EPG4のLab.

KL5C8400 DIP40変換ボードの製作 (6)

2024-12-01 17:44:31
2024-12-05 15:45:02
目次

DIP40変換基板にRFSH回路も乗せてみます。これで一つの目的は果たせます。

KiCADで配線したところ。正直なところ経験が少ないので最適かどうかやなにかセオリー的なものがあってこうすべきというのがあるんだろうなと思いながらの作業でした。パーツは数点しかないのですが、一応、ソケットから抜き差しするときに邪魔にならなさそうな位置と、裏面には配置しないことにしました。

SOP版GALを使ってDIP40に収めたKL5C8400基板Rev1.10PCBエディット

レンダリングした結果。QFP44パッケージのはんだをつけるパッドはDIP40のスルーホールにかなり近く、ぎりぎりです。しかし実際にはこれでもはんだ付けするスペースがないほどチップの足がパッドを覆うかんじになりました。安心してはんだ付けするにはもしかすると足をリフォーミングしたほうが良いのかもしれません。しかしそれをきれいに処理できる治具を思いつけずそのままはんだ付けしました。

SOP版GALを使ってDIP40に収めたKL5C8400基板Rev1.10

Z80モードで使うので基板右側のJP1は上と真中のパッドをショートさせます。KC80にしたいときには下と真中のパッドをショートさせます。

SOP版GALを使ってDIP40に収めたKL5C8400基板Rev1.10の裏側のレンダリング画像

GALに書き込みをしているところ。このライターいろいろなものに対応していて優秀ですね。驚きました。

SOP版GALの書き込みの様子

ちなみに最初このように10枚を面付して基板をパキッっと分割できる予定でした。発注枚数少なくできて1枚は10cm x 10cm未満なのでお安くできると思ったのです。しかし、パキッといくには溝をつけてもらわないとならないのですが、その指定方法を間違えとてもそれはできない。かといってこの細さの線ではカッターで切ることもできないという状態になってしまいました。ただ、この配線で動作を確認しておきたかったので、面付された10枚のうちの半分以上を捨てる形でダイアモンドカッターで切り分け、チップをはんだ付けしました。

KL5C8400 DIP40ボードを10面付けしてみた基板のレンダリング画像

カッターで切り出す作業風景

基板をカッターで切断する様子

切り出して救出された基板たち。これとは別で知り合いに頼んでCNCを使って切り出すこともやってみました。

切り離された基板

カッターで切り離して製作した基板のバージョンは1.00です。1つ目が完成したところ。これも前回の基板と同様に細めのピンヘッダをはんだ付けしています。前回紹介した秋月電子のリードフレームがすぐに手に入る環境ではなかったので致し方なく。
また、CPUがもったいないのでVer1.00基板でチップをはんだ付けしたのは2枚だけで、今後必要になったら製作することにしました。

KL5C8400 DIP40ボードリフレッシュ回路付き1つ目の完成。基板のRev1.00

この変換基板Ver1.00で動作が確認できたので、少し修正を入れた変換基板Ver1.10を作成しました。実はこのページの最初に出てきたレンダリング画像の基板がその最新版になります。基板の角が少し丸くなっています。このVer1.10は面付せず1枚づつになるよう発注したものです。

この写真はお家リフローではんだ付けしたV1.10基板たち。

お家リフロでチップをはんだ付けした変換基板Ver1.10

JP1をZ80モードにはんだブリッジし、リードフレームをはんだ付けして完成!

リードフレームもはんだ付けして完成した変換基板Ver1.10

動画埋め込みできなくて申し訳ないのですが、変換基板を動作させている動画へのリンクを貼っておきます。いずれこの新さくらのブログが対応したら(または使い方がわかったら?)修正したいと思います。
KL5C8400を載せたMSX

[写真が見つかったので追記]

変換基板Ver1.00をZ80テストボード((4)で製作したもの)で動作させる準備。クロック8MHzが載せてありますが、LEDは早すぎてわかりませんでした。

変換基板Ver1.00をZ80テストボードで動作させる準備中

リードフレームをまっすぐ並べてはんだ付けするための治具。治具に挟まっていて見えない部分はつながっているのでなくてもそれなりにまっすぐにはなりますが、斜めになりがちです。

リードフレームをまっすぐに並べてはんだ付けするための治具

このように基板を載せてはんだ付けします。

リードフレームをはんだ付けするため治具にのせた基板

最初リードフレームを使うことでうまくいくかどうかわからなかったため、お試し程度の数しか購入していませんでした。貴重なリードフレームをはんだ付けした後で基板そのものが動作しないととても痛いのではんだ付けする前にテストするための治具をつくりました。上のユニバーサル基板にはんだ付けされているのはスプリングになっている端子です。基板の反対側にはDIP 600mipくらいの幅でヘッダピンが出ています。

リードフレームをつける前の基板をテストするための治具

取り付けるとこんな感じです。スペーサーでちょうどよい程度の幅で固定

治具に基板を装着したところこれをZIFソケットに挿す

治具ごとZIFソケットに乗せます。Z80テストボードでの動作を見ました。

ZIFソケットをつけてあるZ80のテストボード((4)で製作したもの)に治具にはめた変換基板を装填しテスト中

とりあえず動作した、ということでリードフレームを取り付けます。

変換基板Ver1.10をYAMAHA CX11(MSX1)に載せてF1 SPIRITを動作させているところ。

YAMAHA CX11に変換基板Ver1.00を載せてF1スピリットを動かしている様子

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