2013年9月17日火曜日

BPIB-RS232C 変換インターフェースの製作


 左写真は、愛用の周波数カウンターです。古いですが、0.1mHzから3GHzまでレシプロカルで最大11桁まで測定でき、かつ取り扱いが容易なのが気に入っています。


 周波数変動の時間推移を測定したくていろいろ考えていましたが、このカウンターは私がこれまで使ってきたRS232C出力がなく、代わりといっては何ですが、もう1ランク上?のGPIB出力のオプションボードがついていました。

 右写真の一番下がそうです。おもいたって、手持ちの測定器類を調べなおしてみたら、上の二つ(それぞれディジタル・マルチメータ)と、写真には示さなかったのですが、シンセサイズド・シグナル・ゼネレータにもついていました。

 大学や企業の研究室ならともかく、プライベートのささやかな設備には高嶺の花と考えていましたが、なんとかGPIBとパソコンが接続できればもっと先が広がること請け合いです。
 かといって専用のインターフェースやケーブルを導入するとなるとゴルフを半年くらいあきらめねば、、、、とてもできないそうだんです。

 ということで先人の知恵をお借りすべく、ネットの大海の探検にのりだして、、、、ありました!!! 2005年2月の「トランジスタ技術」に掲載されていました。

 この記事を頼りにさらに情報を集めると、回路図、使用するPICのファームウエアなど必要なものがほとんど集まりました。そしてありがたいことに使用部品がほとんど手持ちのもので間に合いそうなのです。その結果が左写真です。





 ハードはほとんどをPICに任せており単純明快です。ということは、ソフトがずいぶん高度であろうことが想像できます。
 結線に少しわかりにくいところがあったので、ファームウエアのアセンブル・リストから私なりに整理してみたのが右図です。(この図もクリックで拡大します)
 またRS232Cのインターフェイスにフォトカプラーを用いて電気的に絶縁しているのは参考になりました。


 左図は穴あき基板に部品を載せ、配線を終えたところです。下の白いのが、三個のフォトカプラー、中央の黒いICがPIC16F876そして上の細長い4個の黒い物体はターミネータ用の集合抵抗です。



 右写真は配線済みの基板をケースに入れ、同じくケースに取り付けたコネクタと最終結線をしたところで、左側が表、右側が裏を示しています。コネクタとの結線が半田付け箇所も多く大変でした。
 でも幸い一箇所のミスもなく一発で作動したので一安心、、、、

 左写真の左側がRS232Cコネクタおよび電源入力コネクタです。グリーンのLEDは電源のパイロット、二つの赤いLEDは動作モニタです。右側はGPIB用の24ピンアンフェノール・コネクタですが、徐々に入手困難になりつつあります。

 右写真は手前に電源(DC8~12V)とパソコンからきたRS232Cケーブルをつなぎ、向こう側にGPIBケーブルをつないだところで、右上に見えている、コネクタを測定器につなげば準備OKです。

 もっとも最近のパソコンにはRS232Cの接続コネクタをもっていませんので、RS232Cケーブルとパソコンとの間にさらにRS232C-USB変換インターフェースを入れねばなりません。
 なので、私はRS232Cの接続コネクタをもった古いパソコンを愛用しています。

 この系は、エクセルのマクロを用いて、測定器のGPIB端子にまず制御コードを送り、ついで送られてくるデータをエクセルに書き込むものです。そのためのパソコンソフトはVECTORから「EasyGPIB」というフリーソフトをダインロードして使います。もちろんこのソフトの作者と、トランジスタ技術誌の記事の著者は同一です。
 
 ということで、私もエクセルのマクロをとりあえず勉強しながら書いてみたのが上左図です。

 右にエクセルの画面を示します。
 測定器のGPIBデバイス番号、測定時間間隔、測定繰り返し回数そして、測定器への制御コードをそれぞれ所定のセルに記入し、右上の「START」ボタンを押せば測定開始です。
 この例では10秒ごとに20回測定しているところです。結果は左側に記録されていきますので、後ほど計算するなり、グラフ表示するなり自由にできます。

 ということで思ったより簡単にGPIB端子を持った測定器の制御をすることができるようになりました。

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