The Nice Control RE2 for FPGA tuner

The Nice Control RE2 for FPGA tuner

プロローグ

JA2SVZ 林さま設計 Full Coverage FPGA Tuner 用の オリジナルコントローラ基板 です。
- The Nice Control 16 は秋月の PIC マイコン赤外線リモコン学習キットの基板を流用したものでしたが、新たにここで紹介する専用のオリジナルコントローラ基板＆制御プログラムを製作しました。
- オリジナルコントローラ基板は 50×50mm と小型で、LCD の背中に乗る形となります。
- 劇的な省スペース化と省配線化を実現します。
- 制御プログラムを工夫して、ケース加工が簡単（＝機構部品数低減＋丸穴加工主体）になる操作系としています。
ロータリエンコーダ2個と 20文字×4行表示可能な LCD を採用することで、操作性の向上を狙います。
- ロータリエンコーダでメニューを選択して実行することで、操作のフラストレーションを軽減します。
- メニューが操作ガイドになるので、説明書を見なくても操作できるようになります。
- 大型 LCD 採用により、直感で判る見やすい状態表示ができます。
市販されているオーディオメーカ製チューナを超える使い勝手となります。
- 76.0～95.0MHz の範囲で自由に受信周波数を設定 できます。 FM 補完中継局の受信もできます。
- 受信周波数を8局分プリセット できます。 [放送局名] [受信設定情報] も同時にプリセットできます。
- リモコン操作 ができます。次の2通りをサポートしています。
  1. 右の写真の秋月リモコン OE13KIR がそのまま使えます。税込300円なので、学習リモコンよりはるかに安くお手軽です。
  2. 学習リモコンを使ったリモコン操作ができます。本コントローラにはリモコンコードを発信できる機能があり、このリモコンコードを学習リモコンに記憶させて使います。
- 留守録音に便利な プログラム受信機能 を搭載しています。電源 ON 時の受信局を設定できる機能です。最大7プログラムできます。
- エリア・リクエスト機能 により、住んでいるエリアの放送局を一括プリセット登録できます。あからじめ、コントローラ内にエリア別放送局情報を記憶しています。
- エリア・カスタマイズ機能 により、コントローラ内のエリア別放送局情報から放送局を選択して1局ずつプリセット登録もできます。受信可能な隣接県の放送局を追加プリセット登録できます。
- エリア・リクエスト機能やエリア・カスタマイズ機能で登録した放送局名はそのままで周波数だけを変更可能とする 特殊モード を搭載しています。例えば、北海道の [NORTH WAVE] 放送は北海道全域放送ですが、（北海道は面積が広いので）各所で異なる周波数で送信されています。この場合の「プリセット登録された放送局名はそのままで、周波数だけ変更したい」という要望をかなえます。

コントローラ用 PIC16F886 チップとオリジナルコントローラ基板の提供について

プログラム書き込み済み PIC16F886 チップの提供をします

送料やチップ調達、書き込み、動作確認など全て込みで 1個1,300円 とします。

プログラムのリリース履歴

バージョン	説明	エリアリスト
20150404_re2	初版リリース	area_request_20150214.pdf
20150516_re2	IR リモコンコード送信メニューの表示間違いを訂正・IR リモコンコード12の表示 menu → bandwidth ・IR リモコンコード13の表示 back → mode	area_request_20150214.pdf
20151016_re2	InterFM→InterFM897 周波数変更に対応	area_request_20151016.pdf
20161203_re2	(1) 秋月リモコン OE13KIR に対応　・ボタン操作は [各モードと操作のサマリ] 項を参照 (2) カントウ-3 で Nippon hoso → FM868 に変更	area_request_20161203.pdf
20181120_re2	(1) 放送大学放送終了を反映 (2) 全国の FM 補完放送を反映。総務省発表の　FM 補完中継局整備状況 (平成30年4月27日現在) 　を全て反映した。	area_request_20181120.pdf

オリジナルコントローラ基板も提供可能です。
- 送料込みで 1枚800円 とします。基板に組み込む部品の添付はなく、基板だけの提供なのでご注意ください。
チップや基板をご希望の方はホームページ（トップページ）の下側にある [ひろくんへのメール連絡はこちら] から連絡ください。
- PIC16F886 1個とオリジナルコントローラ基板1枚の同時提供希望の場合は、送る手間が半減するので 1セット1,800円 に割引します。

想定するフロントパネル

フロントパネル外観
機構部品
- [preset] [manual] はツマミです。 2個のロータリエンコーダを回します。
- [bandwidth] [mode] [menu/execute] [back] はモーメンタリプッシュスイッチです。
- [power] [program] はロッカスイッチです。
- [IRout] [IRin] は IR リモコンの光を送受信する窓です。

ハードウェアについて

オリジナルコントローラ基板を CAD で設計して、基板の製造を業者に発注しました。

右の写真のような 50×50mm (厚み 1.6mm) の小さい基板です。
- 基板端にある 14P ピンヘッダのソケット/ピンで 20文字×4行 LCD に接続します。すなわち、LCD の背中に寄生するような格好になります。
- LCD 基板の縦方向 43mm に対して、オリジナルコントローラ基板は 50mm なので、LCD 基板より上下方向にそれぞれ 3.5mm 程度飛び出しますが、パネル内部取り付けなので特に問題はないと思います。
- 14P ピンヘッダの近くにある2個の M3 穴は、LCD 取付穴と合っています。本基板の固定は 14P コネクタと M3 ネジ2本の3点固定です。基板サイズが 50×50mm なので、これでも十分な固定強度が出ます。
- VR1 には 2.54mm ピッチ、5mm ピッチどちらの半固定抵抗器も使えるパターンとしています。
- 両面にシルク印刷を入れたので、メンテナンス性がよいです。
右がオリジナルコントローラ基板の回路図です。
- 水晶発振子 X1、これに付随する C6, C7 がありますが、これは将来オプションで今のところ実装しません。実装する場合は PIC16F886 のプログラムを変更する必要があります。
- [CN1] は PICkit3 用の ICSP インタフェースです。 L 型ピンヘッダを実装します。こうすると PICkit3 が垂直方向（パネルと平行）に取り付くようになります。 ICSP を使わないならピンヘッダは実装しなくてもよいです。
- [CN2] は FPGA tuner との通信ラインです。 1pin に +5V を出すかどうかは [JP1] ジャンパで設定します。
- [CN3] は LCD とのインタフェースです。 14P (7P×2列) ピンヘッダを 基板の半田面 に取り付けます。 LCD には 14P ピンソケットを LCD 基板の裏側に取り付けます。ピンヘッダとピンソケットの実装は逆になっても構いません。
- [CC1]～[CC5] (Cable Connection) はここから直接ケーブルを引き出してパネル実装のスイッチやロータリエンコーダに配線する想定です。
  - ここには好みによりピンヘッダも実装可能です。
  - [CC5] は電源コネクタですが、電源は [CN1] からでも供給可能なので、どちらから電源供給するかは好みによります。

部品リスト

オリジナルコントローラ基板に実装する標準的な部品一覧です。

No.	部品番号	部品定数	数量	備考
1	R1, R8～R16	10kΩ	10
2	R2, R4	51Ω	2
3	R3, R5, R6	1kΩ	3
4	R7	2kΩ	1
5	VR1	10kΩ (B)	1	2.54mm/5mm ピッチいずれでも可
6	C1, C5	47uF/10V	2	電解コンデンサ
7	C2～C4	0.1uF/50V	3	積層セラミックコンデンサ
8	D1	1N4148	1
9	Q1	2SC1815	1
10	IC1	IC ソケット 28P	1	300mil
11	CN1	ピンヘッダ 6P	1	L 型
12	CN2	ピンヘッダ 4P	1
13	CN3	ピンヘッダ 14P	1	7P×2列
14	JP1	ピンヘッダ 2P	1

オリジナルコントローラ基板と接続する指定部品は以下です。これ以外の部品では性能保証できません。スイッチは好みで選んでください。

リモコンを使わない場合は No.4, 5 の部品が無くても大丈夫です。
学習リモコンを使わず、秋月リモコン OE13KIR で使う場合は No.5 の部品が無くても大丈夫です。

No.	部品名	部品型式	数量	備考
1	PRESET	RE160F-40E3-20A-24P	1	ロータリエンコーダ
2	MANUAL	RE160F-40E3-20A-24P	1	ロータリエンコーダ
3	LCD	以下のいずれか SC2004CSWB SC2004CSLB-XA-GB-K SC2004CS-B	1	20文字×4行キャラクタ表示
4	IRin	PL-IRM2161-XD1	1	IR 受光センサこのデバイスは現在販売されておらず、代替は GP1UXC41QS や OSRB38C9AA です
5	IRout	OSI5FU5111C-40	1	IR 発光ダイオード

以下の写真はオリジナルコントール基板に部品を組み込んだ例です。ご参考です。

LCD には秋月電子通商の [SC2004CSWB] [SC2004CSLB-XA-GB-K] [SC2004CS-B] のいずれかを使います。
- キャラクタ表示型 LCD で 20文字×4行表示できます。コントラストが非常に良く見やすいです
  - [SC2004CSWB] は白色バックライト付で、バックライトが日中でも光っているのが判ります。 1,700円です。
  - [SC2004CSLB-XA-GB-K] は緑色バックライト付きですが、バックライトの光が弱く、日中では光っているのかどうか判りません。暗闇にしてやっと光っていることが判る程度です。 1,500円です。
  - [SC2004CS-B] はバックライトなしで、消費電力が一番少なく、これでも十分かと思います。 1,400円です。
- 右の写真は [SC2004CSWB] をオリジナルコントローラ基板でドライブしています。
- オリジナルコントローラ基板は LCD の裏側に右の写真のように寄生します。
  - ご覧にようにオリジナルコントローラ基板が必要とするスペースは僅かです。
  - LCD にはオリジナルコントローラ基板と嵌合するピンソケットまたはピンヘッダを実装します。
  - オリジナルコントローラ基板は、写真右側の2個の M3 穴と LCD 基板の M3 穴をスペーサで結合します。設計上の間隔は 11mm ですが、たぶん 11mm スペーサの販売はないと思うので、10mm スペーサとポリカワッシャで間隔を調節します。
ロータリエンコーダには秋月電子通商の RE160F-40E3-20A-24P を使います。
- コントローラのプログラムは、このロータリエンコーダ専用に最適化しているので、これ以外での動作は保証できません。
  - ロータリエンコーダはメーカや型式により、エンコード出力タイミングがバラバラです。統一規格というのがなさそうです。
  - ロータリエンコーダ出力にはチャタリングが含まれるので、これをプログラムの高速判定アルゴリズムで取り除きます。
  - この高速判定アルゴリズムが RE160F 専用なのです。
- ロータリエンコーダに aitendo の 2P-E16NA も使えます。
  - エンコード出力タイミングが RE160F と全く同じで、軸長以外の寸法も全く同じです。実際に使ってみて問題なく動作することを確認済みです。
  - RE160F は24クリックですが、E16NA は12クリックです。
    - PRESET に24クリックは8局しか選ばないので冗長過ぎで、前々から12クリックタイプの互換品を探していました。
    - PRESET に E16NA、MNUAL に RE160F がベストです。
  - RE160F は軸長 20mm ですが、E16NA は軸長 15mm か 25mm を選べます。
  - 2P-E16NA は基板付きなので配線し易いです。この基板は RE160F にも利用可能です。
  - 2P-E16NA は基板付きなのに RE160F より安いです。ただし、六角ワッシャとネジが付いていないので、別途購入する必要があります。
- ロータリエンコーダとオリジナルコントローラ基板との接続は右のようにします。
スイッチ
- [bandwidth] [mode] [menu/execute] [back] [program] スイッチは、右のようにオリジナルコントローラ基板と接続します。
- 【ご参考】右図のプッシュスイッチはフジソク LTM3-01-G で、ロッカスイッチはマル信 MSR9 です。
IR 受光センサと IR 発光ダイオード
- [IRin] [IRout] は、右のようにオリジナルコントローラ基板と接続します。
オリジナルコントローラ基板と FPGA tuner との接続
- 右の回路図のように接続します。
- オリジナルコントローラ基板の UART インタフェース電圧は +5V、FPGA tuner の UART インタフェース電圧は +3.3V なので不整合となりますが、オリジナルコントローラ基板のほうに整合回路を内蔵したので、そのまま接続できます。
- 「FPGA tuner → オリジナルコントローラ基板へ +5V 供給」または「オリジナルコントローラ基板 → FPGA tuner へ +5V 供給」したい場合は、オリジナルコントローラ基板の [JP1] にショートピンを挿入します。
  - ショートピンを挿入すると CN2 1pin に +5V が出ます。
  - CN2 1pin は +5V で 4pin は GND なので、ショートピンを挿入した状態で 4P ピンソケットを誤って逆挿入してしまうと、FPGA tuner かオリジナルコントローラ基板のどちらかに逆電圧がかかって壊れます。くれぐれもご注意ください。
  - この危険性を少しでも軽減したいとの思いで [JP1] を設けたのです。通常は [JP1] をオープンで使ったほうが安全です。この場合、[CC5] から電源供給します。

使いかた

通常モード
- 普通に電源 ON すると、この通常モードになります。
- LCD 表示
  1. 1行目
    - 1番目は [P1]～[P8] または [空白] を表示します。 [P1]～[P8] はプリセット受信していることを示します。 [空白] はマニュアル受信していることを示します。
    - 2番目は受信周波数を表示します。受信可能な範囲は 76.0～95.0MHz です。
    - 3番目は (一般に S メータと呼ばれる) 受信電波の強さを表示します。単位は [dBf] です。
    - 4番目は [ST] [MN] [---] [OVF] のいずれかを表示します。 [ST] はスレレオ受信、[MN] はモノラル受信、[---] は放送局に同調していない、[OVF] は ADC オーバーフローです。 [ST] 表示の前にはステレオの音の広がりをイメージするアイコン、[MN] 表示の前にはモノラルをイメージするアイコンを表示します。 LCD の CGRAM を使って独自に作成しました。
  2. 2行目
    - プリセット受信している場合、そのプリセットに登録された放送局名を表示します。 20文字まで表示できます。
  3. 3行目
    - 1番目は受信帯域幅を [s.wide] [wide] [middle] [narrow] で表示します。 [s.wide] は super wide の意味です。 [bandwidth] キーで切り換えできます。
    - 2番目はステレオ受信設定を [auto] [mono] で表示します。 [mode] キーで切り換えできます。
    - 3番目はミューティング設定を [mute-on] [mute-off] で表示します。 [mode] キーで切り換えできます。
  4. 4行目
    - 1番目はコントローラの動作状態を [normal] [program] [special] で表示します。 [normal] は通常モード、[program] はプログラム受信中、[special] は特殊モードを示します。
    - 2番目は S/PDIF サンプリング周波数を [48kHz] [96kHz] [192kHz] で表示します。
    - 3番目はオーディオ出力レベルを [L00]～[L15] で表示します。 [L03] が標準です。
- 操作
  1. [preset] ツマミを回すとプリセット受信できます。
    - ツマミを回す前にプリセット番号 (Pn の表示) が表示されていれば、その番号の続きから、時計回しでインクリメントします。反時計回しでデクリメントします。
    - ツマミを回す前にプリセット番号の表示がなければ、時計回しで [P1] からインクリメントします。反時計回しで [P8] からデクリメントします。
  2. [manual] ツマミを回すとマニュアル受信できます。
    - 時計回しでインクリメント、反時計回しでデクリメントします。 0.1MHz 単位で、設定可能範囲は 76.0～95.0MHz です。
  3. [bandwidth] キーで受信帯域幅を切換できます。
    - 押すごとに、[s.wide] [wide] [middle] [narrow] を順に切換します。標準は [wide] です。
  4. [mode] キーでステレオモードとミューティング設定を切換できます。
    - 押すごとに、[auto, mute-on] → [auto, mute-off] → [mono, mute-on] → [mono, mute-off] と変わり、これを繰り返します。
  5. [menu/execute] キーを押すと [メニュー選択モード] になります。
  6. [back] は無効です。
メニュー選択モード
- 通常モードの時に [menu/execute] キーを押すと、このモードになります。
- 設定メニューを選択するモードです。
- 操作
  1. [manual] ツマミを回すと選択項目が順次変わります。
  2. [manu] キーを押すと、選択項目実行に移行します。
  3. [back] キーを押すと、キャンセルして通常モードに戻ります。
  4. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
プリセットモード
- メニュー選択モードの時に、[(1)Preset] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- 現在受信中の放送局をプリセットメモリに記憶する機能です。従って、このモードに入る前にマニュアル同調またはプリセット同調で放送受信している必要があります。
- プリセット記憶と、イニシャルステーション (電源 ON 時に受信する放送局) 記憶の2通りの機能があります。
- 電源 ON 時のイニシャルステーション受信では・・・
  - イニシャルステーション記憶に [プリセット番号] があれば、そのプリセット番号で受信します。
  - イニシャルステーション記憶に [プリセット番号] がなければ、[受信周波数] [bandwidth] [mode] などの記憶に基づいて受信します。
- LCD 表示と操作
  1. [manual] ツマミを回すと、ブリンクカーソルが移動して [Pn] か [InitST] が選択できます。
    - [Pn] はプリセット番号、[InitST] はイニシャルステーションです。
    - ブリンクカーソル位置の初期値は・・・
      - LCD 1行目に [Pn] が表示されていると、その [Pn] となります。
      - LCD 1行目に [Pn] が表示されていないと、[P1] となります。
  2. [menu/execute] キーを押すと、プリセット記憶かイニシャルステーション記憶を実行して [通常モード] に戻ります。
    - [Pn] が選択されているプリセット記憶、[InitST] が選択されているとイニシャルステーション記憶となります。
    - プリセット記憶では、現在受信中の [受信周波数] [放送局名] [bandwidth] [mode] [出力レベル] を任意のプリセット番号に記憶します。
    - イニシャルステーション記憶では、現在受信中の [プリセット番号] [受信周波数] [bandwidth] [mode] [出力レベル] を記憶します。
      - イニシャルステーション記憶では、[プリセット番号] が記憶でき [放送局名] が記憶できない点が、プリセット記憶と異なります。
  3. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  4. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
プログラムモード
- メニュー選択モードの時に、[(2)Program edit] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- プログラムというのは、電源 ON 時にあらかじめプログラムされたプリセット局を自動受信する機能です。
  - 留守録音に対応する機能です。
  - 最大7個のプログラムが可能で、電源 ON の度に1個ずつプログラム実行します。実行済みのプログラムは消去します。
  - プログラムを全て実行し終わった次の電源 ON では [通常モード] となります。
  - プログラム実行条件は、[プログラムがあること] [program スイッチが ON] [電源 ON した時] の3つです。これらの1つでも欠けるとプログラムを実行しません。
  - [program] スイッチ OFF ではプログラムは絶対に実行されません。プログラム実行中であっても、[program] スイッチを OFF にすると通常モードになります。モードは通常モードになりますが、現在受信中の放送はそのまま継続します。
- プログラム実行中は [preset] [manual] [bandwidth] [mode] がロックされて操作できなくなります。
  - [menu/execute] [back] キーは有効で、[menu/execute] キーで残ったプログラムの表示、[back] キーでこの表示を消します。
  - [program] スイッチを OFF にすると通常モードになります。
- LCD 表示と操作
  1. 3行目に現在のプログラム状況が表示されます。
    - [Pn] 表示はそのプリセット番号がプログラムされていることを示し、[**] 表示はプログラムされていないことを示します。
    - プログラムは必ず左詰めされ、実行は必ず左端プログラムからとなります。
  2. [manual] ツマミを回すと、ブリンクカーソルが移動して [Pn] か [Clear] [Save] が選択できます。
    - [Pn] はプリセット番号です。
  3. [Pn] を選択して [menu/execute] キーを押すと、そのプリセット番号がプログラムされます。
    - 一番左にある [**] の場所に [Pn] がプログラムされます。
    - プログラムが全て埋まっていた場合は、全体を左にシフトして一番右に [Pn] がプログラムされます。
  4. [Clear] を選択して [menu/execute] キーを押すと、プログラムを全て消去します。
  5. [Save] を選択して [menu/execute] キーを押すと、プログラムを記憶して [通常モード] に戻ります。
  6. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  7. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
放送局名編集モード
- メニュー選択モードの時に、[(3)Station name edit] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- 現在受信中放送の放送局名を編集してプリセット記憶する機能です。いくら編集してもプリセット記憶しなければ保存されません。
- 以下の使い方を想定していますが、既に設定済の放送局名を再編集するなどの応用は可能です。
  1. 通常モードで、プリセット記憶されているが、まだ放送局名を設定していないプリセット番号を呼び出す。
  2. この放送局名編集モードで放送局名を新規に編集する。
  3. 1のプリセット番号に上書きして放送局名を保存する。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 3行目が編集する放送局名です。
  2. [preset] ツマミを回すと、ブリンクカーソルが移動するので、編集する文字位置を決めます。
  3. [manual] ツマミを回すと、ブリンクカーソル上の文字を変更できます。
    - LCD 4行目に選択できる文字ガイドが表示されます。 [ ] のような記号で囲まれた文字が選択された文字です。
    - この状態で、[manual] ツマミで選択できる文字は96種類です。
  4. [bandwidth] キーを押すと、文字コードをシフトしてカタカナなども入力可能です。
    - 文字シフトという考え方のため、文字シフトで選択できる文字も96種類です。
    - [文字シフトなしで96種類]＋[文字シフトありで96種類]＝合計192種類の文字が選択できることになります。
  5. 放送局名編集を終わり、[menu/execute] キーを押すと、LCD 4行目が [Pn] に変わります。
    - ブリンクカーソルはプリセットする [Pn] を示します。 [manual] ツマミで [Pn] を変更できます。
    - ブリンクカーソル位置の初期値は・・・
      - LCD 1行目に [Pn] が表示されていると、その [Pn] となります。
      - LCD 1行目に [Pn] が表示されていないと、[P1] となります。
    - [Pn] を選択してから [menu/execute] キーを押すと、そのプリセット番号に編集した放送局名を保存して、通常モードに戻ります。
    - [back] キーを押すと、キャンセルして2に戻ります。
    - [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
  6. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  7. [mode] は無効です。
エリア・リクエストモード
- メニュー選択モードの時に、[(4)Area Request] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- エリア・リクエストというのは、ユーザが住んでいるエリアの放送局を一括してプリセット登録する機能です。
  - あらかじめ、コントローラに北海道～沖縄までを16分割したエリア別放送局リストが記憶されています。
  - このエリア別放送局リストからエリアを選択して一括プリセット登録します。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 4行目に [エリア番号] [エリア名] を表示します。
  2. [manual] ツマミを回すと、[01 ホッカイドウ]～[16 オキナワ] が選択できます。
  3. [menu/execute] キーを押すと、一括プリセット記憶を実行して [通常モード] に戻ります。
  4. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  5. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
エリア・カスタマイズモード
- メニュー選択モードの時に、[(5)Area Customize] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- エリア・カスタマイズというのは、コントローラが記憶しているエリア別放送局リストから放送局を1局ずつ選択して、任意のプリセット番号に登録する機能です。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 2行目に [エリア番号] [エリア名] を表示します。
  2. LCD 3行目に [周波数] [放送局名] を表示します。
  3. [preset] ツマミを回すと、[01 ホッカイドウ]～[16 オキナワ] のエリアが選択できます。
  4. [manual] ツマミを回すと、3のエリアに含まれる [周波数] [放送局名] が選択できます。
  5. 3, 4で放送局を決めてから、[menu/execute] キーを押すと、LCD 4行目が [Pn] に変わります。
    - ブリンクカーソルはプリセットする [Pn] を示します。 [manual] ツマミで [Pn] を変更できます。
    - ブリンクカーソル位置の初期値は・・・
      - 直前の通常モードでプリセット受信していたら、その [Pn] となります。
      - 直前の通常モードでプリセット受信していなかったら、[P1] となります。
    - [Pn] を選択してから [menu/execute] キーを押すと、そのプリセット番号に編集した放送局名を保存して、通常モードに戻ります。
    - [back] キーを押すと、キャンセルして3に戻ります。
    - [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
  6. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  7. [bandwidth] [mode] は無効です。
S/PDIF サンプリング周波数設定モード
- メニュー選択モードの時に、[(6)S/PDIF rate] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- S/PDIF サンプリング周波数を設定し、コントローラに記憶します。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 4行目にサンプリング周波数の候補を表示します。
  2. [manual] ツマミを回すと、ブリンクカーソルで [48kHz] [96kHz] [192kHz] のいずれかを選択できます。初期値は現在値です。
  3. [menu/execute] キーを押すと、選択したサンプリング周波数を保存して、通常モードに戻ります。
  4. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  5. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
出力レベル設定モード
- メニュー選択モードの時に、[(7)Output Level] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- この機能でオーディオ出力レベルを設定できますが・・・
  - このレベルは PCM 最高レベル 0dB からのマージン設定と同じで、FM 変調の許容最大周波数偏移設定でもあります。
  - 従って、レベルを上げ過ぎると常時クリップすることになります。 03 が標準です。
  - この設定は [bandwidth] [mode] キーによる設定と同じく一時的なものです。保存したい場合は、プリセットかイニシャルステーション記憶します。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 4行目にレベルを表示します。
  2. [manual] ツマミを回すと、00～15 の範囲で可変できます。初期値は現在値です。
  3. [menu/execute] キーを押すと、2の出力レベルをコントローラに設定して、通常モードに戻ります。
  4. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  5. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
リモコンコード送信モード
- メニュー選択モードの時に、[(8)Send IR code] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- コントローラから IR リモコンコードを発信する機能です。
- 使いかたは以下です。
  1. 学習リモコンを準備し、このモードを使って IR リモコンコードをコントローラから発信し、これを学習リモコンに記憶させます。
  2. 通常モードに戻ると、学習リモコンからコントローラが操作できます。リモコン操作できるのは [通常モード] の時だけです。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 4行目に以下の [IR リモコンコード] [機能] を表示します。
  2. [manual] ツマミを回すと、以下の IR コードを 00～15 の範囲で可変できます。
```
00 [<<]         01 [<]     02 [>]        03 [>>]
04 [P1]         05 [P2]    06 [P3]       07 [P4]
08 [P5]         09 [P6]    10 [P7]       11 [P8]
12 [bandwidth]  13 [mode]  14 [preset-]  15 [preset+]
```
    リモコンから操作できる内容については次項の「各モードと操作のサマリ」を参照ください。
  3. [menu/execute] キーを押すと、2の IR リモコンコードをコントローラから発信します。
  4. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  5. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
特殊モード設定モード
- メニュー選択モードの時に、[(9)Special mode] を選び、[menu/execute] キーを押すとこのモードになります。
- 特殊モードというのは、マニュアル同調操作しても放送局名は消去せずそのままとするモードです。
  - 例えば、北海道の [NORTH WAVE] 放送は北海道全域放送ですが、（北海道は面積が広いので）各所で異なる周波数で送信されています。この場合の「プリセット登録された放送局名はそのままで、周波数だけ変更したい」要望をかなえます。
  - 通常のマニュアル同調操作では放送局名を強制的に消去します。この特殊モードでは、マニュアル同調操作しても放送局名はそのままとします。
  - 特殊モードで周波数変更して再プリセットすることで、放送局名はそのままで周波数だけ変更可能となります。
- マニュアル同調操作しても放送局名を消去しないだけで、それ以外は通常モードと変わりません。
  - この特殊モードは一時的なもので、設定保存できません。次の電源 ON では必ず [通常モード] になります。
  - 特殊モード設定モードから [Disable] して [通常モード] に戻すこともできます。
- LCD 表示と操作
  1. LCD 4行目に [Enable] [Disable] を表示します。
  2. [manual] ツマミを回すと、1の [Enable] [Disable] を選択できます。初期値は現在値です。
  3. [menu/execute] キーを押すと、特殊モードを2で選択した状態に設定して、通常モードに戻ります。
  4. [back] キーを押すと、キャンセルして [メニュー選択モード] に戻ります。
  5. [preset] [bandwidth] [mode] は無効です。
- 想定する使いかた
  1. この特殊モードを立ち上げます。
  2. 周波数変更したい放送局が入っているプリセット番号をコールします。
  3. マニュアル同調操作して周波数を変更します。(放送局名はそのまま残ります。)
  4. 2と同じプリセット番号に記憶すると、周波数だけが変更されてプリセット登録できます。

各モードと操作のサマリ

通常モード

ツマミ/キー	秋月リモコン OE13KIR	学習リモコン	通常モード (特殊モードも同じ)	処理コード
-		<<	受信周波数を 1MHz 単位で下げてマニュアル受信	0
-		<	受信周波数を 0.1MHz 単位で下げてマニュアル受信	1
-		>	受信周波数を 0.1MHz 単位で上げてマニュアル受信	2
-		>>	受信周波数を 1MHz 単位で上げてマニュアル受信	3
-	-	P1	プリセット [P1] コール	4
-	-	P2	プリセット [P2] コール	5
-	-	P3	プリセット [P3] コール	6
-	-	P4	プリセット [P4] コール	7
-	-	P5	プリセット [P5] コール	8
-	-	P6	プリセット [P6] コール	9
-	-	P7	プリセット [P7] コール	10
-	-	P8	プリセット [P8] コール	11
preset	-	-	プリセット番号を増減してプリセット受信	-
manual	-	-	受信周波数を 0.1MHz 単位で増減してマニュアル受信	-
bandwidth		bandwidth	受信帯域幅を [s.wide] [wide] [middle] [narrow] に順次切換	12
mode		mode	[auto, mute-on] [auto, mute-off] [mono, mute-on] [mono, mute-off] を順次切換	13
menu/execute	-	-	メニュー選択モードに移行	14
back	-	-	-	15
-		preset-	プリセット番号をデクリメントしてプリセット受信	16
-		preset+	プリセット番号をインクリメントしてプリセット受信	17

その他のモード

ツマミ/キー	メニュー選択モード	プリセットモード	プログラムモード
preset	-	-	-
manual	メニューを順に表示する	プリセット番号またはイニシャルステーションを選択する	サブメニューの項目を選択する
bandwidth	-	-	-
mode	-	-	-
menu/execute	選択したメニューを実行	プリセット記憶またはイニシャルステーション記憶して、通常モードに戻る	サブメニューを実行する。[Save] を実行した場合はプログラムを記憶して、通常モードに戻る
back	通常モードに戻る (キャンセル)	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)

ツマミ/キー	放送局名編集モード(1)	放送局名編集モード(2)	エリア・リクエストモード
preset	文字カーソル移動	-	-
manual	文字コードを増減する	プリセット番号を選択する	エリアを選択する
bandwidth	文字コードシフトをトグルする	-	-
mode	-	-	-
menu/execute	放送局名編集モード(2)に移行する	編集した放送局名を選択したプリセット番号に記憶して通常モードに戻る	選択したエリアのプリセット情報を記憶して通常モードに戻る
back	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)	放送局編集モード(1)に戻る (キャンセル)	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)

ツマミ/キー	エリア・カスタマイズモード(1)	エリア・カスタマイズモード(2)	S/PDIF サンプリング周波数設定モード
preset	エリアを選択する	-	-
manual	エリア内放送局を選択する	プリセット番号を選択する	サンプリング周波数を選択する
bandwidth	-	-	-
mode	-	-	-
menu/execute	エリア・カスタマイズモード(2)に移行する	表示されている放送局を、選択したプリセット番号に記憶して、エリア・カスタマイズモード(1)に戻る	サンプリング周波数を記憶して、通常モードに戻る
back	メニュー選択モードに戻る	エリア・カスタマイズモード(1)に戻る (キャンセル)	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)

ツマミ/キー	出力レベル設定モード	リモコンコード送信モード	特殊モード設定モード
preset	-	-	-
manual	出力レベル 00～15 を選択する	IR リモコンコード 00～15 を選択する	特殊モード [Enable] [Disable] を選択する
bandwidth	-	-	-
mode	-	-	-
menu/execute	出力レベルを設定して、通常モードに戻る	IR リモコンコードを発信する	特殊モードを設定して、通常モードに戻る
back	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)	メニュー選択モードに戻る	メニュー選択モードに戻る (キャンセル)

フロントパネル加工図と使用する機構部品

使用する市販ケースは TAKACHI のプラスチックケースの SB270-75C とします。
- 横幅270mm、高さ75mm でマイクロコンポサイズのケースです。
- このケースを選んだのは、フロントパネルとリアパネルがアルミ平板として取り外せるので加工が楽だからです。
- もう１つの理由は筐体がプラスチック成形品のため、デザイン性が良いことです。
- フロントパネルとリアパネル以外はプラスチックなのでシールド性がありませんが、必要あれば銅板シールなどを内部に貼ればよいだけのことです。
フロントパネルの加工図は以下です。
フロントパネルに実装する機構部品は以下です。
- [bandwidth] [mode] [menu/execute] [back] プッシュスイッチ
  - フジソク LTM3-01-G です。
  - 中にタクトスイッチが入っているようで、ちゃんとしたクリック感があります。
- [power] [program] ロッカスイッチ
  - マル信無線電機 MSR9 です。
  - 押し圧が軽く、奥行が短いのが良いです。
- [IRout] [IRin] の枠
  - エーモン 1840 です。
  - 本来は 5mm LED の取り付け枠ですが、パネルに出る部分が僅かで、さり気なさが良いです。
- ロータリエンコーダ用のツマミ
  - 前述のロータリエンコーダに取り付けるツマミで、 Linkman 28X16HTPS です。
  - ロータリエンコーダに適する [位置マークなし] [アルミ製] のツマミをアキバで探しましたが、これしかありませんでした。

特注アクリルエスカッション

アクリルエスカッションはフロントパネル中央にあってデザインの大部分を占めるので、見栄えを考慮して特注しました。
- アクリル加工業者ははざい屋で、ウェブ上で動作する「自動お見積り」に材料・寸法・加工方法などを入力すると、以下のような図面と値段が表示されます。
3mm 厚のガラス色アクリル板で、周囲は軽くテーパ加工します。エッジは鏡面仕上げです。
- 税込616円かかりました。材料費は32円なので、ほとんど加工費ということです。
- コダワリを追求するので、このくらいの投資は納得です。アルミ板のレーザ加工だったら軽く数万円ですから、この程度で済んで良かったです。
- ガラス色 にしたので、正面から見ると透明、少し斜めから見るとガラスのような青緑っぽいエッジが見えて感じが良いです。
アクリルエスカッションの取り付けネジ
- アクリルエスカッションを取り付けるネジは同時にケース内で LCD を支えます。
- ネジには化粧ネジを使いたかったのですがアキバにはなく、代わりに比較的見栄えの良い六角ボルトにし、そのボルトの頭に M3 バインド座 で化粧しました。

フロントパネル文字入れ

フロントパネルの文字入れはインクジェットプリンタでパネルと同じサイズのラベルシールを作成して貼り付けます。
- ラベルシールにはコクヨ KJ-OD101W-3 を使います。光沢ホワイトで耐 UV・耐水保護シート付です。
  - UV 耐光性があるので太陽の直接光に当てても大丈夫です。耐水なのでパネルを水拭きしても大丈夫です。
  - ラベル本体厚 0.10mm、保護シート厚 0.05mm と合計 0.15mm 厚です。ケースのフロントパネル厚マージンが少ないので、この薄さは助かります。
  - A4 シート1枚でフロントパネル2枚分のラベルシートを作成できます。
- 以下のデザインとしました。青色の部分にはアクリルエスカッションが乗ります。青色の枠が角穴の粗を隠します。
ラベル作成ツールは無料で使える A-one のラベル屋さん９のダウンロード版を使いました。
- 無料だけあって、機能は大したことないですが、ラベル作りには十分役立ちます。逆に言えば説明書を見ないでいきなり使えます。
  - パーツの貼り付けソフトと思えばよいです。 PowerPoint を簡略化して座標機能を追加したような。動作はやや重いです。
  - 複数パーツをグループ化することができます。
  - 周り文字、3D 文字などの装飾文字を使うことができます。
  - 四角や円などの原点位置がパーツ左上になります。円を置く場合に中心合わせではないので、電卓が必要になります。 面倒です！
- 使い方のヒントです。文字位置を決める際にツマミや部品の最大径も描く必要がありますが・・・
  - このツマミなどは描いて文字位置を決めてから最背面に移動してしまえばプリンタで描画されません。
- その昔、インスタントレタリングというのがあって1文字ずつチマチマと膨大な時間をかけて貼り付けていましたが・・・
  - このようなラベルシールが自分で作れるようになったので、ずいぶん楽になりました。
  - ラベルシールだと写真でもＯＫです。同じラベルを何枚でも作れます。時代の進歩です。
  - 今ではインスタントレタリングは製造中止になっているようです。そりゃそうでしょう。一度この方法を使ったらインスタントレタリングには戻れませんからね・・・
- ラベル屋さん９で作成したフロントパネル・ラベルデータです。

パネル組み込み紹介

パネル加工
- TAKACHI のプラスチックケースの SB270-75C に組み込みますが、パネルにはラベルシールを貼り付けるので純正のパネルを使う必要はありません。
  - もちろん、純正パネルを使うのも全く問題ありません。
  - 私は横山テクノに、261×69mm、厚み1.5mm の純アルミ板を3枚を発注し、これを使いました。 3枚で送料税込1,280円でした。
  - この他の方法として、大型 DIY 店なら、その店で購入したアルミ板を工作室で加工してくれる (有料) ので、同様のアルミ板を入手することが可能です。おそらく、[加工精度] [エッジの綺麗さ] [値段の安さ] は横山テクノさんのほうが上でしょう。横山テクノさんの加工はシャーリングなので断面が綺麗です。
- フロントパネルの加工図を参照して穴開けします。
  - 丸穴はミニホールソーで開けました。
  - 角穴はハンドニブラで開けました。 LCD 角穴は外方向に四辺でそれぞれ 0.5mm 大き目に開けます。穴寸法は 87×32mm になる訳です。
- この状態で各機構部品を仮取付し、問題なく取付できることを確認します。問題あれば補正加工します。
  - 一番シビアなのは LCD 取り付け用の M3 穴の位置です。その他の穴は多少ズレ (±0.5mm 程度) ていても問題ないです。
  - 無理なく [アクリルエスカッション] [LCD 本体] がネジ止めできることを確認します。
  - 念のため、SB270-75C ケースに無理なく組み込めることも確認します。
LCD 穴の断面を黒塗装
- タッチペン (黒) で、写真のように LCD 穴の断面を黒塗装します。
- この処理をすることで、角穴加工の粗さを隠すことができます。ラベルシールを貼り付けることで判らなくなります。角穴を綺麗に開けるのはアマチュアには無理と言えます。切り口がどうしてもガタガタになります。この粗さを隠すのです。
ラベルシール貼り付け
1. ラベルシールをハサミで（パネルより）大き目に切り取ります。
2. LCD 窓部分を Allex K-4 スカルペルナイフを使って慎重に切り抜きます。カッターナイフでは全然ダメです。メスのような切れ味の刃物がよいです。日本刀の歴史がある日本製が一番良いです。
3. パネルにラベルシールを貼り付けます。
  - ラベルシールをそのまま貼り付けてもいいのですが、私は水を満たした洗面槽の中で貼り付けました。
    - こうすることで、ラベルシールの粘着性はほぼ無くなるので、ラベル位置を微妙に動かしてピッタリの位置に貼り付けできます。 LCD 穴最優先で位置決めします。
    - ラベルとパネル間に空気も入りません。ラベルの静電気がゼロになるのでゴミを吸い込みません。
  - この方法のデメリットは水分が完全に蒸発するのに数日かかることです。数時間で実用的な粘着性は出るので、作業自体は次のステップに進めます。
ラベルシールの余分を切り取り
- パネル板からはみ出た部分をカッターナイフでカットします。
- 穴の部分はパネル板に合わせて工作用の丸いカーブの彫刻刀で何回か押し込んで切り取ります。
  - 切り取れない部分が多少残っても大丈夫です。厳密にやる必要はありません。
  - スイッチなどを取り付けることで判らなくなります。
  - 彫刻刀は100円ショップで3本108円で売られているもので十分です。
IRin (IR 受光素子) 取り付け
1. エーモン 1840 のパネルに出る枠だけを使い、パネルの裏側でグロメットの Takachi NG-79-C と嵌合させ、ボンドで接着します。エーモン 1840 の枠は 0.5mm 程度グロメットから出てしまうので、これが出ないようエーモン 1840 の枠をニッパでほんの少し加工（切り取り）します。
2. IR 受光素子の PL-IRM2161-XD1 をブレイクアウト基板 (VR) の aitendo P-R0901N-XAX の裏側に実装します。念のため、VCC～GND に 0.1uF のコンデンサも実装します。
3. 2mm 厚のゴム板から写真の大きさのものを2枚作ります。 1枚には IR 受光素子およびリード足が出せるようコの字に加工します。
4. 上記の 1～3 をボンドで接着すれば完成です。
5. ゴム板を使ったのは加工が簡単で絶縁性があるためです。どうせケースの内側なので見えないですし、加工は合わせでよいです。精度不要です。
6. こういう実装にすると、プロントパネルから5mm 沈んだ位置で受光することになりますが、経験上、この程度は問題ないです。
オジリナルコントローラ基板とパネル機構部品との配線
- オジリナルコントローラ基板は写真のように LCD の背中に乗ります。
  - M3×2本のネジ穴はピッタリでした。
  - 固定強度も十分です。
- 機構部品とオジリナルコントローラ基板の距離が近いので配線が楽です。
  - メンテナンス性を考慮して、オジリナルコントローラ基板から出る配線は全て下側に出すようにしています。
  - こうすることで、[オジリナルコントローラ基板] [LCD] [フロントパネル] [アクリルエスカッション] の分離が楽です。
- パネル全体が独立ユニットになります。
  - 外部接続が非常に少なくなり、以下のものだけです。
    - [CN2]～[FPGA tuner] の通信ライン
    - 写真の赤いコネクタの +5V 電源ライン
- 写真のように、ロータリエンコーダ取り付けに 3mm 厚の小さいアルミ板を入れています。
  - これは私のこだわりで、ロータリエンコーダのストッパ穴をフロントパネルに開けたくないからです。
  - このアルミ板を入れたことで、ロータリエンコーダの回転軸の長さ調節 (切断) が不要になり、ちょうど良い長さでフロントパネルに出ます。

エピローグ

設計意図通りのフロントパネルが完成し、動作もバッチリです！
やっと、自分でも納得できるものができた！！！
右の写真のようにケースにもピッタリ収まりました。