激安LCDは動くのか? 2018.5.9

AMAZONをみていると激安のLCDが売られています。それもバックライト付で16列×2、20列×4のものがそれぞれ200円弱、500円弱です。
さらに送料無料ってどういうこと?ほんとに動くの?ちょっと興味が沸いてきたので購入してみました。

インラインの端子が便利そう!

品物は相変わらずの簡易包装で届きますが、中身は問題ありません。もっとも突起物もほとんどないので
壊れそうなところはありません。
 ところで、lこれらのLCDの便利そうなところは入力信号端子がインラインで並んでいるところです。
これはブレッドボードでつかうときにはとても便利です。
さらに16列×2、20列×4で同じピン配置です。これは基板をおこすときにでも便利ですね。
いつものSC1602とSC2004はVSS,VDDが入れ違いになっているのでそのための切り替えジャンパーを設ける必要がありますが、
こちらはその必要がありません。

20列×4タイプのピン配置です。VSS,VDDの順番ですが・・・。


16列×2タイプのピン配置です。こちらもVSS,VDDの順番です。

動くのかな?

もちろん、動くでしょうが、気になるのはいつもつかっているLCDとソフト的にもコンパチがどうかです。
ということでPICにテストプログラムを書き込んで動かしてみました。

結果は問題ないですね。普通に動きました。こりゃいろいろとつかえそうです。
とにかく安いのがいいですね。

動きました(その1)


動きました(その2)

折角なので
こんなものを作りました。

こんなものを作りました。

とある基板の制御用のコントローラです。
こりゃ1話では済まないな〜。


備忘録としてピンアサインを記録しておきましょう。


半田面です。

さらに備忘録でピンアサインです。

PARA+:PIN_B0
PARA-:PIN_B1
TERM+:PIN_B2
TERM-:PIN_B3

LCD_RS:PIN_B5
LCD_E:PIN_A1
LCD_DB4:PIN_A2
LCD_DB4:PIN_A3
LCD_DB4:PIN_A4
LCD_DB4:PIN_A5

SCL:PIN_C2
SDA:PIN_C1

久しぶりに再開 2018.5.25

5月はGWもあったけど、その他の週末もほとんど出先になっちゃったので、なかなか半田ゴテを握る時間がとれませんでしたが、
ようやくちょっと作業ができる時間が取れました。ということで、作業再開です。
今回のお遊びは何をしたかったかといえば、PiPA5756Dを2WAYのマルチアンプとして動かすためのコントローラの製作でした。
おもむろにPiPA5756Dと接続です。太いケーブルしかなかったので、野暮ったい感じでの接続です。

PiPA5756Dと接続しています。

PICにプログラムを書き込んで・・・というか、DIV5142をほぼそのまま流用です。もちろん、ちょっとは修正をかけますが、
あまり手を加えなくて済む点は楽です。

ソフトを組み込んで動作確認です。PCMのソースはSRC4137をつかっています。

まずは動作確認OKです。

Dクラスアンプの出力ですが、オシロに接続して動作確認です。LCフィルターが利いているので
綺麗な正弦波がでています。

動作確認は問題なくできました。

あれ?

ちょっと、というかかなり気になるのがLCDにノイズが結構生じます。秋月で買ったLCDではまったく問題がありませんが、
さすがに激安LCDのためかな?ひょっとして、LCDの書き込みの制御タイミングにはもっと余裕を持たせないといけないかもしれません。
まあ、これはボチボチ修正を試していきましょう。

LCDにノイズが発生します。

まずは、これで音だしできそうな感です。

でも・・・

また週末はお出かけモード(仕事ですが)なので、また作業は滞りそうです。

ノイズの原因は? 2018.5.28
 制御タイミングが原因かと思って、時定数を大きくしてパルス幅を大きくしたりしましたが
改善しません。それよりノイズの出方が時間によって変わる点が不思議です。最初は問題なく
動いていても、時間がたつと(数秒単位)でノイズが出始めます。こりゃ制御タイミングではなさそうです。
ひょっとしてのどれかの端子の半田付け不良だったりするかな?と考えて、ふと電圧を確認しました。

5Vと3.3V入れ替わっている!!!
テスターで調べたら5Vと3.3Vが入れ違っていました。LCDが5V、PICが3.3Vなのですが反対になっていました。
こりゃだめかな。PICが壊れなかったのでよしとしますが、まずは入れ替えました。

こんどは動かない・・・・
LCDに5V、PICに3.3Vになるように修正しましたが、今後はうんともすんとも動きません。
なぜかな?
これについては以前にBSSに書き込みがあったのを思い出して、LCDのロジックレベルがSC2004と異なる
のかもしれないと想定。すなわち、PICを3.3Vで動かしてるのでロジックHレベルは3.3Vですが、それではLCDの
HIGHレベルに足りないのでは?たとえばLCDのロジックHレベルが0.7VDDとすれば3.5V必要になりますが、
そうすれば3.3Vでは足りません。解決するにはLCDの電源電圧をすこし下げてやることにしました。

ということで
LCDの電源にシリコン整流ダイオードを1つ入れて電源電圧を0.6Vほど下げてやりました。
そうすれば電源電圧は4.4VになりHレベルは0.7VDDとすれば3.1Vですから、3.3Vで動作するPICでも十分です。

整流ダイオードをはさみこんでLCDの電圧を0.6V落として使用します。

激安LCDさん、ごめんなさい。
 電源電圧をすこし下げると問題なく動作しました。激安LCDはSC2004とは完全なコンパチではなさそうです。
仕様がまったくわからない激安LCDならではのトラブルでしたが、まずは不良を疑ってしまったことは反省です。

ノイズの発生もなく、問題なく表示できるようになりました。

さらに4ch化
 いまはPiPA5756Dに繋いでいますが、2ch構成なので2WAYのマルチアンプとしてはつかえますが、さらにサブウーハなどを
付け加えたい場合などには、3ch以上は欲しいところです。ということで、4ch化をめざします。
要はPiPA5756Dを2枚同時に動かそうということです。ここで問題になるのがPiPA5756Dに搭載されているTAS5756のI2Cアドレス
です。TAS5756のI2Cアドレスはアドレスピンの選択で0x98,0x9a,0x9c,0x9eから選択できます。もともとのPiPA5756DのI2Cアドレス
の設定は0x98,0x9aになっているので、追加の1枚のアドレスを0x9c,0x9eに変更すれば一番簡単なのですが、これは極めて難易度
の高い改造になってしまいます。なんせピンピッチが0.5mmのICの1本を浮かしてVDDに接続するということが必要です。
これって結構大変だったりします。ということで、ここはソフト的に対応することにしました。いや、正確にはハードとソフトかな?

I2C通信を2系統化
 4chで動かすために、要はI2Cの制御線を2系統設けることにしました。こすればI2Cのアドレスが2枚の基板でダブっても問題ありません。
それにPICマイコンも未使用のPINも多いのでI2Cをもう1系統追加することは特段問題ありません。ソフトについては
I2Cの制御ソフトを2系統つくる必要がありますが、基本的にはコピペ(と簡単な修正)で済むので大した手間ではないでしょう。

2系統目のI2Cインターフェイスを追加しました。

備忘録です。
SCL2:PIN_C4
SDA2:PIN_C3


4ch化!
ということで、もう1枚のPIPA5756Dをつくりました。不要な部品は搭載していません。
3.3Vの電源もレギュレータの容量に余裕があることから、もう一枚から供給してもらうことにしました。


2枚目を作成しました。必要な部品しか搭載していません。4ch化をめざします。


接続し動作確認です。
まずはコントローラ基板と接続して動作準備を行います。

まずはテスト環境を構築です。もう1枚への配線を行います。

まずは仮接続して動作の確認を行いました。

組み立てるぞ!
基板を重ねる前に配線を済ませてしまいます。これは基板の中から配線しているので、基板を組み立ててからでは
配線できません。

まずは事前に配線をしておいてスペーサでつなぎます。


20mmのスペーサでつないでいます。

ここで一旦動作確認

まずはこの段階で一旦動作確認です。ソースにSRC4137を接続してチェックしました。

まずはこの段階で動作確認です。

DAIは何をつかうかな?

DAIは基板の一番したに取り付ける予定ですが、何にしようかな?

Raspberry Piを接続してみよう! 2018.5.29

ソースとして完結させるならRaspberryPiがもっとも適していそうなので、それをとりつけました。
もともとPiPA5756DはRasPiと接続することを前提としてたので、そのコネクタを使用してとりつけました。

Raspberry Piを一番下にとりつけました。

アンプ用電源の12〜15Vは別途必要ですが、5VについてはRasPiに供給すれば、
そこからPiPA5756Dならびにコントローラにもいきわたるので、microUSBをつかってRasPiに
電源を入れるだけで済ませています。

5V電源を接続しました。

何がしたかったかというと電源電流を知りたかったのですが、VOLUMIIOで192kHzで動作させた場合は
およそ0.4A程度の電源で済むことがわかりました。意外と少ないですね。

5V系は0.4A程度で済むようです。

最終形? 2018.5.30

ソースはやっぱりCDが接続できるように普通のDAIをつかうことにしました。
ここでは、DAI9211をつかいました。これをつかることで、いざというときにPCM信号も受信できます。


構成はこんな感じでDAI9211をつかいました。一番したはRCAコネクタをとりつけるだけぼバグ基板です。

最初は基板間のスペーサは20mm長のものを用いていましたが、少々ドライバが入りにくいこともあって、
すこし延長して24mmにしました。14mmと10mmのスペーサを組み合わせています。

ドライバが入りやすいように少々基板間の間隔をひろげました。


一番下の基板はRCAコネクタのみとりつけいます。PiDAC4490-1.1のバグ基板です。

出来上がり?

最終動作確認です。この構成にすることで基板への入力は5V、15VのACアダプタとCDからの同軸入力のみになりますので
極めてスッキリした構成になります。

これだけで4chのマルチアンプシステムです。


出力も問題ないことを確認しておきましょう。

スピーカに接続しましょう!

これは、また帰省したときに試してみましょう!

聞いてみましょう 2018.6.5

週末に帰省したので3WAYのスピーカに接続して聞いてみました。接続のために、スピーカケーブルの先端から圧着端子を取り除いて、
PiPA5756Dに接続できるようにするのはひと手間でしたが、ケーブルにそれほと太いものをつかっていなかったのが助かりました。なんせ
太いケーブルだと入りませんから。


週末に帰省したので、3WAYスピーカに接続しました。

電源はとりあえず、手持ちの5V2Aのものと15V0.4AのACアダプタがあったのでそれをつかいました。15V電源については、もっと容量が
欲しいところですが実用上では0.4Aもあれば十分な感じです。普段きく音量では不足は感じません。ただ、気分的にはもっと容量の大きな
ものがいいでしょう。手元で探すとノートPC用のものがあり、これが19Vで3A程度でるのでこれを使えばもっと余裕がでますが、
ちょっとまずいことがあり、アンプの電源につかっているコンデンサに耐圧16Vのものをつかっているところがあるので、まずはこれを25V品
に交換する必要があります。時間と交換できるコンデンサが見つかればとりかえましょう。

試聴して
 一発目に音だしの印象としては、いつもと変わらん!というのが最初です。もっとも新しいアンプをつくって試したことによるプラシーボもあるでしょうが、
普通になります。こんな小さな筐体のアンプで鳴らしているという感じではないです。さすがにDクラスアンプです。

しかしなあ・・・
 いままで使っていたアンプ群とはサイズが全然違います。いままでは同じようにならすためにはDAC、プリアンプ、チャンデバ(アナログ)そして3台のパワーアンプが
必要でしたが、それが小さい基板4枚程度に集約されてしまいました。さらにクロスオーバ周波数が自由に変えられるなどの機能アップもはたしています。
 なんか、スピーカに比べるととても貧弱な感じがしますが・・・これがテクノロジーというものなんでしょうか。
しかしなあ・・・これでいいのかなあ・・・求めているオーィデオってこれでいいのかな?という思いもしてきます。


以前は同じ機能をのためにはこれだけの装置が必要でした。

機械のためのスペースは?
 どこかの雑誌でみたとおもうのですが、車の設計コンセプトとして「人の為のスペースは最大に、機械のためのスペースは最少に」というのがあります。
軽自動車などはそうですよね。エンジンルームをみると、すごくコンパクトに収まっています。オーディオも出来るだけアンプなどは小さくしたほうが
いいとは思うのですが、やはりオーディオは趣味のものです。高級車などは、無駄にフロント部分が大きかったり、無駄が一杯ありますが、
その無駄が逆に高級感を生み出している側面があります。
オーディオの同様に、スピーカにしてもアンプにしても無駄に大きくてもそれが高級感あるいは安心感をあたえてくれます。
 ディジタルアンプを否定するものはありませんが、やはりAあるいはABクラスの効率の悪いアンプをつかったサイズがでかく重たい装置こそが
オーディオの醍醐味かもしれません。
 しかし、音的に良くなければ意味が無いのも事実です。今後ももこの状態で使い続けのか、それとも別で進行しているはディジタルチャンデバ+DAC+PAの
組合せに入れ替えるか、ちゃんと聞き比べる準備もしておく必要がありそうです。


快調になっていますが、これでいいのか?と自身に問いかけ中です。

折角なので 2018.8.2

久しぶりの作業再開になりましたがこのコントローラ基板を作ってみることにしょうましょう。
コーナーはPA5756Tに集約します。


(一旦、おしまい。PA5756Tへ