FTR102 (光モールストランシーバ)
#FTR102 : Optical CW TRANCEIVER
R16 Friendship Radio（Designed by JE1DLC / JA1AOQ）
FTR102_2023-4 (光モールストランシーバ)は、下記のページです。
FTR102_2023-4 (光モールストランシーバ)
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#電波文化祭 ⚡️サイクル3で頒布を始める #FTR102 (光モールストランシーバ) Ver.2025では、三つの課題を解決をしました。電源スイッチの取付け強化、電池消し忘れ防止LEDの追加、単三電池を交換を簡単に、今まで要望にお答えしました。先週できあがったばかりなので、これから取説を修正していきます。
すでに #FTR102 (光モールストランシーバ) をお持ちの方も、単三電池を交換を簡単になるように、取り替え用のケースセットも近日中に用意します。明日の #電波文化祭 ⚡️サイクル3には間に合わなかったのですが、少々お持ちください。出展枠 16の、R16FR。のブースにおいでください。
https://gyazo.com/598e260df2dfcf6ef936e1f9a28407f8
無線を知らない子どもたちでも、なぜかモールスを知っている。「モールスこそが無線だ、モールスで交信したい」と思っている。「4アマ取得し電話から無線に入門 → 入門してからモールス」ではなく、「モールス交信で楽しさを体験 → 4アマ取得し無線に入門」に・・・
FTR102（光モールストランシーバ）の発明は、今まで当然だった「無線への入門ステップ」の入れ替えを可能にすることにある。中学生（できれば小学生も）が作れるだけでなく、「作りたくなる」こと。 #FTR102 を作り上げると、スマホ同様の「コミュニケーション・ツール」となるのだ。
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この令和のゲルマラジオは受信するだけではなく、コミュニーケーションを取れるのだ。ハンダ付けが必要だが、専用基板なので短時間で組み上げられる。同じようにしか見えない部品はみんな違っていて、違う役割を持っているという。いつの日にかその部品の役割を知りたい・・・。
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たった単3電池3本で室内で20mの交信ができる。
「電波を使わず」に、室内で「10m以上」離れた場所にいる友だちと、「モールス信号を送信・受信」できる。
中学生（できれば小学生も）が作れるだけでなく、「作りたくなる」こと。
ハンダ付けが必要だが、特注基板なので短時間で組み上げることができる。
実店舗でなくてもNet購入できる、安価な部品で構成する。自作キットとして頒布する。
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設計仕様
FTR102（光モールストランシーバ）
周波数：620nmBand（5mm赤色LED）
送信色：λD 610〜760nm（ナノメートル）
モード：CW（850Hz矩形波）専用
音声出力：内蔵スピーカー（インピーダンス：8Ω）
電源電圧：4.5V（単3電池 x 3）
日本国内での使用を前提として開発しています。国外では使用しないでください。
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概要
FTR102 (光モールストランシーバ)（以下FTR102）基板は、基板上のタクトスイッチによりモールス信号を約860Hzの光信号として送信します。
受信はフォトダイオード（S7183）により受光し、オーディオアンプ（M2073）で増幅しスピーカーに出力します。外部キーヤーや外部CWデコーダなどを接続できるように3.5mmジャックを搭載しています。
ここではFTR102基板の組み立て方について以下に示します。はんだごてやニッパー等、取り扱いに注意が必要な工具を使用しますので、自己の責任において安全にご注意の上製作願います。
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FTRシリーズ（光トランシーバ）プロトコル
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「赤色LED・フォトICダイオード間の距離」は45mm。左側が送信、右側が受信。
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回路図
https://gyazo.com/41e8e8aa345e78c6cf2507b1826cd11b
約850Hzの信号発振に555タイマー（XD555）を、オーディオアンプにM2073（NJM2073Dのセカンドソース）を使用しています。
タイマーIC、555発振回路
https://www.zea.jp/audio/schematic/sc_file/018.htm
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FTR102-PCB
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PCB（Printed Circuit Board Ver.1.1a）FTR102-PCB
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部品は表面（部品記号が書いてある）から取り付ける。
PCBは両面スルーホールの72mm x 47mmサイズ（秋月C基板）です。
https://gyazo.com/bff9151dae022abfed3b7de3a3fa0e66
R6を3k9Ωにすると、U1の発振周波数は740Hzと低くなる。　
R1を22Ωにすると、D1は明るくなり、到達距離が長くなる。
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FTR102：部品リスト
FTR102 (光モールストランシーバ)の部品リストです。まず、部品を確認しましょう。購入時期により、内容が異なる場合があります。部品に不足がないが購入時に必ず確認してください。足りない時はご自身で手配お願いします。基板上に実装する部品はすべて、秋月電子通商 https://akizukidenshi.com/catalog/ で調達可能です。
わからないことがありましたら R16 Friendship Radio まで、ご連絡ください。
FTR102-R（カーボン抵抗・1/4W）
R1：1　47Ω（1/4W）黄紫黒金
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R2, R7：2　1kΩ（1/4W）茶黒赤金
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R4,R6：2　3.3kΩ（1/4W）橙橙赤金
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R3, R8：2　10kΩ（1/4W）茶黒橙金
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FTR102-C（コンデンサ）
C1, C8：2　0.1μF（104）積層セラ
https://scrapbox.io/files/64d833af48d9dd001b52ce13.jpg
C2：1　0.22μF（224）積層セラ
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C3, C4, C5, C6 ：4　10μF（16V）MH7
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C7, C10 ：2　470μF（16V）WXA
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FTR102-Q（トランジスタ・IC・LED）
Q1, Q2：2　2SC1815（NPNトランジスタ・50V150mA）
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U1：1　XD555（CMOSタイマーIC）
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U2：1　M2073（オーディオアンプIC）
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D1：1　OS5RKA5111P（5ｍｍ赤色LED・624nm）
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D2：1　S7183（フォトICダイオード・650nm）
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D3：1 　LC303PBL1-30Q（3ｍｍ青色LED）470nm
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FTR102-P（半固定抵抗・スイッチ・ジャック・スピーカー）
VR1：1　半固定ボリューム 10ｋΩ（103）
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SW1：1　タクトスイッチ（12ｍｍ赤）
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SW2：1　スライドスイッチ（1回路2接点 基板用 横向き）
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J1, J4：2　3.5ｍｍステレオミニジャック（基板取付用）
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SP1：1　マイクロスピーカー（青/白リード付 8Ω）
https://gyazo.com/e5ae2796cbd5d12a9c4809f15873beda
FTR102-B（基板・電池ボックス・ビス）
B1：1　PCB基板（FTR102-PCB）　
B2：1　電池ボックス（単3 x 3本・リード線）
https://akizukidenshi.com/catalog/g/g102667/
FTR102-S（ケースセット）
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S1：1　樹脂製上板（格子柄）
S2：1　樹脂製下板（電池ボックス用穴あき）
S3：1　樹脂製スピーカーボックス
S4：4　なべ小ねじ（M3 x 30）上板用（スピーカーのない側）
S5：2　六角両メネジ（M3 x 15）スペーサー（スピーカーのある側）
S6：2　六角両メネジ（M3 x 20）スペーサー（スピーカーのない側）
S7：2　サラ小ねじ（M3 x 8）電池ボックス用（電池ボックス側）
S8：2　六角ナット（M3 x 3）電池ボックス用（下板側）
＜ケースの組み立て方＞
底板（丸穴）にスピーカーのコードを通す。
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基板のスピーカー接続ランドに裏から通す。（白：プラス、青：マイナス）
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表側からハンダ付けをする。
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底板（長穴）に電池ボックスのコードを通す。
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基板の電源接続ランドにらから通す。（赤：プラス、黒：マイナス）
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表側からハンダ付けする。
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電池ボックス（単3 x 3本・リード線）を、 樹脂製下板（電池穴あき）に、サラ小ねじと六角ナット固定する。
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スピーカーホルダーに、スピーカーを差し込む。（向き・裏表に注意）
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ネジ4本で、部品を仮組みする。
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四隅の穴に、 六角両メネジ（M3 x 20）と六角両メネジ（M3 x 15）を立てる。https://scrapbox.io/files/672855f84d84642de0d43035.JPEG
https://scrapbox.io/files/6728561e89d1ed1659296f4f.JPEG
完成です。
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必要な工具
最低限必要な工具
はんだごて
温度調整ができる温調型とよばれるはんだごてを推奨します。
https://scrapbox.io/files/6492a60af15653001cbafaad.jpghttps://scrapbox.io/files/6492a6ca3cc402001c32a966.JPG
ニッパー
100均等でも入手できますが、なるべく良質ものを購入してください。
はんだ
初心者向けには鉛を含んだ共晶はんだを推奨します。毒性のある鉛を含んでいますので取り扱いに注意願います。
あったほうがよい工具
ワイヤーストリッパー
電池ボックスやスピーカーの配線を切断・皮むきするのに良質なワイヤーストリッパーがあると便利です。
テスター
完成後のショート確認や電池の寿命判断等に使用します。
マスキングテープ
部品の仮固定など、手がもう一本ほしい時に使います。
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製作の手順
はんだづけは、背の低い部品から順に行います。
抵抗のはんだ付け
抵抗は向きはありませんが、抵抗カラーコードの向きを統一したほうがあとのチェックがやりやすくなります。予め足は根本で90度に折り曲げておきます。はんだ付け後、余った足はニッパーで根本から切断します。
R1：1　47Ω（1/4W）黄紫黒金
R2, R7：2　1kΩ（1/4W）茶黒赤金
R4,R6：2　3.3kΩ（1/4W）橙橙赤金
R3, R8：2　10kΩ（1/4W）茶黒橙金
https://scrapbox.io/files/6728579fa465d2de1b93d323.JPEGhttps://scrapbox.io/files/672857b7ab48d4feba16821b.JPEG
ICのはんだ付け
XD555とM2073をはんだ付けします。この部品には向きがあります。部品の切り欠きと基板のシルク印字の切り欠きをあわせてください。
U1：1　XD555
U2：1　M2073
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積層セラミックコンデンサのはんだ付け
積層セラミックコンデンサーをはんだ付けします。部品の向きはありません。
C1, C8：2　0.1μF（104）→「104」印字あり
C2：1　0.22μF（224） →「224」印字あり
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トランジスタのはんだ付け
トランジスタ（2SC1815）には向きがあります。トランジスタの形状と基板のシルクの形状をあわせてはんだ付けしてください。また、トランジスタの足は2~3mm程度になるよう、なるべく奥まで差し込んでください。
Q1, Q2：2　2SC1815
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電解コンデンサのはんだ付け
電解コンデンサには足の向きがあります。足の長い方がプラスです。また、コンデンサ表面にマイナスの表示があります。基板上のシルクの白い側がマイナスです。
C3, C4, C5, C6 ：4　10μF（16V）
C7, C10 ：2　470μF（16V）
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3.5mmジャック
3.5mmジャックが外れやすい場合は、マスキングテープなどで仮固定してはんだ付けしてください。
J1, J4：2　ミニジャック]（基板取付用）
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半固定ボリューム
半固定ボリュームの取り付け穴が2箇所ありますが、写真のように下側の穴を使ってください。
VR1：1　半固定ボリューム 10ｋΩ（103）
タクトスイッチ（KEYスイッチ）
押しボタンスイッチは向きがあります。正しい向きにのみ基板に挿入できます。
基板から外れやすい場合は、マスキングテープなどで仮固定してはんだ付けしてください。
SW1：1　タクトスイッチ（12ｍｍ赤）
https://scrapbox.io/files/6728598e89d1ed1659299102.JPEG
電源スイッチ
両面テープをあらかじめ基板に貼ってあります。剥離しはがしてスイッチを固定してはんだ付けしてください。
SW2：1　スライドスイッチ　スライドスイッチ（1回路2接点 基板用 横向き）
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5mm赤色LED（ λD 610〜760nm（ナノメートル））
LEDには向きがあります。足の長い方がアノード（A)、短い方がカソード（K)になります。基板のシルクのA、Kマークに正しくはんだ付けしてください。なお、LEDの足は写真のようにあらかじめ90度曲げておきます。アノードとかソードが逆にならないように注意してください。LEDの半球面が基板の長手面と直角になるように注意してください。
D1：1　OS5RKA5111P
https://scrapbox.io/files/672859f0a8c2faf46b67e9a5.JPEGhttps://scrapbox.io/files/67285a5d296f8396fbb35a0d.JPEG
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https://gyazo.com/8c27b8b8e8a3a983f47ec57800995604
電源LED
https://scrapbox.io/files/672851e21aa426ce20f979d0.JPEG
フォトICダイオード（S7183）
フォトICダイオード（S7183）には向きがあります。表面にレンズの膨らみがある方を前に向け、左がカソード（K)、右がアノード（A)になります。
D2：1　S7183
https://scrapbox.io/files/64d83b6e3f0906001b91af87.jpg
表面のレンズ側を基板の外側になるようにはんだ付けしてください。足は、基板に密着するようにしてください。
この部品は熱に弱いので、短時間ではんだ付けしてください。足1本あたり「2秒以内」を目標としてください。
まず、片方の足をはんだ付けします。その後部品の傾きなどを調整し、
熱をさました後にもう一方の足を取り付けます。
https://scrapbox.io/files/67285c4368e8a4ae52372c98.JPEGhttps://scrapbox.io/files/649fb6873d6472001c0bf75a.png
電池ボックス
B2：1　電池ボックス　電池ボックス（単3 x 3本・リード線）
白い電源コネクタに差し込みます。
電源コネクタを使わず、直接、基板にハンダ付けしてもいいです。
電池ボックスのコードは長い過ぎるので「5cm」にカットします。
電池ボックスからのコードは、「プラスが赤、マイナスが黒」です。
それぞれ基板上の＋とーのシルクのあるランドに、はんだ付けしてください。
電池ボックスを下板にビス止めするか、両面テープで固定してください。
スピーカー
SP1：1　マイクロスピーカー マイクロスピーカー（青/白リード付 8Ω）
青いスピーカーコネクタに差し込みます。
スピーカーコネクタ使わず、直接、基板にハンダ付けしてもいいです。
スピーカーからのコードは、「プラスが白、マイナスが青」です。
それぞれ基板上の＋とーのシルクのあるランドに、はんだ付けしてください。
https://gyazo.com/575d2163c86482ecb150d04ccd821cc1
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完成後の動作確認
通電して動作しなかったり、部品が熱を持ってしまった場合、すぐに電池を外してください。
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#光トランシーバプロジェクト
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ご不明な点は、R16 Friendship Radio にお問い合わせください。
https://scrapbox.io/files/64daf2c03b9a9b001cf7801c.png
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