中華DDS汎用VFO（その２）

　DDS万能VFOのプロトタイプで暫く動作試験を行った。
概ね問題は無いが、もう少し改良したい部分が出てきた。
更に、AD9851のボードにも対応したい。
　然しながらポートは 既に満杯。AVFもメモリ98％使用でバッターアウト
これらをどうしようかと考えてみた結果、今回の改造となった。

【課題１】
　メモリの使用率が98％なので、何とかダイエットできないかとやってみたが、さして効果なし。
自分自身のダイエットと同じである。止む終えずAVRを　ATmega168Pに変更

【課題2】
　AVRを変更したがポートが足りないことは同じである。
　AVRを40pinタイプにすれば簡単であるが、基板が大きくなってしまう。
方法としては、ポートを幾つか使用して、ダイオードマトリックスを使いスイッチを取り込む方法

が考えられる。
また、デジタルICを使用してデシマル－BCD変換して取り込むのが本来かもしれない。
BASCOM－BASICには、キーボード用の命令もあるが、少々多すぎる。
　今回はあと少し増やしたいという時の非常用といえるかもしれない。つまり邪道と言われるかもしれない。
その方法とは、ADコンバータを使用した方法である。１ポートをAD変換として使用し、抵抗分割で電圧を作りスイッチで選択しADで電圧を測ることによりスイッチを選別する方法である。理論的には1023個のスイッチが作れることになる。実際には、誤差、変動による誤動作が無いよ

うな電圧差を考慮する必要はあるが。
　最初は抵抗とスイッチのみで試作してみたが、チャッタにより毎回数値が変動し、誤動作の恐れがあった。また、経年変化も考慮しなければならない。そこで抵抗分割とデジタルトランジスタ を使用して確実性をUPさせている。これは結構使えそうだ。

【課題３】
　ポートに余裕が出来たので追加プログラムを入れることが出来る。
その一つは、エンコーダーである分解能で回していると、どうしても早送りが欲しくなる。そのたびにSTEPを操作するのも面倒だ。早回しをしたときに自動的にアップさせるようなプログラムは複雑。メーカー製のような1回転1000パルスのエンコーダーも手に入らない。そこで苦肉の策として「Turbo」スイッチなるものを作ってみた。これを押しながら回すと10倍速になる物で、100HzSTEPの時1KHzとなる。これでかなり使いやすくなった。
　もう一つの追加機能として、DDSをAD9850とAD9851の両タイプに対応出来るようにした。このために１ポートを使っている。プログラムの中で指定する方法もあるが、せっかくポートに余裕が出来たので、ジャンパで選択できるようにした。

【DDSプログラム】
　DDSのプログラミングに関しては、ブログで幾つか公開されている。私も概ね同じ方法であるが、時々電源ON時に発振しないことがあった。その為現在はDDSのイニシャルセットにおいてDDSのリセットコントロールを行っている。これもポートを1個消費している。その後はトラブル無く発振している。マニアルにもRESET後直ちにシリアルモードコントロールするよう推奨している。
　
【電源コントロール】
　EEPROMに最終使用周波数等を記憶したいが書き込み回数保証が100,000回であるために、電源OFF時にEEPROMへの書き込みを行いたい。このため、電源スイッチでOnした後、自己保持回路で電源用リレーを保持させている。スイッチをOFFさせたことをポートで検出し、ROM書き込み後、リレー保持を解除するようにしている。この部分のパーツが結構必要となっている。

【基板】
　概ね完成形となってきたので基板を起こした。きこの基板は、２種類の基板（大、小）に対応できるようしてる。所有しているAD9850（大小）とAD9851（大）の3種類に対応できるわけだ。
　この基板での特徴として、LCDコネクタのピン配置が上下逆さまとなっていることである。これは、一般的なLCDのピン配置はLCD正面側を基準としてコネクタピン配置されているのだが、こちら側にコネクタを取り付けるとパネルに取り付けるときに邪魔となる。そこで裏側にコネクタをつけるのだが、こうすると１と２、3と4・・・・13と14が上下反対となる。 これで秋月などで売っている14ピンコネクタ付ケーブルがそのまま使えるようになる。
　DDS出力は、A,Bの2回路取り出せるようにしてある。AはDDS基板上にLPFがあるが、Bは直である。その為基板上にLPFが仕組めるようにパタンを用意した。
　尚、DDSの問題点、クロック発振器やLPFについては幾つか報告例があるので、それを参考にして対処する必要があることを付け加えておく。

　電源は5V200ｍA強必要で、３端子レギュレータを搭載できるようにしているが、結構発熱するので、しっかり放熱する必要がある。

　その他については、写真。回路図を参考にされたい。

2014.11.12
 訂正：回路図修正（RN2203極性修正、AVR型名修正）
2014.11.19
 訂正：回路図訂正（２SC2665→2SC2655）