TRRS 4極3.5mmジャックの変換基板

　TRRS は前作OMTPCTIAのオーディオRCA端子を3.5mmジャックに変更し小型化したものです。

　4極ピンプラグの結線と相互変換については以下の記事をご参照ください。

関連：OMTPCTIA 4極3.5mmジャックの変換基板

回路図

部品表 (すべて秋月電子)

J1-J3 ３．５ｍｍ４極ミニジャック　基板取付用　ＭＪ－４ＰＰ－９
J4 ピンヘッダ　１×４　（４Ｐ）　（１０個入） など ※オプション
J5 基板用RCAジャック 黄 RJ-2410
または 基板用RCAジャック 黒 RJ-2410
J6 ３．５ｍｍ小型ステレオミニジャック　基板取付用
J7 ３．５ｍｍステレオミニジャック　基板取付用　ＭＪ－８４３５

　秋月電子では3.5mm 3極ジャックは２種類あります。J6,J7はどちらかひとつを選んではんだ付けします。ピンヘッダは引き出し用なので特に必要ありません。

設計データ一式は以下にあります。

https://github.com/houmei/TRRS

基板はboothにて配布します。

OMTPCTIA 4極3.5mmジャックの変換基板

　3.5mmの4極あるプラグはGND、左右音声に加えて映像信号またはマイク信号を割り当てているものがあるがそのピンアサインはまちまちである。これらを相互変換する基板を作った。

☆3.5mmピンプラグについて

　2極のモノラルプラグは先端がTip、胴体部分がSleeveとなり通常はTipが信号、SleeveがGNDに割り当てられる。3極のプラグは先端がTip、途中がRing、胴体部分がSleeveでTRSプラグとも呼ばれる。これをオーディオ用に使う場合はTipがL(左音声)、RingがR(右音声)、SleeveがGNDに割り当てられる。

3.5mmジャックとRCA音声端子変換器の作成

　4極のプラグは先端からTip、Ring1、Ring2、SleeveとなりTRRSプラグとも呼ばれる。音声＋その他の信号(映像やマイクなど)として使われるが、そのピンアサインは機器によってまちまちになっている。

極めろ～ステレオミニ4極プラグの極意

　代表的なピンアサインはOMTP、CTIA、ビデオ機器などでよく使われるCamcoder AV。それぞれに業界団体があり全体で統一とはならなかった。

OMTP(Open Mobile Terminal Platform) Wikipedia

CTIA Wikipedia

Camcoder AV - デファクト的なもの？携帯電話よりもVTR接続の需要は先にあった。

L型ミニプラグ（4極）-RCAピンジャック変換ケーブル - 製品の例より

それぞれのピンアサインはTip,R1,R2,Sleeveの順に次のとおり。

OMTP - L R V G

CTIA - L R G V

Camcoder AV - L V G R

Camcorders and Video Breakout Leads CABLECHECK

4 pin 3.5mm (2.5mm) plug connector　PINOUTS.RU

☆変換基板の製作

回路図

部品表：(すべて秋月電子で購入)

J1 基板用ＲＣＡジャック（黄）

J2 基板用ＲＣＡジャック　白

J3 基板用ＲＣＡジャック（赤）

J4,J5,J6 ３．５ｍｍ４極ミニジャック　基板取付用　ＭＪ－４ＰＰ－９

(J7,J8は必要に応じて)

設計データ一式：　https://github.com/houmei/OMTPCPIA

注意点として、秋月電子の白RCAジャックは他の色のRCAジャックと端子形状が微妙に違います。このためフットプリントを修正。

ケーブル類はこちら：

せんごくネット通販　カテゴリー: 変換ケーブル(4極)

エレコム AVケーブル ステレオミニプラグ(L型 4極) - RCAピンプラグ変換 0.15ｍ ブラック DH-MLWRYF015BK

エレコム(ELECOM)

2019-08-07

RJ45コネクタを使うシリアル通信の調査

　まずは前回、PASOPIAのシリアルインターフェース PASOPIA232C の続きから。

　当時のシリアル通信、RS-232Cの主なコネクタの形状はDsub25ピンだった。これを現代のパソコンにつなごうとするとDsub9ピン（EIA-574)かそれをUSBに変換するUSBシリアルケーブルを使うことになる。これが結構煩雑で途中にクロス変換やジェンダーチェンジャーが必要になることがある。PASOPIA232Cはストレートとクロス接続をスライドスイッチで切り替えるのでクロス変換は不要だがそれでもこんなかんじになる。

　そこでCISCOルータとのコンソール接続に使われるRJ45コネクタを使ったシリアル通信を流用することにした。RJ45-8P8Cのジャックなら通常のLANケーブル(CAT5以上の全結線)が使えて取り回しも楽になるはず。

以下はCISCOのコンソールポートに関する資料：

Catalystスイッチのコンソールポートへの端末接続について

コンソールおよびAUXポートのケーブル要件の設定

ケーブルのピン割り当ての識別

これらの資料によると、CISCOルータ側のコンソールポートであるRJ45ジャックのピンアサインは以下のとおり。

1 - RTS

2 - DTR

3 - TXD

4 - DCD

5 - GND

6 - RXD

7 - DSR

8 - CTS

このピンアサインはうまくできていて、逆順だとシリアル通信のクロス接続になる。これはLANケーブルのクロス接続とは異なり、ストレートに対してロールオーバーと呼ばれている。

　さてこのルータ側にあるコンソールポートはDTEかDCEか？

RS232C予備知識 DTEとDCE

　これ以前のルータはコンソール接続にDsub9ピンオスのコネクタが使われていた。これがコストダウン目的かRJ45のコンソールポートに変化した。PCとの接続はクロスケーブルだったはずで、そうなるとこのピンアサインはDTEになるはずだが決め手となる文書が見つからない。

　ということでPASOPIA232Cを元にRJ45コネクタに変更したPASOPIARJ45Sを作ってみた。この基板はRJ45コネクタを2つ搭載し、ストレートとロールオーバーに対応させている。

使用部品：

Ｄサブコネクタ　２５Ｐ・オス（半田付けタイプ）

基板取付用ＬＡＮコネクタ（モジュラージャック）（ＲＪ－４５） x2

丸ピンＩＣソケット　（１６Ｐ）

※PASOPIA232Cと同じく接続にはDIP CABLE(16P)が必要

　これをUSB-RJ45変換のコンソールケーブルを使用して接続する。互換品はたくさんある。

KAUMO CONSOLE(RJ45) USB変換 コンソールケーブル (グリーン 3.0m FTDIチップ)

KAUMO

RTSが1番ピンのJ2コネクタに接続したら通信できた。これがコンソールポート相当になる。

さてこのRJ45-USBケーブルは、パソコン側にDsub9ピンオスのシリアルポートがあれば以下のRJ45-Dsub9メスケーブルと同等。

Intellife コンソールケーブル RJ-45 DB-9 互換ケーブル Cisco Systems シリアルケーブル 変換ケーブル

Intellife

ピンアサインは以下のとおりでRJ45のRTS-1番ピンに対応するのがDsub9の8番ピン、CTSに接続されている。つまりこれらのコンソールケーブルはＲS-232Cのクロスケーブルになる。ということはPASOPIARJ45SのJ2コネクタはDTEということになる。

　さて以上をふまえてもうちょっと一般的なものを作ってみますよ。Dsub25オスをRJ45コネクタ2つに変換するDSUB25RJ45S 、昔のPCなどの本体側に直接接続しLANケーブルを使って通信する。

　確認したとおりRTSが1番ピンのRJ45コネクタで通信できた。

　ここで使った機器は東芝のMSX、PASOPIA IQ HX-22で当時のMSXとしてはめずらしくRS-232Cインターフェースを内蔵している。MSXでRS-232Cを使用するには拡張BASICが必要となり、それも内蔵している。以下の操作で接続先PC側のTeraTermと通信できた。

call comini("0:8N1NNNNN",9600,9600,30)
call comterm("0:")

MSX Datapack wiki化計画　1章 MSX RS-232C

↓こういうのもあるのでテスターで調べてもよかったんですけどね

CERRXIAN DB9 RS232 COMメスポート - RJ45メス+ RS232メス - RJ45メスコネクタカードDB9シリアルポートエクステンダ - LAN CAT5 CAT6 RJ45ネットワークイーサネットケーブルアダプタ（1ペア）

CERRXIAN

DIP28SSOP32P1mm 1mmピッチのSSOP→DIP変換基板

　沖電気のMSM82C51A-2GS-KをDIP 28ピン品と間違えて購入してしまった。これはSSOP 32ピンでピンピッチが1mmとあまり見かけないもの。市販の変換基板は1.27mmや0.635mmしかないので作った。

回路図：

SSOP 32ピンのうち4本はNCで残りがDIP 28ピンに対応している。

JP1をショートするとベタ面と8251のGND(5ピン)が接続される。

設計データ一式はこちら。ガーバーデータはそのまま使えます。

https://github.com/houmei/DIP28SSOP32P1mm

　SSOPのフットプリントの長さ方向には余裕がありません。

SSOPのはんだ付けはYouTube動画などを参照してやってみました。色々やり方はあるようです。

私の場合、有鉛糸ハンダ0.8mm、先の細いハンダゴテを使いました。位置合わせの仮止めのために１ピンと対角のピンを少しカットしてフットプリントに余裕をもたせてはんだ付けし、残りはフラックスをたっぷり塗布した後で１ピンづつはんだ付けしました。JP1もブリッジしておきます。

　SORDm5F基板で動作確認。OK

見かけたことはないですがその他の1mmピッチSSOP品にも使えるはずです。

DINコネクタ変換基板とDINコネクタの入手先

　昔のパソコンなどで使われていた標準DINコネクタの変換基板を作りました。DIN8ピン、6ピン、5ピンに対応し2.54mmピッチで引き出します。

　KiCad5による設計データ/ガーバーはこちら

https://github.com/houmei/DIN8

　実装例

　基板

　回路図

　レイアウト

DINコネクタのピン配置。ホシデンの資料より引用。

　DINコネクタはAliexpressで購入できるが10個単位で到着が遅かったりする。国内で扱っているのを探したが在庫限り品がほとんど。

・DIN 5P

秋月電子　基板取付用ＤＩＮソケット（メス）　５Ｐ　１８０°

マルツ　DINジャック 5P 基板取付型【TCS5093-1540577】 ※在庫限り品

・DIN 6P

共立エレショップ　DINコネクタ 6pin基板ソケット[RoHS] TCS4460-0140577

・DIN 8P

若松通商　商品検索　8pinDIN端子メス で検索

→販売開始しました。DINコネクタ変換基板 2枚セット

タミヤの電動ハンディドリルをUSB電源対応にする

　タミヤ　クラフトツールシリーズの電動ハンディドリルを便利に使っているのだが、作り方が悪かったのか電池まわりの接触が悪く動かなかったり回りっぱなしだったりになっていた。この際USB電源対応に改造してしまおうか。

　使われているモーターはFA-130の定格が3Vのもので、これにUSB電源の5Vはちょっと高すぎる。抵抗を入れてもいいが結構な電流が流れるはずなので小型のものは使えない。じゃあ5V対応のモーターはないかということでUSB対応ファンを探してバラしてみることにした。USB対応ファンは１００円ショップで探した。この時期にしか出ていない。

　ダイソーのFLOWER-SHAPED TABLEFAN 300円というのが形状と電池三本でも動作というところがいけそうな感じがしたので購入して分解する。

　モーターはFA-130の形状でOK。

　電源は専用のUSBケーブルを接続するDCジャックと電池ボックス。抵抗などない。モーターは5V動作であたり。

　では組み込んでみる。スイッチ部分はもともとあった部品を外してUSB対応ファンで使われていたスイッチを流用。スイッチ動作はモーメンタリ(押したときだけ)からオルタネート(ON/OFF切り替え)になるけどいいでしょう。セメダインスーパーＺで固定。

　スイッチが当たる部分を加工。プラモデル部品なのでカッターナイフだけでも削ることができる。

　完成。USBファンの部品をうまく流用できていい感じになった。DCジャックの取り付け加工は面倒になったので電池ボックス内で接続してUSBケーブル直出しにした。

　さて電流を測定すると無負荷で0.15A。指で軸を抑えて回りにくくしてみると0.5A程度まで上がった。USB電源にモーター直結だしノイズのことも考えるとパソコンのUSBポートには接続しないほうがいいでしょう。これで工作がはかどるね！

タミヤ クラフトツールシリーズ No.41 電動ハンディドリル 組み立て式 プラモデル用工具 74041

2017-02-04 ￥ 1,763

メモ：ロジアナ ZEROPLUS LAP-C

　ロジック・アナライザ、ZEROPLUS LAP-CのソフトウェアがWindows10対応になり、これまで別売だったプロトコルが付いてくるようになったそうだ。

ZEROPLUS社のLAP-CシリーズのロジアナがWindows 10に対応(しなぷすの独り言)
ZEROPLUSのLAP-CがWIn10に対応&追加プロトコル無料(博多電子工作室)

私のはいちばん安い16032だけど分解したら上位機種にゴニョゴニョできる基板らしい。
ZeroPlus LAP-Cロジックアナライザを上位機種に！！(ケース開け不要に)(Illegal function call)

ロジックアナライザ【LAP-C(16032)】(マルツ)
秋月電子で買ったけど、16032モデルはもう扱ってないみたい。
ＺＥＲＯＰＬＵＳロジックアナライザ６４ｋビット１６ｃｈ１００Ｍ　ＬＡＰ－Ｃ（１６０６４）(秋月電子)

SparkfunのmicroUSBブレイクアウトボードはもげやすい

　SparkfunのmicroUSBブレイクアウトボードに搭載されているmicroUSB-Bコネクタはもげやすい。
試作品を渡してたらUSBケーブルごともがれて持っていかれた。

Breakout Board for USB microB[Sparkfun]
ブレイクアウトボード　for USBマイクロB [Strawberry-linux]

　おなじmicroBコネクタを採用しているArduino LeonardoやRaspberryPiではそんなことないので比較した。

Breakout Board for USB microB
 

RaspberryPi


Arduino Leonardo
 
　ということで、ブレイクアウトボードのコネクタ、信号端子の両側をガードしておらず機械的に弱いので気をつけましょう。

ブレッドボード用電源治具

ブレッドボードで工作していると、電源を上下に渡すのが面倒と感じることがあるのでちょっと作った。


　こうやって2x5=10Pのピンヘッダを二個用意。奥の方はプラスとマイナスになる端子を少し引き伸ばしておく。




 　ACアダプタのジャックとコネクタがあらかじめ配線されている製品があるので、これをつける。
あとは使用したい電源電圧にあったACアダプタを繋ぐだけ。今はACアダプタがスイッチング電源になって期待通りの電圧が得られるのでこれでOK。

Seeeduino用DCジャック〜2ピンコネクタ変換ケーブル [スイッチサイエンス]
※2mm間隔のコネクタのものは使えないので注意

ほんとはこれが欲しかった
Adjustable breadboard power supply kit - v1.0

パソコンによる波形観測

以前トラ技の特集で見たような気がして検索してみたら、あった。


高速リアルタイム スペクトラムアナライザー　WaveSpectra 

多機能 高精度 テスト信号発生ソフト WaveGene

　どうもマイクロカセットテープの再生速度が遅いみたいなので波形で確認したい。そこで以下の手順で観測した。

(1)WaveGeneで1KHzの正弦波を発生し、基準となるマイクロカセットレコーダーで録音する。
(2)録音したテープを測定したいマイクロカセットプレーヤで再生し、その音をWaveSpectraで観測する。

　同じカセットレコーダで録音と再生をしたら同じになるはずであり、測定しようとするマイクロカセットプレーヤが再生専用なのでこのようにした。
(1)で使うのはOLYMPUS Pearlcorder S722
(2)での観測対象はELEC ELS-1 マイクロカセットヘッドフォン

　で、観測結果。


これによるとスペクトルアナライザのピークが約900Hzになっている。1KHzの波形と比べ10%も遅くなっている。

また、波形全体をみると大きさに波がある。周期までは観測していないが、耳で聞いて感じる大小の変化とおなじようだ。このプレーヤは自分で駆動系を修理したので、そのせいかもしれない。まあもともと動いていなかったし古いので正確なことはわからないが。

　ということでこの実験はWindows7(32bit) Dell Precision M4300内蔵のスピーカーとマイクで行った。たいへん手軽にできてしまい便利だ。
　作者のefu氏に感謝。

USB観測用治具の製作

USBのバスを観測したいなあということで手持ちの部品で作ってみた。
USB A,Bコネクタ、4ピンヘッダ、小基板。
 
配線は以下のとおり。左側がAコネクタ、右側がBコネクタ。工作は30分程度。

 で、以下の様にロジアナに繋いで使用する。上から+5V(未接続)、D-、D+、GND。

 
…で満足していたら、すでに完成品があるじゃないか！950円！
ＺＥＲＯＰＬＵＳロジックアナライザ用ＵＳＢブリッジ(秋月電子通商) 
出鼻をくじかれました。しかし負けずに研究開発は続けていきます。