Eee PCの改造、内蔵ディスク52Gbへ大容量化への実験 Part.5 Mini PCI Expressからの信号の取り出し

0
    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る
    [クリックで拡大]

     発熱のレポートおよび、EeePCを乾電池で駆動する実験など少し浮気が過ぎたようである。。。少し間があいたが、ようやくEeePCの改造の実際に入る。
    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る2
    [クリックで拡大]

     改造の仕方にも色々ある。ラボでは試作に終わり正式採用しなかった方式にカメラのUSB端子にUSBハブを中継するというのがあった。上の写真の赤で囲んだ所を見て欲しい。ここにはカメラとスピーカのコネクタがでている。

     余談であるが、スピーカは見たところUSBのように見えるが、、、その先の配線を見ると2つに判れそのままスピーカに接続している。とてもUSBのようには見えない。実験していないから判らないが、たぶんこれはアナログ信号でUSBではないと思う。

     さて、問題はカメラだ。コネクタ経由でカメラに接続している。
    コネクタおよびカメラはレポート2の写真を参照して欲しい。

     カメラ側のコネクタをちょん切りUSBハブに接続する。そしてUSBハブからカメラと増設USBを引き出す。このような改造術式が存在する。この方式の長所と短所を述べよう。

    ■長所
    ・ハンダ付けが簡単。ケーブルを切ってつなぎ変えるだけ。

    ■短所
    ・EeePCというノートの余剰にハブを入れる必要がある。
     この作業が極めて困難。技術的難易度は低いのだがとにかく
     手間隙がかかる。
    ・採用するハブの選択が大変である。特に安価なハブを選択すると
     USB1.1である可能性がある。低速のUSBを接続するので
     あれば問題ないが、高速のUSBを接続したいという時は、
     都合が悪い。
    ・USBハブと接続するUSB機器の間の配線に注意する必要が
     ある。USB2は確か秒速30Mバイトだったと記憶する。
     とすれば、約10倍の300MHzの信号が流れているのでは
     ないか、、、このような超高周波を狭い筐体内を引き回すのは
     極めて難しい。
    ・当然ながらエアフローが大変。

          ***

     ラボでは短所が目に余る。とくに、ハブの設置が困難であるという理由から試作でこの方式は見送った。

    改造の実際
     改造には4つのポイントがある。すなわち、

    1)USB用の電源を得る。
    2)アース(グラウンド)を得る。
    3)一つ目のUSBの端子信号を得る。
    4)二つ目のUSBの端子信号を得る。

     まずは簡単な所から行ってみよう。

    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る3
    [クリックで拡大]


    1.USB用の電源を得る
     写真をクリックして拡大して欲しい。ここが5VのUSB用の電源をとる場所だ。このIC、APL1117は3端子レギュレータと呼ばれるICだ。
     このICはEeePCでは5Vを入力して3Vの電源を出力している。つまり、入力側の5Vから電力を分けてもらう仕掛けだ。
     APL1117に興味がある人は次を参照しよう。

     http://tech.am/data/APL1117c3.pdf

     APL1117の真ん中が3V出力である。反対側の端はアースだ。

    2.アース(グラウンド)を得る
    ラボでは、既出の写真に書いた箇所を推奨している。ここはもともと、Mini PCI-Expressコネクタをハンダ付けする台の箇所だったようである。
     アースは実はそこら中にある。どれを使っても良い。
     基板の中で広く取っているプリントはおおむねアースだと思って良い。例えばUSBコネクタの筐体というか外側のメタルを接続している所一帯はアースだ。

     もし、ラボ推奨以外のところからとる場合はテスターで良く調べてから使用して欲しい。

    3.一つ目のUSBの端子信号を得る
     まず、USB端子は何かから解説する。
    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る4
    [クリックで拡大]

     図は次のサイトから拝借した(失礼)。
     http://www.interfacebus.com/Design_Connector_USB.html

     説明すると図でShell(Drain)と言っているのはソケットの外側のメタル部分だ。ここは通常はアースする。従い、4番ピンとShellは通常はショートさせる。同じものだと思って良い。

     ああ、良い機会だから説明しておく。USBは規格で接続するケーブルの色が決まっているようである。覚えて置こう。図の繰り返しになるが、

    ・5V電源=赤
    ・D−(信号の正側)=白
    ・D+(信号の負側)=緑
    ・GND(アース)=黒

     とくに、白と緑の割り振りがひねくれているので気をつけよう。
    また、ピンの並びもひねくれている。確認しないで憶測で配線するととんでもないことになること間違いなしの並びだ。

     さて、ここからがハイライトだ。

    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る5
    [クリックで拡大]

     EeePCの8GBモデルは基板に2つのMini PCI Expressカードのインターフェースが用意されていたようだ。4GBモデルは、一つが省略されているようだ。

     WiFi無線LANの接続している箇所はMini PCI Expressカードスロットがついている。そして、4GXは、もう一つの方はコネクタをハンダ付けするための台が残っている。

     ラボでは、この2つのMini PCI ExpressのインターフェースからUSB信号を取り出している。

     では、Mini PCI Expressがそもそもどういうものか見てみよう。解答はここにある。

    http://www.interfacebus.com/Mini_PCI_Express_Bus.html#b

     Mini PCI Expressには標準で恐ろしいことに(?)USB端子のD+とD−が存在している。 38ピンがD+、36ピンがD−だ。

     本改造はこのピンを引っ張りだしてUSBコネクタに接続して行っている。

     まずは、省略されて台だけになっている所にハンダ付けして信号を引っ張る。上述で説明した電源とアースでUSBの4本の端子が揃う。基板上を4本の電線を引っ張り、メモリ交換ベイに配置したUSBコネクタに配線して一つ目のUSB増設ポートが完成する。

     さて、具体的にどこをハンダ付けすれば良いか説明しよう。

    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る6
    [クリックで拡大]

     下から数えて8番目のピンがD+(Mini PCI Expressの38番ピン)だ。同様に9番目のピンがD−(Mini PCI Expressの36番ピン)だ。

     あれれと思う方もいるだろう。台の左側が奇数ピン、右側が偶数ピンだ。ゆえに、38,36が仲良く並んでいる。さらに、下から数えているから8個め9個めということになる。

     写真ではピンの手前から引いているのは作業者の方針による。4GXは生産ロットにより、スロットが付いているものがあるようだ。写真ではスロットがついていてそうでなくても支障のないところからとっている。

    4.二つ目のUSBの端子信号を得る
     
    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る7
    [クリックで拡大]

     二つ目のUSBは、WiFi無線LANを接続しているスロットからとる。読者の方はWiFi無線LANが使えなくなると心配すると思う。心配は無用だ。

     WiFi無線LANはこの信号を使用していないので、WiFi無線LANを挿したままここから信号を拝借できる。

     D+とD−の配線は写真では手前のほうからとっている。理由はこちらの方が簡単だと言う理由だ。

     一つ目のUSBと同様に電源とアースを揃えてUSBコネクタに接続して増設は終わりだ。

     組み立ての逆の要領で組み立てて終了である。


    5.改造の注意事項あるいは楽にする工夫
    本改造は難易度はかなり高い方に属する。複雑なのではなく、とにかく配線のピッチが0.75mmという理由だ。とにかく微細ハンダ付けとなる。これを簡単にするためには幾つか工夫が生まれる。

    1)使用する配線材を厳選する。
     外径は0.7mm以下の物を捜そう。Mini PCI Expressのスロットが0.75mmだからこれより細くないといえけない。
     ラボでは、0.58mm(芯は0.1mm)の物と0.65mm(芯は0.08)の物を調達している。どちらも使用には十分なものだ。どちらも芯は7芯ヨリ線だ。

     ・単芯は避けよう。。。細いというメリットがあるが、ハンダが
      乗りにくい。
     ・配線はできるだけ短く、経路を良く考えて行おう。

     電線を選ぶだけでハンダ付けはぐんと楽になる。
     また、USB2.0は数百MHz以上の信号が流れている。配線経路は良く選んで行うのが上手にするコツだ。

    2)カプトンテープを上手に使う。
     ラボでは業務用の耐熱絶縁性のカプトンテープを用意して
     作業した。
     ざっと次のような使い方をする。
     ・ハンダ付けした箇所をカプトンテープで回りをマスクして
      ハンダ付けする。これで、隣接する箇所とブリッジしないで
      作業がぐんと楽になる。
     ・ハンダ付けした後は電線をカプトンテープで止めよう。
      微細なハンダ付けなので力がかかると千切れる取れる。
      テープでしっかり固定しよう。

      これはラボで開発した増設キットのマニュアルからの
      一部抜粋であるが、このようにマスキングする。
    EeePC(Eee PC)を分解改造してUSBを増設する方法 Mini PCI Expressの端子からUSB信号を得る8



    3)USBコネクタを上手に選択する
     実は、これが結構重要である。せっかく苦労して分解ハンダ付けしても最後に組み付けるときに、USBコネクタが納まらないという難問がでる。

     USBコネクタはとにかくスリムなちいさい物を選ぶ事が重要だ。

    4)USBコネクタの固定
     ラボの52GB化モデルは、基板側にカプトンテープを貼りその上から両面テープでUSBコネクタを固定している。
     USBコネクタをガッチリ固定する方法もあるが、ラボではあまりこれは勧めない。後から接続するUSB機器がどんな大きさか判らないという理由からだ。ガッチリ固定するにしても、実装する機材を選択してからでも遅くないと思う。

     52GB化モデルは基板との絶縁にはカプトンテープを使用。また、ガッチリ固定させるためには、次の工夫をしている。
    ・USBコネクタは両面テープで仮止め的固定。
    ・ホットボンドによりUSB機器および2つのコネクタをブリッジ。

    6.増設(改造)キットの案内
     本レポートは、この増設キットを作るために行った得た情報をもとに書いている。おそらく多くの人が陥るであろう問題点をマニュアル化してセット販売している。USBコネクタ・カプトンテープおよび増設メモリをHDDとして認識するf2dを梱包している。


    EeePC 4G-Xモデル用「内部USBポート増設キット」

    [前号へ] [総合目次]


    Windows 高速化 プチフリバスター
    --->
    Eee PC高速化・SDHCのHDD化 プチフリバスター製品紹介ページ

    この記事のトラックバックURL
    トラックバック

    SSDの高速化ツール Eee PC SDHC HDD 化 フリーウェア プチフリ 退治 解決 根絶に、現象測定ツール USB/SDHCカードブートにより簡単バックアップ フリーウェア USBメモリ、CFなどの不良検出ソフト FeliCa で ログオン フリーウェア USBウィルス対策ソフト フリーウェア 無限乱数式暗号フリーウェア USB ブート 簡単メモリチェック

    TEST1

    USB ブート 簡単メモリチェック

    selected entries

    categories

    archives

    recent comment

    • PBTM v0.1・起動USBによるEee PC・ネットブックのお手軽バックアップシステムを作る
      USBブート拡散部
    • WindowsXPの自動デフラグ機能について
       
    • ASUS Eee PC 701 SD-X日本語版の分解・オーバービューその2
      小林
    • 工人舎PM PM1WX16SA レビュー カスタマイズ 高速化
      meme
    • ★暗号化 Eee Storage/YoStoreの120%活用法
    • ★暗号化 Eee Storage/YoStoreの120%活用法
      ひろちゃん
    • f2dによるEee PC 901・4G-XのCドライブにSDHCを連結して容量を増大させる拡張 Part3.
      nick
    • f2dによるEee PC 901・4G-XのCドライブにSDHCを連結して容量を増大させる拡張 Part3.
      NAO
    • PBTM v0.1・起動USBによるEee PC・ネットブックのお手軽バックアップシステムを作る
      KyonKyon
    • PBTM v0.1・起動USBによるEee PC・ネットブックのお手軽バックアップシステムを作る
      kouichi

    recent trackback

    links

    profile

    search this site.

    others

    mobile

    qrcode

    powered

    無料ブログ作成サービス JUGEM