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IN-17(ИН-17)6桁Ⅱ 制作メモ


4桁回路図 6桁回路図 ATmega1284 子基板なし ATmega1284 子基板あり ATmega64 子基板なし回路図 ATmega64 子基板なし基板図 外部GPS動作確認治具 基板を送って来た袋 基板の内部包装 基板の表 基板の裏 表面高さの低いSMD完了 裏面SMD完了 表面 LEDとニキシー管以外完了 外部発振子を追加 外部クロックを入れる リセットスイッチを壊す RESET-MISO RESET-MOSI RESET-SCLK RESET-MISO-1回目 RESET-MISO-2回目 RESET-MOSI-1回目 RESET-MOSI-2回目 RESET-SCLK-1回目 RESET-SCLK-2回目 REN(1pin) CUT 表面実装部品取外しキット キットの内容 フラックス 低温ハンダ ICを外した 外したIC ハンダ除去 指先のハンダ フラックスダ除去 PEN(1pin) pattern cut CPUハンダ付け済 チェック用LED取り付け ニキシー管1個ダイナミック表示 ニキシー管1個ダイナミック表示すこし光る ニキシー管6個仮付け 赤外線受光素子出力波形 TXD1、0x55出力波形 パソコンでGPSデータを見る構成 GPSの信号を5ピンハウジングに繋ぐ GPSのTXD(CPUのRXD) 新たな変換基板 新たな変換基板回路図 チェック信号を見る為の線 GPS時計データを使う設定のループ周期波形 ニキシー管用スペーサー加工済(代用) スペーサーを使ってニキシー管を半田付け 基板組立完了 アクリル枠 アクリル底板 アクリル上板 アクリルが入った荷物 アクリル上板 アクリル底板 アクリル枠 アクリル枠(折れた) アクリル項目名称板 アクリルスタンド1 アクリルスタンド2 スタンド+表示項目印刷
  • 発想 2020年11月1日
    • 昨年まとめて買ったIN17が有るので 一旦は諦めたトップビューの6桁IN17時計を作ってみたくなった。

  • 構想 2020年11月1日
    • 11月1日

      回路的には6桁IN-16と殆ど同じ、ドット2つの信号をコロン(IN-3)2つに割り当てれば良いだろう。 外観は40Φのパイプに入れたいとも思ったが、どうも無理みたいなので40mm角で長さ100mm位の角柱にしたい。 100mmは基板の値段からこれ以上にはしたくない。 (幅40mmならば斜めにすれば120mmぐらいまでは100x100の正方形に入るだろうから どうしてもという時はちょっとオーバーしても良いかな?)

    • 2022年4月15日

      以前にも「IN-17(ИН-17)6桁時計」を作っているので、 今回はスペック的に新しい事を追加(変更)しようと思った。
      以下に追加(変更)する事柄を 改めて纏めてみた。

      1. デザインを変える
      2. コロン(ドット)の2色LED化
      3. 曜日表示を追加する(2色LEDで)
      4. 入力電源の5V化
      5. 電源コネクタのUSBType-C化
      6. 赤外線リモコンでのスイッチ操作の代行(スイッチも有る)
      7. IN-17装着のコネクタ化(子基板使用も考慮する)

      実装の所で、もう少し現実的な検討を行う事とする

  • 実装についての考え
    • 11月1日

      構想にも書いたが、回路的には6桁IN-16を基本とする。 約40mm角なので、アクリルが2mm厚として、基板寸法は100mmx36mm位と考える。 なので2段重ねになるだろう。3段は必要ないと思う。 あまり 段数を増やすと繋ぎのコネクタなど余分なスペースが増えるので。

    • 11月3日

      IN-17の物理的な幅がIN-16より広いのでそのままIN-16の位置には置き換えられない。 なので、管の基板にニキシー管ドライバICを載せるのはきつい。また コロンのIN-3を載せるのもきつい。 CPU基板に乗せるか?それもスペースの問題と高圧の問題から結構難しそう。3段重ねにしてドライバー+高圧発生基板として作るか? 3段では無く、管基板をベースにCPU基板とドライバ+高圧基板を立てるか? 2段で考えても 管が28mm高、基板が1,6mm厚、電解コンデンサが11mm高なので 36mmには元々入らない。 どうするか....。
      単純な2段基板は無理。となると、基板を立てるか、3段基板にするか。 基板を立てた時に、CPU基板とドライバ基板の接続はどうするか?

      コロンにIN-3を使うと物理的に長手方向100mmに入らない。 45度回転させても幅36mmとすると104mmが限界で それでやっと入るレベル。 なので6桁をあきらめるか、IN-3をやめて3Φ位のLEDにするか?(LEDでもギリギリの筈) 4桁にすると見た目のバランスを考えると基板面積が小さくなり CPU基板の実装が苦しくなるだろう。

    • 11月4日

      6桁は基板の大きさがぎりぎりで、大変。 どうせ大変ならば 4桁にして少し小さい物を何とか作った方が面白そう。 4桁IN-8と殆ど同じ回路になる筈だが、40mm角に入れるのが大変そう。 3段重ねか、基板を2枚立てるかといった構成になりそう。 もう少し検討を重ねないとはっきりした事がわからない。
      ネオンはIN3で良いか? IN3だと寝かせる事になるのであまり面白くない。 INS1だとすっきりするのだが、見え方に指向性が有るので、見える角度が狭くなってしまう。
      4桁IN17+IN3で考えると80mm高で40mm角の角柱を目標としたい。基板としては70x36mmとなる
      管の電流制限抵抗は アノード側に付ける事にする。(ドットが無い為 電流が変化を考慮する必要が無いので)

    • 11月6日

      4桁にしようと思ったが、6桁でも増えるのはアノード部分のドライブ回路だけで他に部品は増えない。 基板の大きさとしては70mmが100mmになると考えると、基板を立てると考えると面積が10/7倍(約1.4倍)になる。 これは基板設計時に楽になる。
      もう一度6桁を検討する価値は有りそう。 6個のIN17を囲う様に4枚の基板を立て、そこに制御回路と時計回路とドライブ回路と高圧回路を入れられないか? 寸法的には大きな基板は長手方向最大100mmで、短手方向最小はIN17の高さで28mmになる。
      制御基板はCPU、RTC、Cds、赤外線受光器、、タクトスイッチ、ISPコネクタ、LED電池、
      ドライブ基板はアノード部分のドライブ回路、K155、高圧回路
      ニキシー基板はIN17、IN3、USBTypeCコネクタ

    • 11月9日

      4桁は まずL字型に2枚の基板を立てる。 一枚(短辺)はカソードドライバ(K155)を入れる。もう一枚(長辺)はアノードドライバ(トランジスタ)を入れる。 両方とも高さは12~13mm位にして、その上に高圧電源基板(190V)と制御基板(CPU等)を2枚重ねで載せる構造にしたい。 管の基板と高圧基板の間は12mm有ればコンデンサ、コイルも逆さに取り付けられるはず。

      6桁は まず前後に2枚の基板を立てる。 一枚はカソードドライバ(K155)を入れる。アノードドライバ(トランジスタ)と高圧を入れる。 両方とも高さは12~13mm位にして、その上に制御基板(CPU等)を載せる構造にしたい。 アノードドライバ基板に高圧を入れるので基板と管の間隔は12mm位は取れる様にしたい。管と管の間に配置すれば 間隔は取れそうな気がする。間隔を有効に利用するには薄い基板にしてSMD部品の方が良いと思うが、コイルはスルーホールの方が 基板上の面積が狭いと思う。コンデンサはどうだったか?

      こんな感じで出来ないかな? 上手くすれば4桁と6桁と両方出来ないかな?

    • 11月11日

      繋ぎのコネクタだが、廣杉のコネクタを使おうと思っている。 今までは角ピンを使っていたが、丸ピンの方が穴が小さくて済む。なのでランドも小さくて 沿面も取りやすい。 今回は丸ピンを使ってみたい。

    • 11月12日

      コロンにIN3を使っているが、INS-1を考えたが殆ど大きさに変わりが無く、 でっぱり等を考えるとかえって大きいかもしれないので止めた。

      インダクターを表面実装よりスミダのスルーホールにした方が基板面積的に楽そうなのだが、470uHが手に入りにくい。 RSで殆ど同じ仕様(電流が少なくて、抵抗が大きい)の「12RS474C(MURATA)110円」が有る。多分これなら使えると思う。 220uHが使えると良いのだが、以前のIN-16の時の実験で 470uHの方が性能が良いのでしようがない。

      4桁の立てる基板を検討した。 一枚(短辺)はカソードドライバ(K155)を入れ、上下にコネクタが必要になるので13mmでは無理で15mmになる。 長辺のアノードドライバ基板には高圧電源回路ははいらない。 平滑コンデンサの15uFと330PF位は入るかも知れないが、コンデンサだけコネクタの外側と言うのはまずいだろう。 なので 330PF位は良いかもしれないが 基本的にはドライバ回路のみになる。

    • 11月17日

      基板を立てる案は立てる基板(カソードドライブ)が大きくなるのできつい。
      アングルコネクタが必要になるが、そのコネクタが場所取り基板その物は有る程度低く出来るのだがコネクタが大きく出っ張り 実質的な高さが25mm位になってしまう。 そうなると 高圧基板とCPU基板の二枚を重ねるのはまず無理。 違う構成を考える必要が有る。

      管を付ける基板の下にもう一枚同じ基板を入れられないか?
      高さ的に 総高が36mmとして、管が28mm 基板が1.6mmなので29.6mmで 残りは6.4mmになる。 もう一枚の基板にに残されたのは6.4mmとなる。基板厚を1.6とすると4.8mmになる。 1.27mmのコネクタを使えば基板間は4.5mmに収まるので、部品が4.5mmに収まれば入ると言う事になる。 部品で高いのは電池コネクタ(4.7mm)、ドライバIC(3.5mm)、ISP用コネクタ(4.5)、 赤外線受光器(10.3mm)が有る。 普通の抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ICは2mm有れば十分でRTCは3mm必要。 基板厚を1mmにすれば 基板間は1.2mm増えて5.7mmになる。そうなると問題は赤外線受光器になる。 赤外線受光器はどのみち一番下の基板に付けずに 上の基板にしないと信号が取れないだろうから 高圧電源基板に移動しようと思っている。 それを言うとCdsも同じだが、こちらは周囲の明るさなので側面(スイッチの面に向ければ良いだろう。
      管も下についている袴みたいな物を止めてギリギリにすれば25mmにはなりそう。それで基板間は8.7mm使える事になる。
      そうなると何とか収まる希望が十分出て来た。
      カソードドライバICをCPU基板に入れるのでドライブ信号は電圧が高くなる。出来れば2.54mmの丸ピンを使いたい。 そうなると 高さが6mm必要になる。
      管の袴は無くすか低くする必要が有る。低くするならアクリル5mm厚で作れば良い

    • 11月21日

      アノードドライバは管基板に何とか入りそう。 電源コネクタは マイクロBか タイプCか どちらか一つにしないと管基板に取り付けるのは 難しい。

    • 2022年3月8日

      IN-4のひし形の吊り下げタイプに、6桁のIN-17が入らないか?
      -->可能性が有りそう。検討してみよう。
      スペース的には問題は無い。ひし形では無く。普通の四角でも入る。
      今 LED表示の時計が付いている写真スタンドの形で この6桁IN-17にするのも 面白いと思う。90mmx90mmには入るだろう。

    • 2022年4月15日

      構想で列挙した項目について検討をした。

      1. デザインを変える
        -->回路設計、基板設計等、他の事柄に絡むので、後日検討をする。
      2. コロン(ドット)の2色LED化
      3. 曜日表示を追加する(2色LEDで)
        -->2色LEDをCPUポート出力で、ダイナミックで表示すると
           輝度が苦しくなると思うのでスタティックにするか、
           トランジスタドライブで電流を多くする必要が有ると思う。
      4. 入力電源の5V化
        -->「IN-16 6桁時計」等でも、
           5Vで動作しているので、その回路を踏襲すれば良い。
      5. 電源コネクタのUSBType-C化
        -->「IN-4 4桁時計」等でも、
           Type-Cのコネクタを使っているので、同じにすれば良い。
      6. 赤外線リモコンでのスイッチ操作の代行(スイッチも有る)
        -->「IN-4 4桁時計」等でも、赤外線受光器で操作しているので、
           受光器と処理部分のソフトを、同じにすれば良い。
      7. IN-17装着のコネクタ化(子基板使用も考慮する)
        -->大きさ、操作性、必要性などを含め、後日検討をする。

      大体は以上の通りで、実現をする為には、CPUの変更、SMD化なども考慮する。

    • 2022年4月16日

      2色LED化について検討をした。

      • ダイナミック点灯にすると、
        アノード側(5V側)とカソード側(0V側)の両方にトランジスタが必要になので、 その部分の電圧降下を0.6Vx2=1.2Vとする。 5V入力の電圧を5V(ATmega64の動作電圧の真ん中)とする。 LEDの順方向電圧を2.6V(規格最大値)とする。 電流制限抵抗で使える電圧は、5-(1.2+2.6)=1.2(V)となる。
        LEDに20mA流すとすると、60Ωとなる。
        この時5V入力電圧が5.5Vになり、LED順方向電圧が1.8V(規格最小値)なると、 電流制限抵抗で使える電圧は、5.5-(1.2+1.8)=2.5(V)となり、 60Ωの抵抗だと41mA流れてしまう。 これはパルス駆動時の電流は100mA(絶対定格値、パルス幅最大10mS、Duty1/10)なので 壊れはしないだろうが、通常の使い方としてはマズいと思う。
        LEDに10mA流すとすると、120Ωとなる。
        この時5V入力電圧が5.5V(ATmega64の最大動作電圧)になり、 LED順方向電圧が1.8V(規格最小値)なると、 電流制限抵抗で使える電圧は、5.5-(1.2+1.8)=2.5(V)となり、 120Ωの抵抗だと21mA流れる。 これは、連続通電の絶対定格値の30mAも超えないので良いだろう。
        ダイナミック点灯をするならば、通常は10mA+α位を流す設計として考える。(120Ω位)
      • スタティック点灯にすると、
        アノード側(5V側)かカソード側(0V側)のどちらかにトランジスタが必要になので、 その部分の電圧降下を0.6Vとする。 5V入力の電圧を5V(ATmega64の動作電圧の真ん中)とする。 LEDの順方向電圧を2.6V(規格最大値)とする。 電流制限抵抗で使える電圧は、5-(0.6+2.6)=2(V)となる。
        LEDに20mA流すとすると、100Ωとなる。
        この時5V入力電圧が5.5V(ATmega64の最大動作電圧)になり、 LED順方向電圧が1.8V(規格最小値)なると、 電流制限抵抗で使える電圧は、5.5-(0.6+1.8)=3.1(V)となり、 100Ωの抵抗だと31mA流れる。 これは、連続通電の絶対定格値の30mAも超えるのでマズい。
        逆に考えると30mAを超えない抵抗は104Ωになり、普通に使う抵抗値として110Ωとする。 この時は 入力電圧が5.5Vで28mA流れる。 入力電圧が5VでLEDの順方向電圧を2.6V(規格最大値)の時は18mA流れる。 スタティック点灯では通常は15mA+α位を流す設計と考える。

      CPUの出力ビットに余裕が有れば、スタティック点灯の方がソフトの自由度が高いと思う。 スタティック点灯の回路でもソフト的に間欠点灯にして、輝度の変更も、電力消費の軽減も出来る。 出力ビットに余裕がなければ、ニキシー管のダイナミック点灯と同じタイミングで、 LEDもダイナミック点灯を行う事になると思う。

    • 2022年4月21日
      IN-17装着のコネクタ化(子基板使用も考慮する)の検討をする。
      メリットとしては、
      • ニキシー管が故障をした時の交換が楽になる。
        故障に限らず交換が簡単な事が大きなメリットになる。
      • 子基板を使うと、基板接続の足ピンの位置をある程度自由に出来るので、 沿面距離を考えた物に出来る。(ピン間にパターンを通すとか)
      デメリットとしては、
      • コネクタの部品が増える。費用が増える。
      • 足ピン直接させるコネクタ(ピンレセプタクル)も有るが、 ニキシー管の足ピンは柔らかいので1本1本ピンセットで支持して挿す必要が有る。 その為、足ピンを短く出来ない。取付高さが高くなる。 短くした場合は、ピンセットを入れる空間が必要になるので 複数の管を間隔を詰めて実装する事が出来ない。
      • 子基板を使った時、費用が余分にかかる。
      • 子基板を使った時、組立の手間が増える。
      • 子基板を使った時、管その物の足ピンの 外側にコネクタは位置する事になるので 基板上の専有面積が増えるので、基板を小さく出来ない。
      • 子基板を使った時、複数の管を間隔が子基板なしより広くなる。

      上記の様に検討してみると、デメリットが多い。 そして、コネクタを使う時は子基板を使う事になりそう。
      つまり、「子基板を使うデメリット」と、「交換が楽になるメリット」の比較になる。
      交換をする頻度がどの位有るかと言う事になる。 今までにニキシー管の交換が必要になったのはIN-16が1本だけで、 その時は、吸い取り線では半田が完全には吸い取れず、 また、はかまを付けていたので、ニッパで線を切る事も出来ず、 金鋸で袴ごと切ったので、すごく苦労した印象が有る。 それでも一番端の管だったから金鋸が使えたが、 中間の管だったらどうしたか良いか困った。(管を壊すか....。)
      半田の吸い取りが出来れば、それほどの苦労では無かったと思う。
      今までの表示管の時計は、基本的に1年間の連続使用で終わりにしているので、 それ以上になると 故障の頻度は増えるかもしれないが、 半田の吸い取りが出来れば良いのではないか。 つまり、電動のポンプ式の半田吸い取り器が有れば良いのではないか。 約2万円位で売っているのでその出費をするかどうかと言う事になる。
      現時点の結論としては、

      • コネクタは使わない。
      • はかまは使わない。
      • はかまに代わる物で、高さを一定に出来て、
        半田付け後に取り外せるスペーサーを考える。
      • 交換が必要になった時は、電動のポンプ式の半田吸い取り器を購入する。

      ※子基板を使っても、取り付け間隔が変わらなければ良いのだが、
       ピンの外側にコネクタを配置して、背を高くしないとすると、
       IN-17はIN-12位、IN-16はIN-8位にはなるだろう。
      ※今回IN-17だが、コネクタを上下に配置すると基板のパターン設計の自由度は上がるので、  デザイン的に許されるなら試してみるのも有りかもしれない。

      実際の回路について検討をする
      管は6桁にして、コロン(ドットかも)は2色LEDを2つか、4つ使う。 赤と黄緑の抵抗値は固定にして、赤と黄緑を一緒にON/OFFする 曜日を表すLEDを7つ使いたい。 これは2色でなく、赤でも緑でも青でも白でも何でも良いと思う。 7色は無いので全部を違う色というのは無理だが、 日曜日が赤(ピンク)、土曜日が青、平日が白、辺りが分かり易いような気がする。
      曜日は一つだけ点灯したり、全部点灯したりと、変化をさせたいので、7ビット必要だろう。
      コロン(ドット)は 管と同列に扱って7桁目として考えて、ダイナミック点灯をさせれば良いと思う。 当然ソフト的な所の考えで、ドライバー部分は管とは別に考える必要が有る。
      CPUに関してだが、mega328では出力ポートのビット数が足りないので、 mega1284かmega64辺りを考える事にする。 そうすると、出力ポートのビット数にずいぶんと余裕が出来そうなので、GPSか電波時計を付けて、 自動的に正確な時刻を取り込めたら、面白い。
      GPSの時は外部にアンテナを伸ばす格好になると思う。 室内では、窓際ならば電波を受けられるかもしれないが、受けれないと考えた方が良いと思うので、 アンテナだけ窓際に持って行けるようにしたい。
      モジュールとアンテナが分かれている物は GNSS 受信機キット(みちびき対応) アンテナセット付 秋月で2680円だが売り切れで、RPEパーツ株式会社で3690円で売っている
      約1.5mならば、モジュール+アンテナの箱が有り、 そこから出力と電源の線が伸びている物も有る。 「GT-902PMGG(みちびき対応)」秋月で2480円 線がちょっと短い感じもするが、 これが使えれば、コネクタを用意するだけなので簡単に出来る。 どうしてもこれを使うなら、RS422(485)に変換する手も有りそう。 もしRS485にするならコネクタはモジュラーを使ってケーブルはLANケーブルを使うのが楽だろう
      電波時計ならば室内で大丈夫だと思うが、簡単に使えて、小型のに受けるモジュールを知らない。 秋月のキットは簡単に使えるが大きい。
      そのようなGPS等の機能を入れるならば、基板の大きさはIN-4に準拠した大きさで、 余裕をもって作った方が良いと思う。 つまり、90x90~100x100位の大きさで、部品は基本的にSMDを使う。 ニキシー管、コロン(ドット)LED、曜日LED、コネクタ関係はスルーホールで、その他はSMDにしたい。

    • 2022年4月22日

      RS485にしてコネクタにモジュラーを使うかもしれないので、通常のLANケーブルの信号を調べてみた。
      1ピンと2ピンが受信でツイストペア
      3ピンと6ピンが送信でツイストペア
      4ピンと5ピンが未使用でツイストペア
      7ピンと8ピンが未使用でツイストペア
      これをどう使うだが、受信と送信のペアはその通り使って、 1秒信号は4ピンで、5ピンはGND、 VCC(5V)は7ピンで、8ピンはGND(0V)、 こんな感じでどうだろう。
      ケーブルはストレートなので、当然、基板のコネクタの所で受信と送信を入れ替える必要が有る。 VCCが1本なのは不安だが、何10mも伸ばす訳では無い(数mの筈)ので、電圧降下は大丈夫だと思う。

      RJ45のライブラリーはランダムソフトのガイガーカウンタの時に使った思うので、有る筈。

      CPUとしてはATmega664か1284を使う事になると思う。
      出力ポート(ビット)数、GPS用のシリアルがもう一つ必要、などの要件から。 プログラム容量としてはもっと小さくても良いと思うが、基板占有面積から考えるて、 SMDで手に入るもの、と考えるとこの辺りになる。
      1284は在庫が1つ有る。(RSに3個頼んであり、5月11日に入るハズ)

      再度CPUに関して検討をする。
      今の世間の状況を見ると SMDのATmegaCPUは殆んどの所で入手困難になっている。 RSなどは 「注文できません」、「2023年6月に入荷」とかが多い。 幾つかは今年の夏ごろには入荷するみたいだが、本当に入るかどうか?
      私の頼んだ1284も、4月初めの納期が 来年6月になり、今年の5月11になった。(これも大丈夫か?)
      上記の夏ごろ入荷も疑問だ。
      この様な状況で SMDのCPUを使ってよいか?、スルーホールにすべきではないか? 秋月ではスルーホールの物は有るが、SMDはatmega64、atmega128、Xmegaのシリーズは有るが その他は在庫が無くて、いつ入るかわからない状態。
      入手性を考えたらスルーホールの328だが、単純な回路では出力ビットが足りない。1284では大きすぎる。
      そうなると、SMDになるが、大きすぎるがatmega64にするか、ちょっと高いがatmega32u4辺りにするか? 秋月では手に入る(4ヶ月分以上の在庫有り)が、他の所で入手できるか?
      atmega32u4は、RSもDigKeyもダメ
      atmega64は、RSは在庫なし、DigKeyは485個、となっている。

      検討結果として、CPUだけスルーホールにするのは無い事は無いが、 他の部品もスルーホールにすべき。しかし、そうなると100x100に入るかどうか? 以前作った「IN-14 4桁時計(RTC以外スルーホール)」は約100x70に入っている。 これを6桁にすれば100x100に入るかも?
      ただ、これはCPUで高圧を作っており、赤外リモコンも無し、明るさ検知も無し、沿面距離もちょっと危ない。 なので、入るかどうかは疑問。そうなるとCPUだけスルーホールにするという線もやりたくは無いが、有りか?
      やはりCPUもSMDにするのが、すっきりする。しかし、1284(664)の入手性が気になる。
      来年の夏には何とかなりそうなので、私の場合は、今の所は5月11日に3個が手に入れば1284でも良いと思う。
      5月11日に3個が手に入らなかった時はatmega64にする。

    • 2022年4月23日

      RJ45のライブラリーはランダムソフトのガイガーカウンタの時に使った思ったが、 それは 思い違いで電話のモジュラーだった。
      元々のライブラリーにRJ45の物は有るが、秋月の物(今持っている物)とはパターンが違う。 秋月の物でライブラリーを書いた方が早そう。

    • 2022年4月24日
      回路図を書き始めて書いていて気が付いたが、
      • GPSの1秒出力信号が必要か?
        -->RTCが無いなら必要かもしれないが、この機器は有るので必要ない。
      • GPSの受信信号が必要か(デフォルト設定の変更が必要か)?
        -->今の所デフォルト設定で問題無いと思う。
           但し、今後必要になるかも知れないので 回路としては入れる
           (実装しないという選択も有る)
    • 2022年4月25日

      GPSの信号をRS422で受ける様に考えたが、受信器が近くの時はRS422に変換しなくても良いので 基板としては直接シリアルを受けた方が良い様な気がする。 RS422の変換部分は別基板(別箱)にして考えた方がスッキリすると思う。 但し、直接の場合は3V系なのでレベル変換は必要だろう

      IN-17の子基板の検討をした。
      2.54ピッチの丸ピンコネクタを使うとして、コネクタ取り付け位置ギリギリの基板として、 縦21.6mm、横15.2mmになる。なので、 幅は1.2mm程度、縦は2mm程度で、高さが10mm程度(はかまを付ける事を考えれば3~4mm程度)増える事になる。
      高さ以外は何とかなる感じ。

    • 2022年4月26日

      RSから1284の納期が2022年12月23日になるとの連絡が来た。
      5月11日には手に入らな無いので、atmega64にする方針の筈だが、 RSで164(ピンコンパチ)が6月末までには手に入りそうなので、注文をした。
      特別急ぐ訳でもないので、6月末に入れば良いのではないかと思った。
      プログラム的には、4桁IN-4で8kBなので、164(16kB)ならば大丈夫だと思うが、 もしかしたら、GPSは諦める必要が有るかもしれない。
      今のまま、1284で設計を進めるが、 一通り設計が終わったら、ATMEGA64を使う設計もする。
      もし、余裕が有ったら、ATmega664スルーホールを使う物も考えてみたい。 何とか100x100に入らないだろうか。

    • 2022年4月27日

      RSから昨日注文したATmega164の入手の目途が立たないのでキャンセルするとの連絡が来た。
      こうなると1284の12月23日まで待つことになる。在庫は1284が一つあるがそれは使いたくない。
      とするとATmega64を考える必要が有る。
      回路図は出来るとは思うが、基板が93x93に入るかが問題になる。
      冗談でなく、DIPの物を考える必要が有るかもしれない。 スペース的には28Pがやっとだと思う。 回路的には曜日の表示をダイナミックにする必要が有り、周辺の部品も増える。当然GPSは無し。
      曜日を無くすのは面白くないので、優先順位はATmega64で何とか基板に収める。 子基板と言わず二階建てにする事も考える

    • 2022年4月28日

      ATmega64で作るならば、出力ビットがたくさんあるので、 BCDデコーダニキシードライバの7447相当品を止めて、 CPUからの10本の線にトランジスタを付けて、ニキシー管をドライブしてみたい。 以前実験で、出来る事はわかっているので、やってみたい。抵抗2個、トランジスタ、ツェナーを10組で出来る。

      ATmega64はISPの送受信号にPE0(RXD)とPE1(TXD)を使うので、 赤外の受信信号はRXD1にする。

    • 2022年4月29日

      LEDのドライブトランジスタは汎用の抵抗入りの物(2つ抵抗入り)で良いはず。基板スペースも助かるし、組立の手間も減る。
      NPNで100mAも取れれば御の字。大きさはSOT23辺りが良い。
      ・onsemi MMUN2232LTが25個で425円(4.7kと4.7k RS SOT23) ・ローム DTC143ZU3 HZGが10個で180円(4.7kと47k 秋月 SOT323) ・onsemi MMUN2234LT1Gが100個で896円(22kと47k RS SOT23) 単価的、回路的に上記のどれかになるが、
      抵抗値から考えるとMMUN2232LTが今までの私の設計している値と同じなので、回路的には問題ないはず。 DTC143ZU3 HZGは今までの私の設計している値と違うが、動作的には問題ないはず。
      MMUN2234LT1Gは今までの私の設計している値と違い、 ベース電流が小さい方向になるが、5Vで使う時でLEDを光らすぐらいならば問題ないはず。
      単価的には税込みで考えるとMMUN2232LTとDTC143ZU3 HZGはほぼ同じ。
      MMUN2234LT1Gは2つの60%近い単価になる。 但し、100個買う必要が有るのとRSの在庫が100個しかない事で今後の入手(実際に買う時)に不安が有る。
      急いで明日に欲しいと言う時はMMUN2232LT(RS)になるが、 他の物と一緒に頼む事を考えるとDTC143ZU3 HZG(秋月)の方が良いと思う。
      大きさが違うので互換性が無いのが残念。

    • 2022年5月1日

      GPS用のコネクタはIL-Gでは大きいので、5ピンのZHコネクタに変更したい。
      基板側はSMDはサイド型「S5B-ZR-SM4A-TF」(RSで10個で829円)でスルーホールはトップ型「B5B-ZR-3.4」(秋月で20円)。
      ハウジングは「ZHR-5」(秋月で5円)。
      線付きのコンタクトは150mm両端「01SZHSZH-30L-150」(RSで1067円)、 コンタクトは「SZH-002T-P0.5」(秋月で100個200円)。
      圧着工具も有る筈だが小さいので難しい。線付きを買って繋げた方が確実で簡単。

      赤外線受光器もSMDの物にしたい。
      -->秋月の「PIC79603」(秋月で120円)を使う

      Cdsも有ればSMDにしたい。
      -->Cdsは無いが、フォトICダイオード「S7184」(4ピンSOP、秋月で120円)が有り、使えると思う。
      但し、今使っているCdsより、抵抗値として考えた時、10倍以上の抵抗値になりそうなので、負荷抵抗も10倍の100kΩにする。 A/D変換部分の入力インピーダンスがあまり高くないので、うまく使えるかちょっと心配だが、 明るい/暗いの判断(2値化)位は何とかなるだろう。

    • 2022年5月2日

      Cdsの替りにはロームの「BH1603FVC」(WSOF 6ピン、アマゾン3個604円、RSで2個で269円、マルツ(DigKey)285円)も有る。 ちょっとこちらの方が高いが、ゲイン調整が3段階できる。
      これも候補にして良いと思う

      フォトトラでも良いかもしれない。
      秋月に「NJL7502R」(4個120円)が有るが、SMDだけど手半田は出来ない感じ。
      RSに「SFH 3710」(5個で646円)が有る。これは使えるかしれないが、ロームの方が使える感じ。

      単純なCdsのSMDが有れば良いのだが、無いみたい。いっその事、足を曲げて付けてしまうか....。

      上記の物を検討した結果、ロームの「BH1603FVC」を使いたい。(RSでもマルツでも有るので手に入らなくなる事はないだろう)
      でも、なるべくならCdsが使えるのが、価格、入手性、電気的、実績でも 一番問題がない。(環境的には問題ありだろうが)

      タクトスイッチはサイド型のSMDの小さな物「THAF01-NC-R」(秋月で5個120円)に変更する。

      新しくライブラリーを作り、GPS用コネクタ、タクトスイッチ、照度センサー、赤外線受光器を変更した 新しい回路図にした。

    • 2022年5月4日

      高圧のアノードドライブのベース抵抗を2012の220kΩ+220kΩの2個使いを、3216の470kΩの1個使いにしたい。 スペース的な問題で、耐圧は200V有るので大丈夫だろう。(結構ギリだが)
      470kΩはRSで「CRG1206F470K」が50個で329円。
      390kΩはRSで「CRCW1206390KFKEA」が50個で526円。470kΩで大丈夫なはずだが、念のため。

    • 2022年5月13日

      Cdsの替りはロームの「BH1603FVC」にしたが、電源(電灯)のフリッカー対策で出力に数十uFが必要かもしれない。 ソフト的な平均値で対処できるのかハッキリしない。(たぶんできるとは思うが...。)

    • 2022年5月14日

      Cdsに戻す事にした。何とか入りそう。

    • 2022年5月25日

      GPSの為のソフトを考える。 EEPROMの設定に、GPS有無を加える。 無の時は、今までのニキシー管時計と同じ動きになる。 有の時は、selectスイッチを押された時の表示に、 GPSからの時計データ(時分秒、年月日)を表示する物を加える。 GPSからの時計データ表示では、20秒で時分表示に戻るのを止める。 つまり、GPSの時計データを表示し続ける。 RTCの時分秒表示と判別できるように、 コロンの点滅を止めるとか、速くするとか、わかるようにする。 setスイッチを押された時は、最初にGPSからの時計データを表示して、 その時、setスイッチが長押しされたら、GPSからの時計データをRTCに設定して 通常の表示に戻る。 setスイッチが短く押されたら、年から始まる今までのニキシー管時計と同じ設定方法(表示)になる。

      ※RTCの無い、外付けGPSだけの時計を考えるのも面白いと思う。  RTCが無いので電池もいらない。GPSに完全に頼る物にすれば。  精度は良くて、回路も簡単になる。ソフトも、設定部分はいらなくなる。  年月日時分の表示切替だけのスイッチで良いはず。ATmega48で出来るかもしれない。  GPSの時計データが確立できるまでに時間が掛かっても、電源は入れっぱなしなので、  一度確立できてしまえば、実用上問題は無い。  このIN-17の時計には関係ないが、新しい時計を考える時には面白いかもしれない

    • 2022年11月13日
      アクリルケースの事を少し考えてみる。
      • なるべく安く作りたい。その為には注文する時の図面(DXF)を少なくする事になる。
      • 穴あけ加工をなるべく少なくしたい。
      • 追加工をなるべく少なくしたい。有るとしても精度が無い穴あけ位にしたい。

      上記の項目を考慮して、もう少し具体的に考えてみる。
      単純にIN-4で作ったような形式にすると、200x200で3mm厚になる。(以前は$16、今は$20) そして上下の蓋に当たる板の止めように、1.7M用のドリルとタップが追加工で入ってくる。
      今、Elecrowでは 100x100で2mm厚:$5.5、 3mm厚:$6.5、 5mm厚:$7.5、  8mm厚:$10、 10mm厚:$14と なっている。
      なお、現在は2mmと3mmに関してはディスカウント(オータムプロモーション)をしているので60%位の値段になる。
      100x150だと2倍ぐらいの値段になるので、何とか100x100に入れる様に考えた方が良い。

      追加工の穴開けを避ける為には、側板を使わずに、それに当たる物を板厚で賄う方法(中ぐり)で 何枚か重ねるやり方のする事になる。その時は枚数で箱の高さ(厚み)が決まるので細かい高さは出来ない。
      最大5枚(上記価格が5枚なので)の高さになる

      基板裏から底板までは5mm(4.5も可)で基板厚が1.6mmで、
      LEDとニキシー管は穴で逃げるとして、一番高い部品高が実測で13.5mm(規格では14.5mmも有り)なので 5+1.6+14.5=21.1(mm)となる。
      5mmだと4枚20mmで足りない。5枚だと25mmで高い。
      8mmだと2枚で16mmで足りない。3枚で24mmで高いが5mm5枚よりは良い

      基板取り付けスペーサーを4.5mmにすれば20.6mmになる。なので、 実際の部品高が13.5mmなので5mm厚4枚で何とかクリアできる。
      取りあえず、5mm厚4枚とする

      側面のコネクタ穴、スイッチ穴は、追加工で自分で処理する事とする。
      基板図面をコピーして、DXFファイルの元になる図面をBRDファイルで書き始める。
      基板と側面との間は0.5mmとして、角はRを付ける。 側板の厚さ(アクリルの厚さでは無く、加工後になる厚さ)は3mmとし、 1.4Mのタップ用の下穴(1.1Φ)と、1.5Φの穴を空ける。

    • 2022年12月28日

      アクリルの枠を作る時に3mm厚はレーザーカットでは無理みたい。 特に今回は1.5Φと1.0Φの穴を空けるので、熱で変形(反るウ)してしまうみたい。 感触としては5mm厚なら何とかなるかも知れない。
      今回は上板と底板を生かすために、壁を3mm厚のアクリル板で作る事にする

  • 現状
    • 2020年11月6日

      まだ 手お付けていない

    • 2020年11月4日

      IN-8の4桁回路図を元にIN17に変更をする。取りあえず回路図だけ

    • 2020年11月6日

      IN-16の6桁回路図を元にIN17に変更をする。取りあえず回路図だけ

    • 2020年11月23日

      4桁版は 構造を元に 基板図を優先しながら回路図の修正を始める。

    • 2020年11月25日

      4桁版を検討しているが、丸ピンコネクタの高さとスペーサー高の規格の関係から 40mm角を数ミリ大きくしたい。(2~3mm)

    • 2021年2月5日

      電源コネクタにマイクロBとType-Cを使っているが、Type-Cだけにしたい。但し、基板に立てる形式でなく、ペタッと付くタイプにしたい。 なので、今日aitendoに2種類のコネクタを頼んだ。それが来てから良く検討する事にした。

    • 2022年3月9日

      IN-4のひし形の吊り下げタイプを元に、3Φの2色LEDのライブラリーを作って、 回路図を書いてみた。基板図はもう少し検討してから描く事にする。

    • 2022年3月14日

      ATmega328の表面実装品が手に入らない。168もダメ、88もダメ。
      328を使うならスルーホール品にしないと組立できない。
      SMDで考えるならばパッケージが大きくなるが、ATmega64Aとか、Xmegaとかを使うしか無い。 それもいつまで手に入るかが不明。
      すでにATmega1284-AUは秋月もRSも共立もDig-Keyもマウザーも無くなっている。
      ATmega644P-20AUは共立に1833円で有る。 RSは3月終わりには900円位(ATmega1284-AU)で入るみたい。 Dig-Keyは無い。高いが有るだけ良いか。
      すでにATmega64A-AUは秋月には有るが、RSは無い。 Dig-Keyは100個位、マウザーは100個位、は有る。
      大きさから行くとATXMEGA32D4に変更するのが順当だと思うが、電圧が3.6Vと言う事と 真面目に動く物を作ったことが無いのが、問題になる。LED点滅だけは作った。
      電源5Vを考えると、ATmega644P-20AUか、ATmega64A-AUを使う事になる。
      表面実装はどうも危ないので、スルーホールを無理してでも使った方が安心できそう。
      後はPICにするか? どうもPICは気が進まないがしようがないかもしれない。 しかし、PICでプログラム容量の大きなSMDの物は秋月でも在庫がなくなっている。
      スルーホールのATMEGA328P-PUを使うのが良いと言う事になってしまう。 基板設計が難しくなる。大きさもそうだし、I/Oが2本少ない事もある。

      この回路のCPUをどれにするかどは別に、今、手に入るSMDのATMEGAのCPUを幾つか 買って置かないと、今後、長期間にわたり、SMDのCPUで設計が出来ないかもしれない。 ATmega1284P-20AUをRSで4個ほど注文した方が良さそう。
      ATmega64A-AUとATXmega32D4を秋月に注文するのはどうするか? 秋月は今日頼んだ所だし....。 値段的には秋月が安いので、頼んでも良いとは思うが....。

    • 2022年3月15日

      秋月に「ATMEGA64-16AU 2個」、「ATXMEGA32D4 2個」を頼んだ。

    • 2022年3月17日

      頼んだ「ATMEGA64-16AU 2個」、「ATXMEGA32D4 2個」が来た。 具体的には使うかどうかわからないが、すこし、安心はした。

    • 2022年4月23日

      ライブラリーにRJ45(秋月の物で今持っている物)を追加した。
      回路図は書き始めた

    • 2022年4月24日

      回路図は書いた。基板図はまだ。
      70x70のひし形に入ると形、バランスが良さそうだが、入るかどうかわからない。 もう少し大きくなりそう。

    • 2022年4月25日

      回路図を IN-17に子基板を使った物に変更する。まだ途中
      基板は最大でも80x80には入れたい。出来れば70x70

    • 2022年4月26日

      IN-17に子基板を使った回路図を書いた。
      基板図を書き始めたが、70x70は物理的に無理。 基板内に子基板が6個ならばない。 子基板を使わなければ、管は6個並んで、間にLEDを配置できる。
      しかし、他の部品を載せて、パターンを引く事は出来ないだろう。
      80x80でどうなるか? カット&トライでやっていく事になるだろう。

    • 2022年4月27日

      80x80でどうなる試したが、子基板の大きさで苦しい。
      高さを詰めて、基板の端まで寄せて、やっと入る感じ。
      子基板のコネクタを2ピンを5個使って端の物は内側にずらして取り付けて、 端の縦を狭くする感じ。アノードは1ピンを使いことにする。 廣杉には無いが、多ピンを切れば使えるだろう。
      これでやっと入る感じ。
      80x80ならば、子基板を使うか、使わないか、どっちが入るのかわからない。
      90x90ならば パターンはきついが子基板なしで何とか入るだろう。
      90x90で、子基板有りなら入るだろう。 但し、子基板は100x100の中に入らないので出費は増える。

      1. 80x80で子基板なしで基板設計をやってみる。GPS関係の削除も有り。
      2. 80x80で子基板ありで基板設計をやってみる。GPS関係の削除も有り。
      3. 93x93で子基板なしで基板設計をやってみる。
      4. 93x93で子基板ありで基板設計をやってみる。

      GPSの信号入力コネクタをモジュラー(RJ45)で考えていたが、 スペース的に無理なので、別の物を用意する必要が有る。 以前ならば、IL-Gを使うのだが、製造中止なので何にするかまだ決まらないが、 基本的な形状はIL-Gみたいなものにしたい。
      -->生産中止と書いて有る販売店のホームページ(システムギア)も有るが、
         殆どは生産が遅れていて納期遅延が発生しているという書き方になっている。
         IL-Sは生産中止になっていて、
         他にもIL-?で生産中止も有るが、IL-Gは生産中止では無いみたい。
         なので、IL-Gの5ピンか、6ピンで良いだろう。

      ATmega164の注文がキャンセルになったので、Atmega1284で進めている設計は 中断する。回路図までは出来ている。
      なお、子基板なしの回路は「six_in17_clock2_1.sch
      子基板有りの回路は「six_in17_clock2_2.sch

    • 2022年4月28日

      ATmega64で回路を考え直し、子基板なしで「six_in17_clock2_3.sch」とする
      取りあえず回路図は書けた(信号は繋げた)。基板図は途中

    • 2022年4月29日

      LEDドライブのトランジスタを抵抗入りのDTC143ZU3 HZG(秋月)に変更した。
      80x80で進めているが、部品を入れるだけで苦しい。やはり、93x93にしないとダメかもしれない。

    • 2022年5月1日

      5ピンZHコネクタ(スルーホールとSMD)ライブラリを追加し、6ピンZHコネクタにはSMDのライブラリーを追加した。
      赤外線受光器とCdsのSMDは まだ

      RSにATmega4809(44ピンTQFP)が有ったの5個頼んだ。 6月下旬には入手できる予定。(また、キャンセルになるかも知れない) 開発環境は「ATMELStudio7.0」が必要なのでダウンロードはした。 これが来るまで、の物として秋月に4809(40ピンDIP)を二個頼んだ。

    • 2022年5月2日

      4809への書き込み器が無い。今までのISPは使えない。UPDIというシリアル通信で1本信号線の物らしい。 正式な物だと「PicKit4」となる。1万円位する。 Atmel Studioから接続して使えるらしい。
      ここの所、余分なCPU(今すぐには使う当てのない物)を注文しているので、この1万円はきつい。 しかし、安いライター使って動かないと、何が悪いのかわからなくなってしまうので始末に困る。
      結局、いずれは1万円払う事になるだろう。今時 ニキシー管を4~6本買うとすぐに1万円位にになるから仕方がないだろう。 「MPLAB SNAP」も有るみたい。これは高圧(リセットに12V印加)書き込みは出来ないみたい。 AVRに使うのだから、それで良いし、PicKit3も有るので問題ないだろう。こちらの方が安いので買うとしたらこちらだろう。

    • 2022年5月3日

      赤外線受光器「PIC79603」動作をチェックした。
      電源5Vで、出力にテスター(DC3Vレンジ)を繋ぎ、 ニキシー管リモコンをこれに向けて操作すると、 テスターの針が振れるので、動作しているとした。

      秋月から頼んだ物を出荷した旨の連絡が来た。明日には届くだろう。

      基板設計はちょっと止まっている。出来る限りSMDにしているのだが、入るかどうかわからない。 抵抗、コンデンサを 今は「2012」だが、「1608」する手も有るかも。
      半田付けの自信は無いが。

    • 2022年5月4日

      高圧のアノードドライブのベース抵抗を3216の470kΩの1個にした。

    • 2022年5月5日

      一通り部品は、ある程度の配線を考えながら、80x80の基板上に載せた。
      後は実際の配線だが、今の所きつい。CPUが大きくて隙間が出来ない。線が入らない。

    • 2022年5月8日

      取りあえず、パターンはできた。
      後は、部品名等のシルクをどう入れるかが これからの問題。

    • 2022年5月9日

      部品名等のシルクを表面は字高32、19%を基本にした。一部に字高24、25%も有る。
      裏面は今までと同じで 字高40、15%を基本にした。
      まだ、見落としが有るかもしれないが、
      子基板なしの80x80で 回路図(次バージョン有り)基板図(次バージョン有り)ガーバーファイル(次バージョン有り)が 出来た。
      後は部品表になる。

    • 2022年5月10日

      秋月から買った外部GPSの動作を確認した。パソコンと繋げる為に  仮にコネクタとLEDを接続して、 「TTL-232R-3V3」を使い、テラタームで信号を見た。最初はまともなデータが出ないが、 数十秒するとそれっぽいデータが出て来た。1秒信号でLEDも光った。
      問題は電源は5Vでも出力信号が3V系なので5V系への変換回路が必要になる。TC7SET32Fを使えば良さそう。 パターン的には高圧電源部で使っているTC7S32Fと同じで良い。

    • 2022年5月11日

      よく考えたら、書き込み信号とGPSからの信号がぶつかる事になる。 5V系への変換ICが無い時は、書き込み時はコネクタを抜けばよかったのだが、 ICが有るとコネクタを抜いても信号がぶつかる事になる。 ジャンパーで対処する事にする。 変換回路を追加した、回路図(次バージョン有り)基板図(次バージョン有り)ガーバーファイル(次バージョン有り)が 出来た。

      5月1日に、RSにATmega4809(44ピンTQFP)を5個頼んだが、 予定が早まって5月27日に来るみたい。(また、キャンセルになるかも知れないが) なので、取り急ぎ このCPUの実験用のページをこれとは別に作る事にする。
      同じ様に実験用にmega32U4のページも作る事にした。

    • 2022年5月14日

      明るさのセンサーをCdsに戻した。何とか基板に乗っかるので、今までの実績、価格から考えたら、こちらの方が良い。
      戻した、回路図(次バージョン有り)基板図(次バージョン有り)ガーバーファイル(次バージョン有り)が 出来た。

    • 2022年6月3日

      GPSのコネクタはJSTの「B5B-ZR-SM4 TF」にしたが、JSTの通販の所では注文を受け付けていない。
      RSではまだ有るが、DigKeyでは在庫なしになっている(マルツは納期は20日程度だが、なぜか注文は受けている)
      これが無くなった時の為に、探してみたら、Adam Tech製「15SH-A-05-TS-SMT-T/R」が使えそうな感じで、マルツでもちょっと高いが買える。
      値段から言えば、RSで買うのが良いが、無い時はこれを買う事になりそう。ハウジングは秋月に頼んである。

      ガーバーファイルが45度戻していない物だった(100x100をはみ出す)ので、45度戻した物にした ガーバーファイル(次バージョン有り)を作り直した。

    • 2022年6月6日

      6月5日に秋月に頼んだ横型の表面実装のタクトスイッチが来たので、今日見た。 小さい。selectスイッチとsetスイッチは、リモコンを使うのが主になると思うので 良いとしても、 リセットスイッチは、デバッグの時に何度も使うと思うのでもう少し大きい物にしないと、指で押すのは苦労する。 上から押すので良いので、SKRPACE010に変更した。 回路図  基板図  ガーバーファイル

    • 2022年6月12日

      部品表を作った。

    • 2022年6月16日

      RSに頼む物だけは先に今日注文した。

      Elecrowに基板を頼んだ。 配送業者は「E-Commerce express(7-10Business days)」にした。
      円安の影響で以前頼んだ時よりも、割高になっている。
      それでも基板代金としては5枚で700円位なので、高いとは言えない

    • 2022年6月17日

      RSに昨日注文した物の一部は 今日入った。

    • 2022年6月24日

      Elecrowから注文した物を発送したと連絡が来た。(大体 予定通りで速いと思う)
      荷物の伝票番号と配送状況を調べるURLが書いて有ったので、 アクセスしたら佐川急便だった。まだ、伝票番号は登録されていなかった。(まあ、そんなもんだろう)
      今月中か、来月初めには届くだろう。

    • 2022年6月28日

      佐川急便に、27日に伝票番号が登録された。
      関空に着いたみたいで、今関西からこちらに輸送中みたい。明日辺りには手に入るかな?
      「E-Commerce Express」と言う事だったが、結局「佐川急便」で来るみたい。
      webを見ると「ExpressはYunExpress → 日本郵便」で来た、というのも有れば、 「クロネコ(ヤマト)」で来たと言うのも有った。何で来るかは決まっていないみたいな気がする。 Elecrowがその都度、都合の良い所(安い所?)に頼んでいるのかな?

      午後の4時30分頃に届けられた。

    • 2022年6月29日

      昨日届いた基板を確認した。
      黄色の内側プチプチの袋で、 基板はプチプチでパックされている。 5枚の注文の筈だが、シールには10枚と書いて有って、実際は12枚有る。まあ、良いか。 思ったより小さい。(と、

    • 2022年7月24日

      家の事でバタバタしていたので、今日からやっと基板組み立てに入った。
      DTC143を取り付ける時に、違う大きさのパッケージを持ってきてしまい、注文違いと焦ったが、 設計上のパッケージの物も有ったので、取り付ける事が出来た。
      久しぶりの半田付けをするので、どうも調子が狂う。

    • 2022年7月29日

      久しぶりの半田付けは、調子が出ず、疲れる。 やっと表面の高さの低い物のSMDを付け終わった。
      次は裏面のSMDを付けるつもり。

    • 2022年7月31日

      裏面のSMDは全て半田付けした。
      表面は、スルーホールのLEDとニキシー管以外 全て半田付けした。

    • 2022年8月1日

      5V電源を入れると、3.3V位に落ちてしまう。電流リミッタを500mAにしても同じぐらいになる。 どこかが おかしい。 単純なショ-トだったら3.3Vは出ないので、半導体の間違いとか、抵抗を通してショートとか、ではないか?
      高圧が全然でないので、そちらの関係かも知れない。

    • 2022年8月2日

      この制作とは直接関係ないが、3月15日に頼んだ「Atmega1284-AU」がやっと入った。 以前に連絡された納期は12月だったので、速かったと言うべきなのか....。
      秋月にも、「atmega328-au」は売られているので、
      ちょっと前のどこを探しても SMDのAVRが手に入らないと言う状況からは 少し改善されているのかもしれない。

      電流が流れ過ぎて5V電源が落ちてしまう件は、まだ原因がつかめないが、 高圧の0.47Ωを外すと、5Vは正常で、50mAぐらいの電流になった。
      高圧部分でおかしくなっている事は、わかったのでそこを追いかける事にする。

    • 2022年8月3日

      U4のTC7S32Fを外すと、0.47Ωを元に戻しても、電流は30~40mA位で収まる。
      完全にこれとは言えないが、可能性が高い。新しいTC7S32Fを取り付けてみれば、ハッキリするだろう。

      新しいTC7S32Fを取り付けたら、電流は180mA位で、高圧も190V位になった。 TC7S32Fの半田付けか、ICが壊れたと言う事だろう。(確かに、何度か付け直した記憶が有る)

      ニキシー管を取り付ける前に、基板の動作チェックをしたいので、プロジェクトを作る事にした。
      ATmega64で以前作ったぷろっグラムは「鬼ごっこ」と「LED点滅」が有るが、 「鬼ごっこ」を元にする。汎用的な所は使えるだろうが、表示部分、時計設定部分等は、 「6桁IN-16時計」を元にする事になるだろう。
      取りあえず「鬼ごっこ」をコピーしてファイル名を変更した。ビルドは出来たので、ベースは出来た事になる。

    • 2022年8月4日

      LED点滅だけプログラムが書き込めない。 以前のLED点滅だけの基板には書き込めて、LEDに相当する所には信号が出ている。
      どうもヒューズビットの書き込みでとちったみたい。外部クロックにしたみたい。 発振子を何とかして付ければどうにか救えるか....。

      この基板では外部発振子は使っていないので、XTAL1(24ピン)とXTAL2(23ピン)は何もつながっていない。 この足をパターンから上げて、セラロックを接続すれば、読み書きできそうな気がするが、どうだろうか?

    • 2022年8月5日

      XTAL1(24ピン)とXTAL2(23ピン)は何もつながっていないので、足上げをしないでそこにセラロックを取り付けた。
      -->でも、正常に書き込めない。その前に、FUSEの設定が出来ない。
         何か、他が悪いのか?回路間違い、パターンミス、ハンダ不良、外部発振器はダメで外部信号?
      シグネチャーは電源ONして1回目は「0x1e、0x96、0x02」と読めるが、 2回目は「0x00、0x01、0x02」になって、ワーニングが出る。

      もう一度回路図と、パターンと、半田付けを再確認する必要が有る。
      外部信号も何か用意する必要が有るだろう。確かキンセキのEXO-3がどこかに有ったと思う。

    • 2022年8月6日

      回路図の再確認として、「LED点滅だけ基板の回路図」と照らし合わせて、ISPコネクタをB6Bにした所の間違いはない。 読み書きに必要な信号は、「LED点滅だけ基板の回路図」と同じピンに繋がっている。
      なので 回路的には読み書きが出来ない事は無いはず。

      以下の 半田付けミスで考えられる所を調べた。
      1. JP1のショートはない。テスターで調べた
      2. B6Bの1ピン(MISO)は、ATmega64の3ピンに繋がっている。テスターで調べた
      3. B6Bの2ピン(VCC)は、VCCに繋がっている。テスターで調べた
      4. B6Bの3ピン(SCLK)は、ATmega64の11ピンに繋がっている。テスターで調べた
      5. B6Bの4ピン(MOSI)は、ATmega64の2ピンに繋がっている。テスターで調べた
      6. B6Bの5ピン(RESET)は、ATmega64の20ピンに繋がってる。テスターで調べた
      7. B6Bの6ピン(GND)は、GNDに繋がっている。テスターで調べた
      8. ATmega64の21ピン(VCC)は、VCCに繋がっている。テスターで調べた
      9. ATmega64の52ピン(VCC)は、VCCに繋がっている。テスターで調べた
      10. ATmega64の22ピン(GND)は、GNDに繋がっている。テスターで調べた
      11. ATmega64の53ピン(GND)は、GNDに繋がっている。テスターで調べた
      12. ATmega64の63ピン(GND)は、GNDに繋がっている。テスターで調べた

      テスタで調べた結果は、正常に繋がっていたので、半田付けミスは無しと言う事になる。
      同時に、パターンが切れている事も無いと言う事になる。
      (但し、パターンが隣と接触している事は調べられていない)
      後は、設定が外部信号入力か、外部RC発振か、辺りか?
      CPUが壊れているか?

      CPUが壊れているかは、どう調べるか。交換するしかないか?
      その前に 書き込み時の信号(MISO、MOSI、SCLK)を、 「LED点滅だけ基板」の物と オシロで比較する必要が有るだろう。

      シグネチャーが電源ONして1回目は「0x1e、0x96、0x02」と読めるが、 2回目はがワーニングが出る原因も調べる必要が有る。読み書きが出来ないのと関係が有りそう。

      データシートの直列プログラミングを見ると XTAL1にCPU動作クロックを入れる必要が有り、 例外的に 内蔵発振器で動作する時は XTAL1(24ピン)に接続する必要が無いと書いて有る。
      なので、外部クロックを入れてみる事にする。 キンセキのEXO-3(16MHz)を1/2分周で使ってみる事にする。

    • 2022年8月7日

      キンセキのEXO-3(16MHz)を1/2分周で使って、8MHzをXTAL1(24ピン)に入れる様に変更した。
      -->やはり書き込めない。

      動作をもう少し細かく見た。
      1. 電源ON後の最初はシグネチャーなど、読み出せる。
      2. 電源ON後の2回目以降は0x00だったり、0xffだったり、おかしなデータになる。
      3. 電源ON後の最初はFUSEやプログラムなど、書き込める。 一度電源をOFFして、もう一度電源をONしてから読み出すと、書き込んだ値が読み出せた。
      4. FUSEは同じデータが読めた。「内部発振でSPIENの2つだけ」を書き込んだら、それが読めた。
      5. プログラムも読めた。完全に同じかは確認できないが、ほとんど同じみたいだが、 動作としてはLEDが点滅しないので動いていないみたい
      6. 電源ON後の最初は読み出せるが、リセットスイッチを押してもダメ。

      どう言う状態なのだろう?
      今は外部クロックを入れているが、外しても同じだろうか?(内部発振で動くのか)

    • 2022年8月8日

      どういう状態かを調べたら、
      リセットスイッチのボタンを押しても、リセット信号がLowにならない。
      書き込みコネクタのRESET信号をGNDとショートすれば、Lowにはなる。
      なので、リセットスイッチが壊れているみたい。
      でも、交換するのは難しそう。組み上げた状態では、半田ごてが入らないかもしれない。
      周りの物も外さないとダメかもしれない。

      外部クロックを外しても、同じ様に電源ONの最初は読み書きできるのかを確認した。
      -->内部発振では出来る。でもプログラムは書けても動かない。

    • 2022年8月9日

      リセットスイッチを交換するのが難しいので、スイッチの上側を壊して、直接押せるようにして、 カチッと音がすれば、リセット信号がLowになる事は確認した。
      それでリセット信号をLowにしてもプログラムも動かない。
      ISPの読み書きに関しても、リセット信号では正常に読み書きできない。 電源ONの最初でしか、読み書きできない状況は変わらない。

      リセットスイッチの交換は必要だが、それで動作が改善する事は無いと言う事になる。

    • 2022年8月10日

      動作がおかしいのは、CPUが壊れている可能性が高くなったが、 交換は大変なので、もう少し確認作業をやりたい。
      ISPの信号を見る必要が有る。それと本当にLEDのポートに信号が出ているかを確認する事。

    • 2022年8月12日

      LEDのポート(PD4、29ピン、赤、とPD5、30ピン、青)に
      信号が出ているかを確認した。
      -->信号は出ていない。Lowのまま動かない。

      出力のLowなのか、入力状態なのか、の確認をした
      ・この状態でテスター(x10レンジ、抵抗が直列に入る)から3Vを入れると、
       LEDは点灯した。
      ・電源を入れない時よりもLEDは明るく点灯した。
      この事から ポートは入力になっているのだろう。

      これは DS2(赤)も、DS3(青)も同じになる。
      なお、この時リセット信号(20ピン)はHighになっている。

      以上の事から、CPUが壊れていると推測する。
      なので交換する必要が有るが、ISPの信号も見てみたい。

    • 2022年8月13日

      CPUの交換の為、ニッパーで端子を切ってみたが、手持ちのニッパーでは刃先が太くてうまく切れない。 なので、先細ニッパーをヨドバシに注文した。火曜日には入ると思う。

    • 2022年8月14日

      ISPの信号をオシロで見た。
      LED基板と今回のニキシー基板の両方を「シグネチャー読み出し」の波形を見た。
       RESET-MISO、  RESET-MOSI、  RESET-SCLK
      ニキシー基板では、電源ON後の1回目と2回目の波形を見た。
       RESET-MISO-1回目、  RESET-MISO-2回目、  RESET-MOSI-1回目、  RESET-MOSI-2回目、  RESET-SCLK-1回目、  RESET-SCLK-2回目
      その時、SCLKにオシロのプローブを繋ぐと、2回目以降も正常なデータが読み出せた。
      なぜかは、まだわからない。
      抵抗分なのか、容量分なのか、何か他のノイズが上手く影響するのか?

      もう少し、SCLKを見ながら、他の信号も見てみたい。
      外部トリガーを使う必要が有りそう。
      4チャンネルのオシロなら、楽に見られるのだが、無い物はしようがない。

    • 2022年8月15日

      先細ニッパーは今日来た。思ったより早かった。

      SCLKの信号に抵抗なり、コンデンサを追加して、読み書きが正常に出来ても、 DS2(赤)も、DS3(青)が点灯しない問題は解決しない。なので、CPUの交換は必要になるだろう。

      プログラムを変更して、出力ポートには全て点滅信号を出力して、パターン、部品を含めてポートの動作が大丈夫かを確認したい。
      -->プログラムを変更した。

      LEDの基板に入れてPAポート全部、PCポート全部、PDポート4->7、PEポート2->7の 信号が0.5秒でONとOFFを繰り返す事を確認した。

      ニキシーの基板に入れた。電源ON後の最初は書き込めて、ベリファイも通った。
      PAポート全部、PCポート全部、PDポート4->7、PEポート2->7の信号が出ていない。ON/OFFしない。
      プログラムが動いていない感じ。

      CPUの交換をするしかないだろう。SCLKの問題は交換もおかしかったら、考える事にする。
      外した後(新しい物を付ける前)に、各ポートの先についているパターン、部品が正常か確認をしたい。
      テスターの抵抗レンジで電圧を掛ければ、わかるだろう。

    • 2022年8月17日

      先細ニッパーでもCPUの足を切るのは出来ない。ピン間にニッパーの先が入らない。
      網線でハンダを吸い取っても、完全にはすいきれない。
      どうするか?
      ・CPUの4辺を同時に温めるような、こて先が有るか?
       有ったような気がするが現状(大きさ、今の半田ごて)に合うようなうまい物が有るか?
      ・或いは、1ピン1ピンピンセットなどで引っ掛けながら半田ごてを当て、ピンを強引に曲げて基板から離す。  力技なので、パターンをはがす可能性が大きい。
      ・カッターナイフで足ピンを切る方法も有りそうだが、ちょっとやった所簡単には切れない。
      ・油目のやすりで足ピンを削って切ってしまう。ナイフよりも切れそうだが、  横方向の力がかかるので、パターンをはがす可能性が大きくなる。
      ・Webで見たら、300Wのヒートガン+紙の養生テープ(他の部品の保護用)を使うと言うのが出て来た。  記事を読むと500Wでも良さそう。 ・他にも、低融点ハンダを使って、付いてるハンダと混ぜて、4辺が溶けている間にピンセットで外すと言うのが有った。

      どうするかもう少し考えてみる。
      お金がかからないのは、カッターで足ピンを切るか、ヤスリで切るか、1ピンづつ持ち上げる、方式になるが、 パターンを切りそう。
      4辺を同時に温める半田ごて(アダプタ)を売っていないみたい。針金を曲げて作ると言うのは有った。
      低融点ハンダを使うのは5500円位かかるが、何となく手順がイメージできる。
      ヒートガンは安い物は3000円位で有るが、手順は動画などでわかるが、温め方の加減がわからない。 案外簡単なのかもしれないが、ちょっと怖い。周りの部品にも影響しそう。
      -->低融点ハンダを使う方法にしたい。マルツに有るので頼んだ。
         (ヨドバシには半田だけは有るが、セットが無い)

      マルツから夕方には発送されて、19日の午前中にはクロネコ宅急便で「表面実装部品取外しキット」が来る。
      これで外すのは何とかなるだろう。後は、周辺回路で壊れている所が有るか心配。
      半田付けが下手になったと言う事だろうか.....。

    • 2022年8月18日

      LED基板の回路図と、今回のニキシー管基板のCPU回りの回路を比較したら、 「PEN」の処理が違っていた。LED基板ではオープンで、ニキシー管基板ではGNDに接続されている。 この「PEN」についてWebで調べたらば、「AVR Freaks」に質問が有った。
      ”「PEN」をGNDに接続しっぱなしだと、プログラムできますか?”という質問で 回答は、”「PEN」をGNDに接続しっぱなしにすると、PEN RESETのサイクルから抜け出せなくなる。なので 「PEN」は切断したままにします”という物でした。
      また、それに関連して、”なぜ「PEN」が有るのか”という質問が有ったが、 その回答は”何らかの理由で「RESET」ピンが使えない時にプログラミングモードに移行する為です”と有った。

      ポートに信号が出てない原因はこの「PEN」の処理によるものだと思う。 プログロムモードのままで、書き込んだプログラムがまだ動作していない状態と言う事になる。
      「鬼ごっこ」の回路では、ジャンパーでGNDに接続する様になっていた。
      もしかして、「PEN」をGNDに接続した事で、全ての問題が起こったのかもしれない。
      色々とCPUを交換しようとしたので、ここまで来たら交換するしかない。
      以前の回路図の再確認(8月6日)で見落としていたことになる。 この時に気が付いていれば、「PEN」の接続を切るだけで済んだかもしれない。

    • 2022年8月19日

      「PEN」の足を切ってみた。
      --> 電源を入れたら、DS2(赤)とDS3(青)が点滅した。
         動作がおかしいのは、「PEN」のGND接続が悪かったと言う事になる。
         CPUの他の足などを切り始めているので、交換は必要。残念!

      「表面実装部品取外しキット」が来た。
      中身はこんな物。今後は低温半田だけ買えば良さそうな感じ。

      CPUを外してみた。

      きれいに外せた。
      低温ハンダが完全に溶けて、普通のハンダと混ざって、4辺とも溶けている状態で、 ICを横にずらすタイミングがちょっと難しいが、溶かしながら、こて先で軽く横につつくと 動く時は動くので、 そのタイミングで、大きく横にずらしてから、指で持ち上げた。(ひどい熱さは感じないが、指にハンダが付く)
      ニッパーで外そうとした時のパターン剥がれはそのまま有る

    • 2022年8月20日

      低温ハンダは、今後も利用価値が有りそう。 ICを外すのはもちろんの事、ニキシー管、VFDの交換にも利用できると思う。
      きれいに外れれば、外した物の再利用も出来そうなので、以前作った物のニキシー管の再利用とかできそう。
      新たにニキシー管などを購入するのが難しくなってきているので、ソケットを使わない物などは、これで外せば有効に再利用が出来そう。

      この低温ハンダを使う方法は、ハンダ付けが出来る人なら、殆ど違和感なく処理が出来るのが良い。

      周辺回路で壊れている所が有るかのチェックは、足長のLEDを取り付けて行う事にする。
      コロン、曜日は当然だが、ニキシー管ドライバの所も、仮にLEDを取り付けてチェックしたい。 ニキシー管0~9は、LEDのカソードで、アノード+抵抗をコモンとして5Vに繋ぐ。
      各管のアノードのドライバは5Vではドライブ出来ないので、 その前のNPNトランジスタのコレクタに抵抗+LEDカソードを繋ぎ、アノードに5Vを繋ぐ。

    • 2022年8月21日

      周辺回路で壊れている所が有るかのチェックを行った。
      コロン、曜日はOK。但し、49ピンはパターンが剥がれているので未チェック
      (曜日の所で抵抗付トランジスタの半田付け不良が有ったが修正した)
      ニキシー管0~9は、アノード+抵抗をコモンとして5Vに繋いでチェックして、OK
      各管のアノードのドライバは、1段前のNPNトランジスタのコレクタに、
      抵抗+LEDを繋ぎ、点灯をチェックして、OK。

    • 2022年8月22日

      PEN(1ピン)のパターンを切ったが、足ピンをハンダ付けすると、導通が出来てしまいような感じも有る。 切った所の端面にハンダがのりそう。なので足はハンダ付けせずに、はね上げた方が良いだろう。

      CPUを半田付けした。
      低温ハンダで外した影響なのか、網線で吸い取った影響なのかわからないが、いつもよりハンダの流れが悪い感じがしたが、ハンダ付けは出来た。 パターン剥がれの所は、メッキ線でつないだ。見栄えは悪いが電気的にはOK。
      PENの所は、足を上げなくても、導通は無かったのでそのままとする。

      プログラムの読み書きは出来た。
      ヒューズビットを指定の値にしたら、動作は確認できた。
      但し、ニキシー管のカソードはLEDを外したので 確認できていない。

    • 2022年8月23日

      あらためて、ニキシー管のカソード用LEDを取り付け、動作が確認できた。

      プログラムについて改めて考えた。
      今は鬼ごっこのプログラムを元にして、作ろうと思ったが、 動作を考えて見ると 6桁IN-16時計を元にした方が良いと思える。
      操作するビットは違ってくるが、全体の動きはほとんど同じになると思う。 なので、「pr_six_in16_clock」を元に作り直す。
      今までの物は、取りあえずは「old_six_in17_clock2」として残して置く。(新しいのが動き始めるまで)

    • 2022年8月24日

      プロジェクトを作って、「pr_six_in16_clock」からソースファイルをコピーしたが、 ATmega64とはポート、ビット名などが違うので修正が必要。
      取りあえず、エラーは無くして、ビルドは出来た。但し、動くとは思えない。

    • 2022年8月25日

      新しいプロジェクトで強制的にスタティック表示のチェックを動かして、 スイッチと表示関係は動作している事を確認した。 (ニキシー管は取り付けずLEDでの確認)

    • 2022年8月27日

      新しいプロジェクトで強制的にダイナミック表示のチェックを動かして、 何となく、スイッチとニキシー管表示関係は動作しているみたい。 但し、ドットと曜日はスタティック表示にしたが、そこはうまく動いていないみたい。
      (スタティックの時と同じ様に ニキシー管は取り付けずLEDでの確認)
      後は、ニキシー管を取り付けて(足長の仮付けで)、見る事にする。

    • 2022年9月2日

      ちょっと他の事をやっていて、これに掛からなかったので日にちが空いてしまった。
      LEDでの確認では、ダイナミック点灯をやっている様に見える。 タイミングとかは見ていないが、いずれはニキシー管を取り付ける事になって、 それで実際の表示を見るので、ニキシー管を取り付ける事にする。
      それで、実際の表示で確認する事にする。

    • 2022年9月3日

      ニキシー管を一つ(最上位)取り付けて、ダイナミック表示を確認した
      表示はしているみたいだが、ダイナミックの表示周期が遅いみたいでちらついて見える。 それと、違う桁の時にうっすらと文字が光ってしまう。 高圧を約180Vまで下げたが、すこし光ってしまう。

      ちらつくのは割込み周期の問題ではないだろうか?
      データシートと、ソースファイル確認する必要が有る。 元のIN-16の6桁プログラムから基本的に変更していないので、TIMER2の設定が間違っているのかもしれない。
      -->元はATmega328でTIMER2は1/32のクロックが有ったが、
         ATmega64では1/32が無くて、同じ設定だと1/64になってしまう。
         割込み周期を500uSにしたいが、TIMER2ではピッタリに設定が出来ない。
         TIMER0なら500uSピッタリが出るみたいなので、
         TIMER2は使わずにTIMER0を使う様にしたい。
         ダメならば、ピッタリは諦めて、近い値で使う事にする。
         カウンターに比較値を125にしているがそれを62か63にする事になる。
         本当は62.5にしたい所。

      うっすら光るのは、カソードに付けたツェナーダイオードの電圧が低いのかもしれない。 このツェナーダイオードは、IN-16やIN-14のドット表示の時は、 この値で良かったのだが、IN-17ではちょっと低いのかも知れない。 K155の内部と同じ電圧になっているはずだが、違うのかな?
      オリジナルのSN74141のツェナーダイオードの電圧を見たら最小値が60Vとなっていた。 実際はもう少し電圧が高いのかもしれない。 現在は62Vのツェナーダイオードが付いている。(ばらつきも有るだろう)
      ニキシー管を全て(6個)取り付けても状況が良くならなかったら、 ツェナーダイオードをもう少し電圧の高い物に 交換する必要が有る。

    • 2022年9月4日

      ちらつく問題は TIMER2からTIMER0に変更して、 500uS周期の割込みにした。 だいぶ良くなったが、まだちょっとちらつく感じなので、250uS周期の割込みに変更した。 250uS周期ならば、TIMER2でも良かったが、TIMER0の方が自由度が有るので、 そのままTIMER0を使う事にする

      うっすら光るのは、ニキシー管を6個仮付け(足長)して、表示を確認した。 左から2桁目が表示しないが、ほとんどの桁でうっすら光る現象は起きていない。
      但し左から2桁目が表示しない影響なのか、左から3桁目はうっすら光る。 これは2桁目が表示すれば治る様な気がするが、2桁目を表示させてから考える事にする
      全桁表示出来る様になったが、電圧を190Vにすると表示しない桁がうっすらと光る。 185V位が境目みたいなので、180Vにする。今後不具合が有れば 改めて考える事にする。

      2桁目はアノードの信号を見てみないと、わからない。 LEDの時は良かったのだから、そのあとのMMBTA92辺りが悪いか、ニキシー管が悪いかになるだろう。 ニキシー管に関しては購入時に1度はチェックしてOKだったはず。
      MMBTA92のベース抵抗(R18、470kΩ)がダメだった。 LEDでチェックをする時に、この抵抗に、LED用の抵抗をチョン付けしたりしたので、 その時に抵抗体とハンダ付け部分との接合がおかしくなったのかもしれない。 交換したら表示は正常になった

      通常動作(時計)をしてみたら、基本的な動作はしている。 年月日表示、時分秒表示、温度表示、明るさ(A/D)表示はOK。 バッテリーバックアップは確認した。 設定モードも出来ている。
      ドット(コロン)表示、曜日表示は出来ていない。 赤外リモコンは動いていない。 電源ON後のバージョン表示をしない。 電源ON後のスイッチ押下のよる、 600BPS通信用の値調整モード入、スタティック表示チェック入、ダイナミック表示入、が出来ない。 600BPS通信用の値調整モードの動作は未確認。

    • 2022年9月5日

      電源ON後のスイッチ押下のよる、各モード、チェック入が出来ない件は、スイッチポートが違っている。 (このハード用に修正していなかった)
      修正したら、調整モード、チェックに入れた。OK

      600BPS通信用の値調整モードの動作は確認した。OK

      電源ON後のバージョン表示をしない件は、ダイナミック表示の開始が抜けていた。
      修正してOK。

      赤外リモコンは動いていない件は、受光素子の向きが違っていた。 付け直したら CPUの端子まではそれらしい信号が来ている。素子は壊れなかったみたい。
      でも、まだ受信をしない。

    • 2022年9月6日

      ドット(コロン)表示、曜日表示を作った。

      ドットは
      電源ON後のバージョン表示の時は右だけ点灯する。
      電源ON後の600BPSの値表示の時は二つとも消灯する。
      時計表示の時(年月日も時分秒も、設定時も)は二つとも点灯する。
      温度の時は右だけ点灯する。
      明るさ(A/D)の時は両方とも消灯する。

      曜日表示は、
      時分秒の時はその曜日だけ点灯する。年月日の時はその曜日だけ消灯して他は点灯する。
      温度、明るさ(A/D)の時は全部消灯する。
      設定の年月日の時は全部点灯する。時分秒はその年月日の曜日を点灯する。

      赤外リモコンが受光素子を正常に付け直した後も は動いていない件は
      割込みは入っているが、正常なデータとして認識できていないみたい。
      受光素子の出力波形をオシロで見たら、きれいなシリアル波形見えた。 なので、受光素子は問題ないので、CPU側(多分ソフト、UART設定)の問題だと思う。 BPSが一番臭いのだが、ソースプログラムを見る限りわからない。
      送信を生かして、適当なデータを送信して、そのデータを見れば、BPSは確認できるだろう。

      毎正時のアニメの点灯順番が有っていない。(IN-16のままなので)

    • 2022年9月7日

      赤外リモコンは動いていない件
      UART1のBPSを確認する為に、TXD1に0x55を送信して波形をみた。
      問題ない。1ビットの時間も較正していない為か、ちょっと短いが(約1.6mS)、問題になるほどの違いはない。
      ソースプログラムをよく見たら、UART0からUART1にする時に、 変更しなければならない所を一つ忘れていた。(UART0用のままだった) そこを修正したら、赤外リモコンは動いた。

      毎正時のアニメの点灯順番は以前のIN-17時計の値にした。

      GPSの受信はまだ作っていないが、取りあえず時計の機能は全部確認して、OK。
      気になる所は曜日のLEDがちょっと明るすぎる。ニキシー管と合わない。 抵抗を大きくするか、ダイナミック点灯にして暗くして、消費電流も減らして、 明るさ制御もニキシー管と同じ様にやるか?
      ドットに関してはそれほど明るさに違和感が無いが、曜日を明るさ制御をするならば、 ドッドも明るさ制御をする必要が有るだろう。

    • 2022年9月8日

      ドットと曜日をダイナミック表示にした。nixie.c と nixie.hは変更したが、他のファイルはまだやっていない。
      ドットはいつもも表示するが、明るさ制御だけはニキシー管と同じ様に行う。
      曜日は1/7の周期で日曜日から土曜日までを順番に回す。明るさ制御もニキシー管と同じ様に行う。
      なお、曜日の為に表示間隔を7分割にしたので、ニキシー管も7分割になり、1つ分休みが入る事になり、 6分割よりも少し暗くなり、ちらつきも多くなるはずだが、何とかなるだろう。(9ms周期が10.5mS周期になる)

    • 2022年9月9日

      曜日の明るさは良いが、ドットがニキシー管に比べて明るすぎる。 なので、ドットも1/7の周期にして、7番目だけドット表示をする様にした。これで良いみたい

      一通りの時計としての動作は出来た。
      が、GPSを接続して時刻設定をする所がまだ出来ていない。 操作方法、内部動作などをまだ考えていない。そこから考える必要が有る。

      1. EEPROMデータにGPSを使うか否かのデータを作る
        EEPROMの編集の最後にこのデータの編集を追加する。最下位桁に 1又は0を表示する その時、曜日を左から右に流れる様に表示する。
      2. GPSを使う時は、設定モードの最初にGPSの時刻を設定するタイミングを作る。 使わない時は普通の年の設定になる
      3. そのタイミングの表示は、GPS時刻が取れない時は 000000 の6桁表示で、ドット消灯で、曜日を左から右に流れる様に表示する。 この時、selectスイッチが押されたら、通常の年の設定に移行する。 setスイッチが押されても無効。設定もしないし、何もしない。
      4. GPSの時計が取れたら、ニキシー管に年月日を表示して、ドットも点灯する。曜日は左から右に流れる様に表示する。 この時、selectスイッチが押されたら、設定をしないで、通常の年の設定に移行する。 setスイッチが押されたら、この年月日時分秒で設定して、設定モードを終わる。
    • 2022年9月9日

      EEPROMデータの編集にGPSを使うか否かの変更を追加した。
      データを取る前にGPSデータの何を使うかを決める必要が有る。 「$GPRMC」は何処の説明にも出てくるので、多分これを使えば、ほとんどのGPSモジュールで使えると思うが、 データが長い。(79文字)
      「$GPZDA」の説明をしてる所がある。これは日付データが小さくまとまっている(37文字)ので良さそうなのだが、 バージョンによっては無いのかもしれない。ハッキリしない。どちらを使うか迷う。
      2022年5月10日にGPSの動作確認を行った構成 (パソコンと繋げる為に追加した コネクタとLEDを「TTL-232R-3V3」に接続)で GPSレシーバーのデータをテラタームで見たら、 1秒毎のデータでは「$GNVTG」、「$GNGGA」、「$GNGSA」、「$GPGSV」、「$GNGLL」、「$GNRMC」 が来る。 なので、データは長いが、「$GPRMC」を使う事にする。
      「$GNRMC,131038.00,A,3541.63549,N,13945.08106,E,0.153,,100922,,,D*68」 (これは実際のデータと違うのでサムは合わない)の様なデータで、時刻データの次に  警告「V」と有効「A」の表示が有る。「V」の時でも日付時刻は合っているみたいだったので、 警告の時はドットを点滅させる事にする。
      文字バッファは128文字分ぐらいで良いだろう。

    • 2022年9月12日

      「$GPRMC」を使う事にする と したのですが、受信データをよく見たら「$GNRMC」になっていました。 9日の中でも「$GNRMC」と書いて有る所は有るのですが、よく見ずに受信したデータからコピーをしていたので 気が付きませんでした。(年を取ると思い込みで動いてしまう事が増えました。気を付けます)

      インターネットで調べると 「$GPRMC」と「$GNRMC」の違いは何かと言うと NMEA ver 4.10仕様では「$GNRMC」になるようで、後ろのデータ部分は同じらしいです。 なので、「$GNRMC」を使う事にします。

    • 2022年9月13日

      GPS時計データを設定に使うプログラムは 書き終えた。
      ビルドは通った。操作としては思った様にできているが、実際にGPS時計データが、取れるかは まだわからない。
      -->GPSの信号を5ピンのハウジングに入れて、コネクタに接続したがデータが取れない。
         1秒の出力は出ている(LEDが光る)のでGPSは動いていると思う。
         オシロでRXD信号を見る必要が有るが、今日の所はここまで。

    • 2022年9月14日

      オシロでRXD信号を見た。 0-5Vのきれいな波形が見えて、1ビットが約100uSの信号に見えた。(つまり9600BPS)
      CN2の4ピンで見たので、CPUの2ピンを見ているのと同じ事になる。

      こうなると、問題はUART0関係の設定を含め、ソフトと言う事になる。 RXDのデータが間違っていると言う可能性も有るが、以前のパソコンで見たデータには問題が無かったので 今のデータも問題は無いと思われる。

      データはある程度取れているみたい。「$」で無く「*」を見ていた。途中の「*」を見ていた。
      直したが、データが全然取れなくなってしまった。おかしい?
      もう一度ハードを確認しないとダメみたい。今日はここまで

    • 2022年9月16日

      もう一度GPSの出力データを確認したいので、TTL-232 3.3Vとの接続アダプタを作った。 以前の物は 直接6Pのコネクタを付けていたが、今回のコネクタ用に5Pコネクタを付けたので 簡単な回路図を書いて、 新たな変換基板をユニバーサルで作った。今日はここまで。

    • 2022年9月17日

      GPS本体(アンテナ付き)を窓際に置いて、パソコンでGPSデータを見た。(9600BPSのテラターム)
      接続後数分(3分?)で、以前と同じ様なデータ(9月9日)が見えた。
      その時気が付いたが、1秒信号はデータが有効(A)でないと出てこないみたい。警告(V)では出ない。 始めから警告(V)で、1分ぐらいで時刻は出るが、年月日は出ないで 警告(V)のまま。 その10秒後位で年月日も出るが、警告(V)のまま。 その後1分40秒ぐらいで 有効(A)になり、緯度経度もデータも出てくる。 つまり有効になるまでに、3分弱の時間が必要となる。条件によっては違うと思う。
      -->スイッチ入力が約20秒無いと設定モードから抜ける様になっているが、
         GPSデータを使う時は、この制限を無くさないと使い勝手が悪い。
         なのでGPSデータを使って設定をする時はスイッチ入力の時間制限を無にする。
         スイッチの押し方で、強制的に抜ける事は出来るのでこれで良いだろう。

    • 2022年9月18日

      プログラムは変更して、時間制限なしにした。
      もう一度GPSを繋げて、設定動作を見た。
      1秒信号が入ってから、設定画面(GPS使用)に入ると、1度はデータが取れるみたいだが、その後はデータが取れていないみたい。 タイミングによっては1度もデータが取れない時も有る

      原因として考えられる事は
      1. シリアル受信のディスエイブルとイネーブルが上手くないのかもしれない?。
        -->データシートをよく見て受信イネーブルの操作を再確認する必要が有る
      2. プログラムの周期が1mS以上かかっていると、受信バッファが一杯になってしまって、データを取りこぼしているかもしれない。
        -->どうやって周期時間を調べるのが良いか、検討してみる。 1mS以上かかっている時は、今はメイン側で必要なデータを取っているが、割込み内で取る様に変更しないとダメだろう。

      それと、年月日の表示が最初の000000のままで、一回時分秒表示にして、戻ると年月日を表示する。
      -->これは何度も取れるようになれば、実用上問題は無くなると思う。

      警告と有効はどちらかが出ている様なので、有効の時にセットできれば良しにする。ドット表示に反映させる 数字のデータが出て来た時は警告だろうが、有効だろうが、表示する事にして、データの良し悪しは人間が判断する。 但し、時計データとしておかしい物は表示しない事にする。
      -->プログラムは修正した。

    • 2022年9月19日

      プログラム周期を測るためにチェック用の信号(PD1、26ピン)を出力する様にプログラムを変更した。 信号を見る為の線も取り付けた。

      オシロで波形を見たが、GSP時計データを時計に設定する時のループ周期は、 長くて44uS、短くて29uSだった。なので、1mS以上かかっていると言う事は無い。

      ループ周期の問題が無いと、シリアル受信のディスエイブルとイネーブルの問題になるが、今日はここまで

    • 2022年9月20日

      シリアル受信のディスエイブルとイネーブルをGPS時計データの設定の始めと終わりだけにしたら、 止まる事は無く、データを取り続けている。但し、データを取って「$GNRMC」の判断をする所で、 次のデータが有る時は、データを取って判断を何度も続ける様に変更はした。
      -->この結果からやはり ディスエイブルとイネーブルが何か悪さをしていたみたい。
         他でも使っているので、単純に悪いと言う事では無いだろうが...。

      取りあえず、この段階で 動作としては出来たと思う。
      今日はここまで。

    • 2022年9月21日 GPS時計データを使う時の問題
      • GPSデータを使う時に、コネクタを挿すのは面倒。 特にケースに入れた時は、ケースに何かコネクタを付けないと、ケースを空ける必要が有るので余計に面倒
      • もしも、GPSをつけっぱなしにするのなら、内部のRTCは不要と言う事になる。 GPSの電波が途切れる時の為ぐらいならば、もっと制度の低い物(CPUに32.768kHzを付けた位)で十分

      今回はプログラムを入れたが、上記のような理由から、EEPROMの設定は無し設定で使う事になるだろう。
      但し、ケースを作る時にコネクタの検討をしたい。適当な物が無かったら、ケーブルが通る穴位は作る必要が有るだろう。
      小さなパネル用の6ピンのコネクタは見つからない。(ミニDIN辺りが一番小さい)
      線だけ出して中継コネクタの様な形にするしかなさそう。

      GPS時計データが取れない時が有る原因はハッキリしていないが、 この物では、GPSを恒久的に繋げるつもりが無いので、現在は障害は無いのでそのままとする。

      ニキシー管の高さをそろえる為と、下側のガラス管の出っ張りを避ける為のスペーサーの検討をする。
      • 出っ張りの高さは4.5mm(余裕を見ると5か6mm)
      • 出っ張りの直径はが3.2Φ
      • ピン間は5.5mm

      と言う事で、高さ6mmで外径5.4mmで内径3.3mmの円筒スペーサーが有れば良い事になる。
      肉厚が1.05mmになる。と言う事は外径5.4mmで肉厚が1mmと考えれば良いだろう。 内径は3.2Φといっても根元が3.2ですぐ細くなるので、3Φでザグリを入れるぐらいでも良いかも知れない。
      外形的には3Mの6角スペーサーならば対辺が5.5mだが向きを上手くやれば (角がピンとピンの間になるようにすれば)、外形はクリアー出来る。
      但し、6角スペーサーはネジが切って有るので、そこは3.3mmのドリルを通して、ネジ部を削る必要が有る。

      ジュラコンスペーサー6角両メネジ、高さ6mmを用意して、3.2mmのドリルでネジ部を削る、と言う事にする。

    • 2022年9月27日

      在庫の5mm高の物で代用して加工をしてみた。ギリギリ使えそうな感じがする。

      スペーサーを入れる為に ニキシー管6個を外した。改めで取り付ける事になるが、今日はここまで

    • 2022年9月28日

      ニキシー管を基板に取り付ける時に、スペーサーが落ちてしまうので、 スペーサーの内側にゴム系の接着剤(ボンドG17等)をちょっと付けて、 落ちないようにしてから、足を一つ一つパターンに挿すとやりやすかった。
      ドットのLEDも外しておいた方が挿しやすいと思う。LEDのちょっとの取り付け曲がりでニキシー管に当たってしまうので。
      6個全部挿したが、まだハンダ付けをしていない。今日はここまで

    • 2022年9月29日

      ニキシー管にスペーサーを付けてはんだ付けをした。
      ニキシー管(IN-17)を付け直し、ドットLEDの位置を微調して、基板組立完了とした。
      ケースに入れたいが、それはおいおい考える事にする。

    • 2022年10月1日

      ソフトに電源ON後の表示にGPSの使用有無の表示を追加した。(プログラム

    • 2022年10月3日

      取扱説明書を書いた。

    • 2022年10月5日

      高圧の発振周波数が18kH辺りなので、若い人には聞こえるみたい。 これの対策をしたいが、遮音をするか、周波数を高くするかになる。 5Vの電源のパスコンに330uFを追加しても、関係なかったので、前記の2つぐらいしか考えられない。

      遮音はケースに入れれば、改善はされると思うが、固い物でないと効果は薄いと思う。 また、開口部の関係では効果が無くなるかも知れない。

      周波数を高くする件は、20kHzにすれば、ほとんど聞こえなくなるとは思うが、 高圧電源の効率が落ちてくるので、コイル、FETの発熱が大きくなる。 影響がない程度ならば良いのだが、試してみないと何とも言えない。 遮音の為、ケースに入れれば、温度の問題はより大きくなる。

    • 2022年11月16日

      アクリルケース用の図面をBRDファイルで書いてみた。 (旧バージョン 枠(旧1)底(旧1)上(旧1)

    • 2022年11月18日

      アクリルケース用のBRDファイルをDXFファイルに変換した。 変換する前に、左下を「0.0、0.0」にした。
      (実際は「2.0、2.0」の位置にした。旧バージョン  枠(旧1)底(旧1)上(旧1)

      注文する時はそれぞれをzipファイルに圧縮してから、注文する事になる

    • 2022年11月19日

      WebでElecrowに頼んだ人の文章を見ていたら、レーザーの太さが0.2mmなので 外形は0.2mm位小さく、穴径は0.2mm位大きくなると書いて有った。
      今までの穴は、そこまで厳密な物は無かったが、今回はタップを立てるので1.1Φが1.3Φになるとまずい。
      外形は0.2mm程度は小さくなっても問題は無いと思う。
      馬鹿穴の1.5Φが1.7Φになって大丈夫かという所がちょっと気になる。
      なので、取りあえず、1.1Φは1.0Φに、1.5Φは1.4Φにする。

      それと外形寸法を書いたPDFファイルを一緒に圧縮して送っている人がいた。
      今まではやっていなかったが、その方が親切だし、間違いが減るだろう。
      なので、そのファイルも作る事にする。

      穴径を変更したをBRDファイルで書いてみた。
      枠(旧2)
      注文する時はそれぞれをzipファイル(DXF+PDF)に圧縮し物で、
      注文する事になる 枠(旧2)

    • 2022年12月7日

      平らな所に置く時のスタンドを追加した。 三角形の板を2枚で 本体の厚み分のスペーサで繋いで、そこに挟むような感じにする。

      穴径を変更したをBRDファイルで書いてみた。 BRDファイル(枠(旧3))、
      注文する時はそれぞれをzipファイル(DXF+PDF)に圧縮し物で、
      注文する事になる。 zipファイル(枠(旧3)

    • 2022年12月14日

      平らな所に置く時のスタンドの形状を変更した。 ロジック形(7432、7408、7407)の根付けみたいな物を追加した。

    • 2022年12月15日

      前回まではpdfファイルは付けなかったが、 elecrowのページに間違いを無くすため、pdfファイルも含めて欲しいと書いて有ったので 一度はpdfファイルをやめようと思ったが、やはりpdfを付ける事にする。
      zipファイル()、 注釈付きpdfファイル()、 外形寸法だけのpdfはzipに入れた。

    • 2022年12月16日

      elecrowに3種類のアクリルを注文した。
      一緒にmega48_LEDの2種類の基板と、tyuのアクリルと、mega32u4の基板も注文した。今年中に来れば良い方だろう。

    • 2022年12月24日

      昨日、発送したとElecrowからメールが来た。届くのは多分来週前半だろう。

    • 2022年12月28日

      今日、佐川で荷物が届いた。
      アクリルの枠形状の物は、使えない様だ。3mm幅で1.5mm穴は苦しい。 元々3mm幅に穴を空けると1mmでもレーザーの熱の為か、すこし変形している。(反っている)
      なので、基板との隙間が無くなってしまう。0.5mmの間隔では苦しい様だ。かといって1mmで大丈夫かは微妙な所。
      根本的には枠に穴を空けるのは苦しい。
      ちょっと無理して反りを直そうとしたら、折れてしまった。 感じとしては基板との間隔は1mmとして枠の厚さは5mmにして、1.5mm穴があけられるぐらいでは無いだろうか。

      他の上板底板項目名称板スタンド1スタンド2は思った通りに出来ている。

      作り直すと言う選択になると思うが、枠を5mm厚にすると、 底板上板も作り直さなくてはならない。 何とか枠の部分だけの作り直しで収めたい。
      そうなるとIN-4の時と同じ方式で、3mm厚のアクリル板に自分でボール盤で穴を空ける方式になる。 角部分の丸みが作れないので、組み上げた後に自分でやすりで丸くする事になる。
      この方式ならば、スイッチ用の穴、コネクタ用の穴も予めあける事が出来るだろう。

      この方式で次に基板を頼む時に、一緒に頼む事にする。それまでに図面(DXFファイル)を書く事になる

    • 2022年12月29日

      図面を書く前に、枠無(壁無)で組み上げて、感じをつかんでみたい。
      なので、枠の替りにスペーサーを使う事になる。 2Mの大変3mmの物ならギリぶつからない筈なので、 上板と底板の1.5Φを2Φ(2.1)にして、スペーサを付けてみたい。 上板と底板の穴位置は違うので、上板に合わせて底板に新しい穴を空ける必要が有る

    • 2023年1月8日

      スタンドを使って立ててみた。
      曜日と表示項目の印刷も取り付けてみた。
      これでアクリルの側板が有れば、思った通りなのだが、取りあえずはこの状態で使う事にする。

  • 参考資料
    • 部品表
      ガーバーファイル
      基板に関してはこのガーバーファイルを直接使う事は止めてください。
      なお、基板(生基板)は 現在の手持ち分に限り 無料で差上げます。
      こちらの連絡先へメールをお送り下さい。

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