XIAO ESP32C3の充電回路を改めて検証

以前に買ったXIAO ESP32C3、しばらく放置していましたが改めて見たらリウム（ポリマー）電池の

接続ができ、しかも充電まで出来るとか

他の製品では電池関係で苦労したので、これが使えたら楽だろうなと言うことで調べてみました。

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XIAO ESP32C3のおさらい

以前書いた記事　・・・2022年９月の記事なので情報は既に古いです

XIAO ESP32C3の配置（表）

※A3の扱いが変わったようです。
　A3(GP105) - ADC2 を使用しますが、誤ったサンプリング信号により動作しなくなる可能性があります。
　信頼性の高いアナログ読み取りを行うには、代わりに ADC1(A0/A1/A2) を使用してください。
　ESP32-C3 データシートを参照してください。

XIAO ESP32C3の配置（裏）

以前は気にしていませんでしたが、バッテリーの接続端子がありしかも充電まで出来るとか

念のため、回路図を確認しました。青い線が電源周りの接続を補足したものです。

画像は少しボヤケていますが主にこんな感じなります。

【動作概要】

①USB-Cの「VBAS」（５V）の入力がFUSEを通り「USB_FUSED５V」となります

②「USB_FUSED５V」は、U1（充電保護IC）のVINに入ります

③バッテリーが接続れされ、十分な電圧が有る場合、出力は「BAT」から出てきてQ1に戻ります

④「/CHG」はバッテリーの充電状態を表しているようでバッテリーが無いか、電圧が低い場合

　赤く点滅します

⑤USBが接続されている間は「VBAS」からD1を通ってU2（レギュレーター）に供給され

　「VCC_3V3」が出力されます

⑥USBが接続が切れ「VBAS」の電圧は無くなると、Q1のゲートが開いてバッテリーからの電圧が

　供給されます。

ということでバッテリーの充電ができることが判りました。

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【残った疑問】

①使用可能なバッテリーの種類と容量

　ドキュメントを探しましたが、具体的な記述をみつけられませんでした。

　公式の説明は以下の通りです。（機械翻訳）

電池の使用に関する説明:

1. 仕様に適合した認定バッテリーを使用してください。
2. XIAO は、バッテリーを使用しながらデータ ケーブルを介してコンピューター デバイスに接続できます。XIAO には安全な回路保護チップが組み込まれているので、ご安心ください。
3. XIAO ESP32C3 は、バッテリー駆動時には LED が点灯しません (特定のプログラムを作成しない限り)。XIAO ESP32C3 が動作しているかどうかを LED の状態によって判断せず、プログラムによって適切に判断してください。
4. 申し訳ございませんが、現在ソフトウェアでバッテリー残量を確認する方法はありません（チップピンがもう使用できないため）。定期的にバッテリーを充電するか、マルチメーターを使用してバッテリー残量を確認する必要があります。

　また充電保護ICの品名も不明です。

　ただし、公式の写真に750mAhのポリマー電池が写っていたので、ここまでは行けそうです。

②電池の残量が知りたい

　ソフト的に電池の残量を知る方法がありません。だだし、以下の改造を加える事で可能になるそうです。

　要はバッテリーの両端に抵抗を付け、中点とGNDの間の電圧をA0（アナログIN）で測るという方法です。

　なぜ、中点を測るかというとバッテリーの電圧がアナログ入力の最大3.3Vを超えてしますので、

　1/2の電圧を測り計算して現在の電圧を求めるという方式です。

　ソースのサンプルを以下に記載します。

　なお、16回測って平均化しているのは通信中のスパイク状のエラーを除去するためだそうです。

// Seeed Studio フォーラム ユーザーmsfujinoさん作成
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(A0, INPUT); // ADC
}

void loop() {
uint32_t Vbatt = 0;
for(int i = 0; i < 16; i++) {
Vbatt = Vbatt + analogReadMilliVolts(A0); // ADC with correction
}
float Vbattf = 2 * Vbatt / 16 / 1000.0; // attenuation ratio 1/2, mV --> V
Serial.println(Vbattf, 3);
delay(1000);
}

③具体的にフル充電でどれだけ使えるの？

　こればかりは実際の検証が必要です。後日結果を報告したいと思いますのでお待ちください

以上

頒布：SAT-05（430MHz帯5エレ YAGI）

手持ちで、三脚固定で、マルチに活躍する軽量アンテナ

430MHz帯の衛星電波受信や、アマチュア無線の運用に威力を発揮します。

SAT-05　YAGIアンテナ　（完成品）

グレイ 　ブルー

430MHz帯 5エレアンテナ 完成品ですが、分解した状態でお届けします。 全長 約59cm（仕舞寸法：約35cm） 放射器は2mmの銅線、その他は3ｍｍのアルミ棒を使用しています。 ３Dプリンタの素材はPLAです。高温の車内などに放置しないでください。 ＳＭＡコネクター仕様（50Ω） 理論値　Ga:9.74（dBi）　FB:10.18（ｄB） 初期状態でセンター周波数は430.00MHｚ付近になっています。 衛星受信に使用する場合は無調整で使用できます。 アマチュア無線で使用する場合、センター周波数を調整してください。（カット量は、1ｍｍ当たり約1.6MHz） 防水構造ではありません。雨天での使用は控えてください。特に銅線の錆に注意してください。 手持ちで運用する場合、周囲に注意してください。 SAMケーブル、カメラ三脚は付属しません。 頒布価格：4,000円（本体：3,000円）+（送料：1000円 ※60サイズ） 在庫：グレイ　2セット、ブルー　1セット　※写真と実際の色の濃さが異なる場合があります。

SAT-05　YAGIアンテナ　BNC（完成品）

黒

コネクターの形状以外SMA版と電気的特性に差はありません。 BNC化に伴い給電部の厚みが20ｍｍから30ｍｍに変更になります。 BNCコネクター仕様（50Ω） 頒布価格：4,000円（本体：3,000円）+（送料：1000円 ※60サイズ） 在庫：黒　2セット

🎁頒布の手続き➡

SAT-05 YAGIアンテナ

組立説明書（PDF）

2024いばらきハムの集いに参加します

【AKCからのお願い】

今回、人気アイテムの頒布品が予定されており、会場の混雑が予想されますので以下の通り協力をお願いいたします。

• 展示時間（10:00～15:00）外の頒布はお断りいたします。
• 混雑時は列にお並びいただく場合があります。

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2024 いばらきハムの集い

開催日：2024年6月16日(日)　10時～16時 　場　所：土浦市　クラフトシビックホール土浦 (旧 土浦市民会館) 　プログラムは こちら です。(PDF)

　日本アマチュア無線連盟　茨城県支部

   Amateur Kit Creators

　JARL茨城県副支部長　藤田氏が「2024 いばらきハムの集い」を案内

　「FMぱるるん「ビームアンテナ」　2024/06/09 放送分（外部サイトにリンク）

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（2023いばらきハムの集いの写真）

• AKC（JI1PVV）のブースは「小ホール１F」

• AKC参加メンバーおよび頒布品（順次更新）
  ※頒布品の詳細はリンクをクリック

JA5FP	７L4WVU	JA6IRK	JI1PVV
音声デジユニット （ID書込サービス ）	FT8トランシーバー アンテナアナライザー POTANT他	Pocke ANT Pocke Keyer Pocke Case705	IC-705リモコン IC-705KEYパッド

お詫びと訂正

修正が完了したため、いばらきハムの集いでIC-705BTを頒布します。

JI1PVV頒布予定のIC-705BT（Bluetooth版）リモコンについては、メモリー関係の改修が必要となったため、

頒布を中止したします。ご期待に沿えず申し訳ございません。

なお、（パソコン版）無線機プログラマブルリモコン「RigCommander」等を収録したCD-ROMを１枚100円で頒布いたします。

よろしくお願いいたします。

2024/06/15（修正）　JI1PVV

IC-705で32GB超のSDカードを使う

IC-705は仕様上使用できるSDカードの容量が決まっています。

• microSD　　 2GB
• microSDHC　4GB/8GB/16GB/32GB

最近は大容量の物が増えており16GB以下の物はお店で在庫がなかったり

安売りの対象にならない事も多いです。

そこで、32GB超（今回は64BG）の物をIC-705でも使えるようにします。

※全てのSDカード成功する訳ではありません。上手く行かない場合はご容赦ください。

　また、全ての動作を確認出来ている訳ではありませんので、使用は自己責任でお願いします。

（メーカー保証外）

【事前確認】

購入した直後の状態 をWindowsのディスク管理ツールで確認します。

windowsアイコン右クリック　⇒　「ディスクの管理」を開きます。

FドライブがSDカードでexFATでフォーマットされていることが判ります。

【設定変更】

設定変更と言っても難しい作業はありません。

今回対象になるのはFドライブですが、PCの状態によってドライブ番号は変わりますので

読み替えてください。

※誤って別のディスクを消さないよう注意して作業してください。

①下の斜線のある所で右クリックしてメニューを出します。

②「ボリュームの削除」を選択します。（Fドライブの中身が全て消えます。）

③もう一度右クリックすると「新しいシンプルボリューム」⇒「次へ」

④「シンプルボリューム」のサイズを30000MBに設定⇒「次へ」⇒「次へ」

⑤以下の様に表示されるので「次へ」⇒「完了」

⑥しばらくすると新しいボリュームが作成されドライブ番号が付きます。

⑦ドライブの左側エリアを右クリック（下図の赤枠）

⑧取り出しをクリックするとSDカードを取り出すことができます。

※取り出しをクリックせずに取り出すとファイルが壊れる可能性があります

【IC-705での確認】

※IC-705の詳しい操作方法は省略します。IC-705の取説を参照してください。

⑨IC-705の電源OFFの状態で今回設定したSDカードをスロットに差し込みます

⑩電源をONにし、6-4「空き容量の確認」を行ってください。

設定が成功していれば、以下の様に表示されます。（容量は参考）

【フォーマット】

このままではIC-705で使う事が出来ないので、フォーマットします

⑪6-1「microSDカードのフォーマット」を行います

⑫念のためフォーマットが成功したか、Windowsでも確認するためS Dカードを取り出します（6-2）

⑬WindowsのSDカードを挿し、以下の様に表示されればフォーマットは完成です。

なお、IC-705からは認識されない領域もフォーマットすればWindowsでは使用可能です。

ドライバーや取説などを置いておくと便利かも？

2023 いばらきハムの集いに参加します

今年の茨城ハムの集いは9月は終了しました。

たくさんのご来場感謝致します。

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例年5月から7月にかけて行われていましたが、今年は9月に実施される予定です。

※2024年は通常開催に戻るそうです。

本年もジャンク市にて頒布や展示を行います。ぜひお越しください。

※出展はJI1PVVのみです。

日 時： 2023 年 9 月 24 日 (日) 午前 10 時～午後 4 時
場 所： クラフトシビックホール土浦（旧土浦市市民会館）
　　　茨城県土浦市東真鍋町 2-6
ジャンク市：午前 10：00 ～14：50 （14：00でJI1PVVの頒布は終了します。）

JI1PVVのブースは１F小ホール前の室内です。

JARL茨城県支部

催事：いばらきハムの集いプログラム

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頒布品について

	「3Dプリンターアンテナver2」 DJ-G7（1200MHz帯）専用アンテナ
	「Pico電鍵Ver3」 完成品をキット価格で頒布です オプション等も多数用意しました
	「USBスティックCW」 DSCW (Didital Sound CW) と接続する 簡易インターフェース
	「USBスティック型モールス練習機」 縦振電鍵の練習が出来ます パドルの練習が出来ます USBポートに挿すだけ、外部電源不要 別途電鍵またはパドルが必要です
その他	ジャンク品等を用意しました。

※価格等は現地でご確認ください。

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展示について

※展示品の頒布は有りません。

①無線機トランク

• FT-817ND、バッテリー、USBインターフェースをアルミトランに納めました
• ケースを閉じた状態でも運用が出来るため場所を取りません。（マイク操作を除く）
• 移動運用や災害対応が迅速に行えます。

②メタバース「アマチュア無線ハウス」

　メタバース空間に自分のシャックを建ててみませんか？

メタバース・プラットフォーム clusterでは、初心者でも簡単に自分のシャックを建てることができます。

多数の無料アイテムに加え、お気に入りの有料アイテム（1個100円程度）を使ってお気に入りのアンテナや

無線機を設置することができます。

有料アイテムの例

DSCW用簡易アダプタの頒布は終了しました

頒布は終了しました。

本品は、DSCW（アマチュア無線家向けモールス信号の送・受信フリーソフト）の簡易アダプタです。
※名称を変更しました。

DSCWをインストールしたPCに本品をさすだけでモースル信号を送信できるアダプタです。
このアダプタは、パソコンと無線機を接続し、パソコンからモールス信号を送信するための装置です。
移動運用や災害時の運用を考慮し、コンパクトさ、簡便さ、信頼性などを重視した設計となっています。

以下に本品の特徴をまとめます。

•  コンパクトな USB スティックの形状をしており、持ち運びや保管に便利です。
•  外部の電源を必要とせず、パソコンの USB 端子から直接電源を供給します。
  
•  部品点数を最小限に抑えたシンプルな構造を持っています。そのため、故障のリスクが低く、信頼性が高いと言えます。
  
•  DSCW や CTESTWIN などのソフトウェアを使用することで、モールス信号の送信が可能です。
  
•  Windows 10/11 などのオペレーティングシステムを搭載したパソコンに接続する際には、追加の USBドライバーを必要としません。

DSCW用簡易アダプタ　完成品

最新型のUSBスティックCWです。 KEY端子は絶縁されています。（内部のジャンパーにより共通GNDに変更可能） DSCW や CTESTWINなどで使用できます。 頒布価格：2,000円 カラー：赤、黒（指定が無い場合、赤になります。） 在庫：5

DSCW用簡易アダプタ　キット

最新型のUSBスティックCWです。 KEY端子は絶縁されています。（内部のジャンパーにより共通GNDに変更可能） DSCW や CTESTWINなどで使用できます。 SMD部品を使用していますが、SMD部品は6個と少なくハンダ付けの練習にもなります。 頒布価格：1,500円 カラー：赤、黒（指定が無い場合、赤になります。） 在庫：9

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🎁頒布方法➡

DSCW用簡易アダプタ

USBスティック型モールス練習機は、頒布を終了しました

このUSBスティックは、モールス信号の送信練習に必要な機能に限定された簡易練習機です。

頒布は終了しました。

品名：USBスティック型モールス練習機（完成品）

モールス練習機です。 縦振電鍵、パドルの両方に対応します。 USBから電源を供給するため、付属品を必要としません。 電鍵やパドルは付属しません。 頒布価格：終了 在庫：0

品名：USBスティック型モールス練習機（キット）

モールス練習機です。 SMD部品を使用していますが、SMD部品は6個と少なくハンダ付けの練習にもなります。 縦振電鍵、パドルの両方に対応します。 USBから電源を供給するため、付属品を必要としません。 電鍵やパドルは付属しません。 頒布価格：終了 在庫：0

仕様等について　⇒　USBスティック型モールス練習機　（リンク）
🎁頒布方法➡

M5Stack（CORE）にQRコードを表示するアプリ

M5StackにQRコードを表示するアプリ（QR_Disp）を作成しました。

表示するデータはSDカードの/qr/QR_Code.txtに格納します。

【動画】

　youtubeへリンク

【インストール手順】

※このアプリは無料で使用できます。

※FT-857外部メータのSDカードと共有できます。

　FT-857 Ext Meter（for M5Stack）

１．事前準備

• M5Stackとmicro SD カード（4～16GB、FAT32でフォーマット済）を用意する。

2.QRコード表示アプリをダウンロードする

• 以下のファイルをダウンロードする
  

  ダウンロード - qr_disp.zip

• ファイルを解凍しSDカードにコピーする
• M5StackのSDカードスロットにセットする

３．M5Burner 3.x.xのインストール

• 以下のURLにアクセスする
  http://docs.m5stack.com/en/download
  
• PCのOSに合わせたM5Burnerをダウンロードする

４．LovyanLauncherをインストールする

• M5Burnerを起動する
• 検索にてLovyanLauncherを検索しインストールする。
  

５．QR_Dispを起動する。

• SD Updaterが選択されていることを確認し、中ボタンを押す。
  
• 右ボタンを数回押し、QR_dispを選択する。
  
• 中ボタンを2回押しQR_dispを起動する。

【操作方法】

１．表示を切り替える

• Aボタン（左ボタン）　１つ前の行を表示
• Bボタン（中ボタン）　未割り当て
• Cボタン（右ボタン）　１つ後の行を表示
• 電源ボタン＋Aボタン　アプリの切り換え

２．アプリを切り替える。

• Aボタンを押した状態で電源ボタンを1回押します。
• SD Updaterが選択されていることを確認し、中ボタンを押す。
• 右ボタンを数回押し、起動したいアプリを選択する。
  
• 中ボタンを2回押しアプリを起動する。

【表示するデータを編集する】

１．SDカードを取り出す

• カードスロットの押してM5StackからSDカードを取り出す
• SDカードをアダプター等でPCに接続する
• qrフォルダーを開く

２．データを編集する

データーはテキストエディタ（メモ帳など）で編集してください。

• 書式は以下の通りです
  タイトル,QRコードテキスト
  
• タイトルの長さは半角25文字（全角12文字）です
  
• タイトルを含む１行の文字数は100です。（,および改行を含む）
• 有効なデータは先頭から10行です。
  
• コメントは10行以降に記載してください
  
• 1行以上、10行以下のデータは有効です。
  
• データが10行以下の場合、以降の行は削除してください。
  
• 以下の場合エラーとなります
  ;が無い、または;の後にQRコードテキストが無い
  空の行
  
• 編集終了後SDカードを取り出す

３．データを有効にする

• M5StackのカードスロットにSDを挿す（カッチと音がする）
• 電源ボタンを１回押す
• データが表示されるので、表示を確認する

※SDを挿した後、全てのデーターがエラーとなる場合は、SDカードを一度取り出し、
　SDを挿し直してから電源ボタンを１度押してください。

※特定のデーターだけエラーが出る場合は、データーを再編集してください。

VCH上部エレメント2段アンテナ（実験中）

VCHアンテナは、上部エレメントの1/4波長（エレメント＋コイル）と下部エレメント＋地上エレメント1/4波長からなり、下部エレメント＋地上エレメントの間のインピーダンスが50Ωになる点で給電されることで、非常によく検討されたアンテナです。

しかし、最近は釣り竿がグラスファイバーからカーボンに移行しており、4.5m以上のグラスファイバーロッドの入手が困難になってきました。そのため、VCHベースで3.6m程度の短いグラスファイバーロッドでも運用可能なアンテナを検討する必要が生じています。

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検討した結果、上部エレメントを2段重ねることでエレメント長が3ｍ程度になる事が判りました。

以下の図をご覧ください。インピーダンスが50Ωになる点で給電しようとするとコイルの途中になってしまうため、

1：9UNUNを用いてアンテナの端から給電してみました。

※これって単なる1/2波長ベースロードアンテナでは...ｗ

本来この給電方法ではATUなどのマッチング回路が必要となります。

まだ、実験段階ですが、下部のVCHコイルをワニ口クリップで調整することで

7MHzではVSWRが1.5程度まで下げる事が出来ました。

(参考)

7MHz　1.5

14MHz　2.0

21MHz　2.2

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このアンテナのメリットとデメリット（想定を含む）

【メリット】

• 短い釣り竿でも実現できる
• 調整が手元で出来るので簡単になる

【デメリット】

• vchアンテナより利得が低下する（予測）
• コイルが2個になり重くなる
• VSWRが落ちきれず、ATUが必要になる？

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今回はここまでですが、検証を進めて情報を更新したいと思います

WWRアンテナ 直付けATU （実験）

WWRアンテ ナはカーボンファイバーを使った釣り竿（以下カーボンロッド）を

アンテナのエレメントとして利用するものですが、必ずATUが必要になります。

WWRアンテナの電気的特性については以下のページをご覧ください。

特別寄稿 カーボンファイバーロッドによるSOTA用アンテナ （FB NEWS）

小型のATUも有りますが山岳移動などなるべく荷物を減らしたいところです。

今回はカーボンロッドのJINKING 7.2ｍを使用し、7MHzで運用することを目指します。

また、50mm×65mmｘ30mmのボックスにマッチング回路を納めます。

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【マッチング回路案１】

小型のマッチング回路としてGAWANT方式があります。GAWANTでは1.5ｍ程度の

ロッドアンテナを使用しますがロッドアンテナの替わりにカーボンロッドを使用します。

コイルの巻き数等を調整したところ以下の構成となりました。

トロイダルコアのコイルはオリジナルのGAWANT7より巻き数が少なくなりました。

エレメント長が7.2ｍと長く給電方法を直接給電ではなく外側巻いたアルミテープに

給電する非接触方式とし事による影響と思われます。

　1次側：2T

　2次側：30T

屋外で実験する前に軒先で試すと以下の様にVSWRは1.1まで下がりました。

しかし、屋外で2以下になりませんでした。周囲の影響が大きく影響していると思われます。

また、ポリバリコンの調整が非常にクリチカルで非常に不安定で、扱いにくいため再検討することにしました。

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【マッチング回路案2】

一般的なATUはTマッチが多く使われています。

マルチバンドに対応する場合は、コイルを切り替えるスイッチやリレーが必要になりますが、

モノバンドであれば構造をシンプルにできます。部品は、案１で作成したものを流用します。

バリコンは1個しかありませんが、外側巻いたアルミテープとロッドアンテナの間に

当初約300PFの容量がありました。容量が少ないため、アルミテープを大きくして

約397PFにしました。

カウンターポイズを追加して調整した結果7.054MHzで1.0まで追い込む事ができました。

また、1.5以下の範囲が±100KHzあり調整は格段に楽になりました。