とりつけられるようになっています。整流ダイオードにはTO-220タイプのショットキーもとりつけられる
パターンになっています。
こんな感じの基板です。
Raspberry Pi で遊んでみる！（その２） 2014.12.15
（その１）はこちら。
すこし長くなったので、（その２）のページを立ち上げました。
シンプルパワーユニットを組み立てましょう！
まずはLM317を用いた簡単な電源ユニットです。Raspberry Piと接続しやすいようにUSBコネクタを
とりつけられるようになっています。整流ダイオードにはTO-220タイプのショットキーもとりつけられる
パターンになっています。
こんな感じの基板です。
組み立ては簡単です。電解コンデンサは8200uF/16Vのものを2本使用しました。
これは秋月電子で安く購入したものです（通販にあります）。それにしても、放熱板と電解コンデンサの背が
高いです。
電源基板が完成しました。
接続するトランスも秋月で購入したものです。１２V１Aの出力容量です。
出力タップが６、８，１０，１２Vとありますが今回は８Vタップを使用しています。
また入力はAC１１０Vをつかいました。
整流後の出力電圧は約１０Vなので少し高いですが、これで行きましょう。
反対にトランスタップを６Vに下げると、整流後に7Vくらいになるので今度は高すぎます。
さてトランスを接続して出力が５Vになることも確認しました。
トランスと接続しました。
MCK GEN-BPLUS も完成しました。
こちらも完成です。部品点数は少ないので１０分程度で組みあがります。
ディジタルアイソレータはSi8440ですが、チップサイズはワイド版です。ナロー版も搭載可能です。
MCK GEN-BPLUSも完成しました。
早速つないで動作確認です。
出力になにかをつないで・・・・とやりたいところですが、ついでなのでもう１つの電源基板もつくっちゃいましょう。
ここまで準備しましたが、本命の電源基板をつくりましょう。
Raspberry Pi搭載用の電源基板をつくる！
やっぱりこちらを作って動作確認をすすめましょう。
基板の外観です。
くみあげるときは、放熱板のとりつけの順番を間違えないようにしないと。
といっても、間違えてもなんとでもなりますが・・・。
電源基板が完成しました。
まずはMODEL Bを搭載。
とりつけネジピッチの確認も含めて、まずはMODEL Bを搭載しました。ピッチおよび動作は問題なしです。
MODEL Bは５Vで400mA以上流れますが、放熱板の温度はほとんど上がらないようです。
おそらく冬場だから気温が低いからかな？
MODE Bを接続した様子です。
次はMODEL B+を搭載してみましょう。
MODEL BLもネジピッチは問題なしです。電源はUSBをつかって供給して、まずは動作確認です。
MODEL B+ともネジピッチはよくあいました。
この状態でMCK GEN-BPLUSを搭載して、寸法敵に干渉しないかもチェックです。
親亀基板を載せて寸法チェックです。
さて、直接電源をつなぎましょう！
USBでの接続は簡単でいいのですが、MODEL B＋ではスイッチング電源をつかっているのでノイズが悩みのタネです。
もっとも音に影響があるかどうかはわかりませんが、まあ悩みのタネは除いておきましょう。ということで、
スイッチング電源部を排除して直接電源を接続することにしました。
とりはずす部品はL1、L2のみでもいいのですが、ついでなのでスイッチング用のICもとりはずしました。
半田をたっぷりのせてとりはずします。巻き添えをくらった隣のチップコンデンサも取れてしまいましたが、
スイッチングIC用のパスコンなので不要です。
電源を接続する位置は下図のようになります。そして電源基板から電源を配線です。
スイッチング電源周辺の部品を取り外します。
こんな感じで配線しました。
すっきりしました！
USBケーブルがなくなるとすっきりしました。それに、すべてシリーズ電源で動くことになるので、ノイズの心配のタネも
すこし消えるでしょう。もっとも、CPU自体が高速に動いているので、本来はそちらのノイズが多いかもしれません。
もっとも、そのためにディジタルアイソレータなるものが乗っているわけですが。
USBケーブルも無くなりすっきりしました。
動作確認！
DAC1242-2.1を接続して動作確認です。WEBラジオから44.1kHz/24Bitの音源を使用して波形を確認しましたが、
問題なしです。気をつけないといけないのはソースの一部に32kHz／16Bitのものがありますが、これは動作しません。
というのもMCK GEN-BPLUSのクロック逓倍用のICS570の最低周波数にとどかないからです。32kHz／16Bitでは
BCKの周波数は高々1MHzです。同様に44.1kHz/16Bitでも1.4MHz程度なので動作できません。まあ、稀なソースでは
あります。
DAC1242-2.1を接続して動作確認です。
アナログ出力確認です。問題なく動いていることを確認しました。
DAC51X2 MINI B-PLUS も作ってみよう！
MODEL B+用にはPCM51X2を使用したDAC基板もつくってありますので、
これも組み立てましょう。以前にリリースしたDAC51X2 MINIと構成はほぼ同じですが、
MODEL B＋がスイッチング電源ということもありディジタルアイソレータも搭載可能にしています。
こんな感じの基板です。
実装する部品も準備。
事前に部品を用意しておけば組み立てはさほど時間はかかりません。
チップ部品を多くつかうので、リード線の処理がいらないのも便利です。
電解コンデンサを使用予定のC3については、背を高くしたくなかったこともあり
大容量のセラミックコンデンサ（100uF/6.3V)を使用しました。秋月で１０個２００円で売っています。
どんどん部品を取り付けていきます。
電解コンデンサのかわりに大容量セラミックチップコンデンサです。
完成！
２０分くらいで半田付けは完了です。完成しました。
お出かけ用の写真です。すこし光の反射があるな〜。
どきどきの動作確認！
簡単な回路ですが、電源を入れるときは緊張しますね。
MODEL B+の上にのっけって電源ON! 無事信号がでてくるのを確認しました。
どきどきの動作確認！
無事動きました。
ワクワクの試聴！
動くことがわかったので、さっそくベッドサイドのサブシステムにつないで試聴です。
ソースはWEBRADIOからジャズを探して聞いてみました。
なぜかスイッチング電源で駆動していたときより重心がさがって、音に落ち着きがでたような気がします。
たぶん、気だけでしょう（笑）。
しかし、トランスのAC100Vがむき出しなのが安全上よくないので、ここは早急に対処しないと。
引っかけでもしたら大変です。
ワクワクの試聴です。
こうなるとトランスもEIじゃなくてトロイダルあたりに変更したくなりますね。
それにしても
作るときにチップ部品が増えてきました。まあ、時代の趨勢ではありますが
形状が異なれば判り易いですが、数値を読まないとなると大変です。
老眼が進んできてますからね（笑）。
よくつかうチップ受動部品（左から1uF/3216、0.1uF/2012、51Ω/2012、47kΩ/2012）
2012/3216はチップサイズでそれぞれ2.0×1.2mm、3.2mm×1.6mmの意味です。
2012はインチでいえば0805とも呼ばれます。現在ではほとんどがミリでの表示のようです。
４階建て？
ついでにDAC51X2 MINI BPLUSとMCK GEN-BPLUSを同居させるべく４階立てにしましょう。
まずは必要なコネクタ類をとりつけです。
３階部分はDAC51X2 MINI BPLUSです。背の低い部品ばかりを採用したのはそのためです。
一番高い部品ばジャンパーポストでした。ついでにディジタルアイソレータも実装しておきました。
外部電源を使わないのでJP1,JP２は取り付いたままですが、一度電池駆動（単３×２本程度）にしてみるのも
面白いかもしれません。
３階部分はDAC51X2 MINI BPLUS
４階部分はMCK GEN-BPLUSです。よこから見るとこんな感じですね。
横から見ると。
こうするとアナログ出力も得られますし、ディジタル出力も得られます。
色々なPCM出力ソースとしても使えそうです。
念のため動作チェックです。
Raspberry Pi 2 を買ってみました。 2015.2.17
最近発売された上記のモデルを買ってみました。
速度が速くなって、メモリーも増えているようです。サイズ的には以前のMODEL B+と同じなのが使い易そうです。
RasPi2を買ってみました。
さっそく動かしてみましょう。DACカードはDAC512X MINI BPLUSをアドオンします。
ソフトはVOLUMIOの最新バージョンの1.55を入れました。
動かしてみましょう！
音楽ソースはまずは簡単に、ＷＥＢＲＡＤＩＯを選択して動かします。44.1kHz24Bit音源です。
VOUMIOも動作確認。
DACカードの出力も確認できました。
さて、このカードはどこに使おうかな〜。すでにRasPiも４台目だ〜（笑）。
アクセサリを作ってみました。 2015.3.8
ベッド脇のシステムに置いているRasPiシステムは結構重宝しているのですが、いかんせんモニタのない
スタンドアロンで動いていることもあり、落ちたのか動いているかがよくわからないときがあります。
なにか動いていることが判るようにとLRCKあるいはBCKの表示モニターを作ってみました。
簡単に済ませるなら・・
SPDIF Freq. checkerをつかえばどの周波数がでているかが簡単にわかります。
でも、LEDの点灯だけならちょっと寂しい気もするので、７セグ表示を行うことにしてみました。
メモリーバッファーのアクセサリーの巻き
４桁のLEDが安い！
秋月のHPを探すと４桁のLEDが安くうっています。ダイナミック点灯なので、すこしソフトは面倒になりますが、
これをつかってみました。カソードコモンタイプです。
４桁のLEDを調達しました。
カソードコモンタイプです。
早速組み立てましょう！
ハードはたいしたことありません。必要な部品はLEDとPIC、そして抵抗８本のみです。通常のダイナミック点灯だと
トランジスタ駆動を行うのですがPICは25mAまで電流を流せるので直接駆動します。それに、最近のLEDは高輝度なので
少ない電流で済みます。今回の電流制限抵抗は200Ωにしました。このとき流れる電流は
（5.0-2.1）/200＝14.5mAです。
これは４桁での電流になるので１桁あたり3.6mAです。これだけ流れれば十分に明るいです。
あと、コモン側でうける電流は最大で14.5×8＝116mAですが、LOWレベル時の引き込み電流なので、
結構流れますが、まあ大丈夫でしょう〜。それにパルスで流れますから平均で29mAです。
ソフトは
あとで色々つかえるように、LRCKとBCKの周波数の両方に対応するようにしました。
すなわち、最初にサンプリングした周波数をみて、概ね１MHｚ以下か以上かを判断して、
低ければLRCKと判断してサンプリング時間を長くして再カウントして周波数を判別していきます。
LRCK判断時の表示（44.1kHz） BCK判断時の表示（5.645MHｚ）
表示可能な数値は下記のようにしました。
これは周波数カウンタとはことなるので、下表のターゲット周波数に対して概ね２％以内の誤差であれば、
そのターゲット周波数であると判断します。
※PICの性能上、20MHz以上のクロック入力は怪しいです。
基板に組んでみました。
ブレッドボードでソフトの作成は完了したので、手元の細長いユニバーサルに組み込みました。
PICの足のI／Oはどちらでも定義できるので、配線するときは「もっとも簡単に配線」という基準で配線します。
そして、あとでI／Oの定義を変更して再コンパイルすればOKです。
部品面です。ちょうどピッタシです。
はんだ面の様子です。備忘録代わりに大きめに掲載しています。
完成しました！
まずは単体で動作確認しておきました。
352.8ｋHz入力時の表示です。
Raspberry の電源ボードに搭載しましょう！
どこに搭載するかは考えどころですが、やはり手前の見やすいところに搭載です。
ということで、手前にとりつけました。そしてボード間の配線です。
この場所にとりつけましょう。
配線はGND、電源（５V)、LRCKの３本です。
DAC51X2 MINIのLRCKから信号を横取りしました。
動かしてみましょう！
さっそく電源を接続して動作させましょう。
まず電源を入れた直後はVOLUMIOが立ち上がっていないのでLRCK信号は流れてでてきません。
そのため、LED表示は”−−−−”となります。これは無信号のときの状態です。
電源投入直後の状態。
しばらくするとWEBラジオが再生されて、同時に表示が４４．１になりました。
すなわち44.1kHzでの再生周波数ということがわかります。
44.1kHz時の表示です。
NASにつないで
192ｋHzのハイレゾ音源を再生します。すると、あたりまえですが表示が192kHzに変更になります。
ハイレゾ音源を再生してみましょう。
ハイレゾ音源なので192ｋHzの表示になります。
ちょっとだけ、RasPiがかっこよく見えようになりました（笑）。
（つづく・・・かな？）