パトライト型バーサライタの表示部基板完成

漸く完成した。（と思う）秋月B基板の縦の長さに合わせて縦は 95mm,横は細いほうがかっこいいのでできるだけ細く 25mmに収めた。パトライト型の場合、メイン基板は半径方向に、表示基板は切線方向に取り付ける。接続はL字型ピンソケットを使う。各社のデザインルールでDRCをかけたところ、 Olimex と PCBCart は NG, FusionPCB と P版.com は OK だった。
ピン間１本のデザインルールでの結果だ。LEDを光らせるだけなので 20mA 流せれば良い。ちゃんと計算していないが、おそらくもっと細くしても大丈夫だと思う。線幅を細くできればもっと基板の幅を細くできる。
チップLEDとチップ抵抗を向かい合わせに配置し、幅を稼いだ。同様にシフトレジスタとトランジスタアレイも向かい合わせに配置した。これにより、Vcc -- チップ抵抗 -- チップLED -- トランジスタアレイ の配線はスッキリできた。苦労したのは数珠つなぎのシフトレジスタ間の配線だった。SI, SCK, RCK, /CLEAR の４本を２つのシフトレジスタ間で繋がなければならない。これは必然的に基板お長辺方向の配線であり、上記の配線と直交する。25mm に収めるのはしんどかった。
今思えば、/CLEAR は省略可能だったかな。Low 信号を16回 連続送れば同様の結果になる。

まあ、パトライト型ならば 25mm は問題ない。しかし。扇風機型や振り子型ならばどうだろう。
扇風機型は今の仕様だと無理っぽい。羽の部分はできるだけ軽く、表示部分だけにしたいところだが、電源と制御信号を回転部に伝えるのが難しい。スリップリングは高価だし、ノイズが多くエネルギーのロスも大きい。ネット上の先人たちの作品をみても羽の部分に電源＋制御回路を一緒に載せているものばかり。この場合、16個のLEDという仕様だと難しい。
20mA x 16個 = 320 mA. ボダン電池では出力不可能な電流だ。5mA x 8 個 = 40 mA あたりが限界だろう。
それに、面積的に無線モジュールを載せるのが無理だ。商品にせよ自作にせよ、扇風機型は表示メッセージは固定のものばかり。今回のコンセプト、デジタルサイネージ（？）としてネットワークからメッセージを送信するのは扇風機型は無理だ。

振り子型はどうか。振り子型の場合、表示部だけ振り子上に配置し、制御部は振動させないで済むのが回転型に対するメリット。今回作った表示基板を使えるか？振り子の針としては 25mm はちょっとかっこ悪い (^^;;;
表示部分はできるだけ細いほうが見栄えが良い。商品はそんな感じだった。チップLEDとチップ抵抗の部分はもっと細くできる。幅をとっているのはシフトレジスタの数珠つなぎとIC（シフトレジスタ＋トランジスタアレイ）の幅だ。

これらを解決する方法。2層基板だと思いつかない。4層基板にすれば楽勝な気がする。4層基板ならば直交する配線を表と裏に分ければ劇的にスッキリし幅を減らせる。ICの幅 300mil に近くなるはず。更に細くするには、チップLED＋チップ抵抗の部分だけ振り子の針の先端部に出す。針の根本は太く(300mil)、先は細くできる。

Eagle の無料版だと2層基板まで。 KiCADだと4層基板を作れる？
==> うん、問題なくできそう。機能的には結構良さそう。kicad.個人的には日本語の情報が少ないことがネックかな。周りにツールの使い方を聞ける人がいないので、ネット上や書籍の情報があるかどうかは重要。