 120mmx80mm
  • 枚数10枚
  • 銅箔2oz
  • 配送 OCS(DHLより$5安い)

で、7200円程、@720円