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A-102 スピナー 制作メモ


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  • 発想 2021年2月16日
    • Z562Sがある程度動くめどがついたので、同じ様にA-102も動かしてみたい思った。

  • 構想 2021年2月17日
    • Z562Sとは似たような回路で動くだろう。GT管なのでソケットをどうするか。

  • 実装についての考え
    • 2月17日

      まだ、検討中。

    • 3月4日

      Z562SをGT管にしたような物みたい。ソケットをどうするか? IN-1で使った端子にするのが簡単そう。

    • 3月8日

      信号としてはZ562Sと同じ信号が出てきている。電圧、タイミング等の違いがどの程度あるのか、まだはっきりしない。

    • 4月28日

      回路設計で、Z562Sの回路とジャンパー切り替えで使える様にしたい。
      プログラムも動き出す前に今までのG3を入力にして、 LだったらZ562Sの回路と判断し、 HだったらA102と判断すれば良いだろう。 但し、ちょうどK0が点灯するとLになるので、 その時はG1をONして、Hになったら A102と判断すれば良いだろう。
      それとも分けて回路を考えずにZ562Sでも同じ回路で、 A102と同じ様にK0まで点灯箇所を動かす方法にしてしまうのが良いかもしれない。

  • 現状
    • 2月17日

      GSTubeにA-102が$2.7で出ていたので 注文してみた。

    • 2月26日

      追跡番号を送って来た。以前は一ヶ月近く掛かったが、今回はどうだろう。

    • 3月5日

      日本に届いたようだ。まだ税関には行っていないみたい。

    • 3月7日

      税関には行ったようだ。

    • 3月8日

      午前1時に発送になっていた。なので 10時頃受け取った。
      番号を受け取ってから10日。注文してからでも3週間はかかっていない。以前みたいな事は無かった。 平均的な2~3週間で来た。
      着いた郵便一個づつ入っていたお菓子の箱デカトロン A102

      一緒に頼んだIN-16をチェックしたが4個中1個不良でなにも点灯しない。 以前Tubes-storeに頼んだ時は8個中1個不良だった。IN-16は不良が多いのか、結構な確率だ。
      以前の物は管に印刷されている数字が 85と04なので1985年製造で結構古いと思ったが、 今回の物は管に印刷されている数字が9202なので1992年製造で以前の物より少し新しくてよかった思ったが、 不良率とは関係ないみたい。
      製造年も想像しているだけで本当かどうかわからないし、36年前も、29年前もそれほど変わらないか。
      ニキシー管はIN-1、IN-2、IN-6、IN-8、IN-9、IN-12、IN-13、IN-14,IN-16、IN-17、IN-18と 使ってきたが、IN-2で不良が1個か2個有った。IN-2とIN-16以外は光らない物は無かったと思う。 (IN-18でカソードポイズニングの物は有ったが、治した。IN-6で輸送中に足が折れたのは有った) IN-17が一番数が多いが不良は一つも無い。
      VFDはIV-18が一個不良(一桁表示しない桁が有)だった。
      フィラメント管も不良は無かった。
      マジックアイも不良は無かった。
      やはり IN-16の不良確率は際立っている様だ。IN-2も確率は高いが、構造上の問題が有るのかな? 両方とも結構小さいからな。

      A-102もカソードが光るだけでもチェックしないと不味いかもしれない。今までのデカトロンは不良の物は確か無かったはず。

    • 3月9日

      管の動作を 仮にアノード抵抗を150kΩ、カソード抵抗を22kΩとして、高圧は440Vで チェックをした。 ミノムシクリップで各ピンを触りながら点灯するかを見た。 カソードは思った所が点灯し、ガイドは何処かが点灯したので 多分動作はしているだろう。(2つ共)

    • 3月10日

      IN-16の1個不良の件は 5ドル返金してもらって終わり。

      昨日のチェックで動作はしそうなので、Z562Sの回路になっている基板にそのまま繋いでみたい。 信号さえ合わせれば 何とか動くのでないだろうか。br> 取りあえずは コネクタはIN-1で使ったバラの端子(Molex メーカー型番:02-09-1134)を使うが、 RSでは取扱終了(モレックスでは廃止になっていた)になっているし、挿入するのに固くて使い難い。

      基板を起こす時は何か別の物を探したい。他の方法を考えなければならないかもしれない。
      以下 取りあえず思いついた方法

      • 子基板を作ってそこにA-102を直接半田付けをして、違うコネクタを介して制御基板につなげる。
      • A-102用のソケットMolex(PL30-2p)を手に入れ、そのソケットを制御基板に付ける事にする。
        -->ソケットが普通には売っていない。ebayでは出ているが、インターネットでも売っている所が見つからないし、 ebayにしてもこのA102より値段が高いぐらいなので 手を出しにくい。
      • Molex メーカー型番:02-09-1134互換性の有る物、または2.4mmのピンが入り基板に取り付けられる物を購入する。
        -->今はまだ見つからない。線材をカシメて使う物(Molex:02091104)はRS、マルツ、モノタロウにも有るみたい。 日圧に2.36mmのピンに合う物で線材をカシメて使う物(SRF)が有る。直接基板に付けられそうな物が見当たらない。
      • GT管ソケットから端子部分だけ外し、それを「Molex:02-09-1134」の替りに使う。
        -->購入したパナソニックの物は簡単には外れない構造になっている。
    • 3月11日

      Z562Sの回路になっている基板にそのまま繋いだ。但し、アノード抵抗は150kΩにした。
      ちょっと動きがおかしいが、動いてはいる。 途中で戻ったりするが、タイミング、抵抗値、電圧とかは合わしていないのでその様な影響もある筈。

    • 3月12日

      放電個所の移動をゆっくり行うとK0、G1、G2の次にK1に行って欲しいが、K0に戻ってしまう。 K1-9に22kΩを入れても同じ。元に戻す。
      K0が放電しやすいみたい。K1-9の22kΩをやめて、K0に22kΩを入れたが同じ。元に戻す
      関係あるかわからないがK0の次のG1の時はK0にも電流が流れているみたい。 LEDがちょっと暗く光る。反対回転G2の時も同じように暗く光る
      放電の移動を速くすれば正常にK0、G1、G2、K1と進んでいく。その時はG1の時に暗くLEDは光らない。 G1(G2)を長く放電させているのがいけないのかもしれない。 本来のカウンターとしての機能なら、G1(G2)は長く(数百mS)放電させる事は無い。使い方がまずいのかもしれない。
      アノード抵抗を750kΩにしても暗くなるだけで、動きはほとんど同じ。元に戻す。
      電源ONでK0を点灯させるために入れたトランジスタを止める。動作はほとんど同じだが、戻ってしまうところがもう一か所出来た。元に戻す

    • 3月14日

      規格表の回路図(例)みたいに K1-9のカソ-ドに別々に22kΩを直列に入れた。 今までより ちょっと長い周期の所でも点灯箇所が移動できるみたいに思えるが、動作的には殆ど変わらない。そのままにする

    • 3月15日

      K0にもK1-k9と同じ様に22kΩを入れ、同じ所に接続した。基板上の抵抗+LED+ダイオードは使わないようにした。 これだとおかしな動きはせずに、点灯箇所が回転する(OK)。
      -->カソードには別々に抵抗(多分同じ抵抗値)が必要なのだろう。 K0のLED、ダイオードは入れても大丈夫かはわからない。 電源ONでK0は点灯しない。
      マニュアルのスイッチ押す毎に1つ進むモードで一周が正常に出来たので動作OKとした。

      LEDは無くても我慢できるが、電源ONでK0に行って欲しい(ソフトでK0にしたい)ので K0だけソフトでオープンにしない所、トランジスタの前(エミッタ)に繋いだが、これだとK0点灯はするが確実でなく、 K0からK1への移行もうまく行かない。元のおかしな動作になる。半導体が入るとダメみたい。元に戻した。

      K0もK1-9も 基板上の元のK1-9の所に繋いでも正常に動く(追加したエミッタの所)。
      但し やはり当然ながら電源ONでK0にはならない。

      電源ONでK0にする(ソフトでK0にする)回路を考えるに、 規格表の回路例に有ったK0の抵抗を20kΩ(55V側)と2kΩ(管のK0側)に分け、 NPNトランジスタで20kΩを0Vに落とせる様にすれば出来るのではないか。 20kΩの下にエミッタ、上にコレクタを繋ぎ、ベースをCPUがH/Lすれば出来る様に思う。 抵抗を分ける比率は、変えた方が良いかもしれない。55Vでなく0Vまで引っ張るので。

    • 3月16日

      電源ONでK0にする(ソフトでK0にする)回路を考えるに、 規格表の回路例に有ったK0の抵抗を20kΩ(55V側)と2kΩ(管のK0側)に分け、 NPNトランジスタで20kΩを0Vに落とせる様にすれば出来るのではないかと考え、 20kΩと2kΩの間に200kΩを入れてからコレクタを繋ぎ、エミッタを0Vに繋いで CPUでベースをON/OFFした。 -->ソフトでK0を点灯できると思ったが、出来なくなった。出来る時は 以前の様なK1に行かずK0に戻る動きになってしまった。 ソフトでK0が点灯出来なくなったら、正常な動きになった。トランジスタが壊れたか?
      -->トランジスタの替りにスイッチを付けて手動で0V(GND)に落とせるようにして、操作をしたがK0には行かない。 200kΩを止めても同じ。
      なので この方式は諦める。

    • 3月17日

      K1-K9を浮かす方式をトランジスタでなく、機械スイッチでやってみたが、K0にはならない。諦めて元に戻す。

      K0にする方法が無ければ、K0に来た事が分かるようにして、そこをしてに考えるようなソフトにすれば良いだろう。 出てくる信号は55V位は有るので、その為にはフォトカプラを使うか、トランジスタ(FET)で0/5Vの信号を作れれば良い事になる。 フォトカプラが簡単そう。

    • 3月18日

      K0に来た事が分かる為にフォトカプラを使うとして、今までのK0LEDに12kΩを直列に入れて繋いだら、LEDは光る。 動作も大丈夫。他のK1-K9の抵抗値と大きく違うと不味いみたいなので、正式には今の4.7KΩを22kΩにすれば良い。 但し K0の前後のG1、G2の時も薄く光るので、トランジスタ側の抵抗によっては K0の前後のG1、G2も誤認する可能性がある。 なので 解決策としてはA/D値としてみて、閾値を設ける必要が有るかもしれない。 やり方はもう少し詰めるとして、フォトカプラを使ってK0は確認できるする。

      他に確認したい事として、
      現在のカソード電位(約55V)とゲート電位(約90V)をツェナーで作って動作がどうなるか試したい。 30Vツェナーを3つ直列に繋いで、60Vをカソード、90Vをゲートとしたら動くと思うのだけどどうだろう。

    • 3月20日

      フォトカプラ(TLP521)をK0の信号に入れた。 今までのLEDと直列にLED側のA-Kを入れ、 トランジスタ側のコレクタに5Vからの22kΩ+赤LEDを繋ぎ、エミッタをGND(0V)に繋いだ。 元のK0のLED(青)と同じ様に赤LEDも点灯した。
      K0の時は0.1V位の電位で、K0の前後のガイドの時(薄くLEDが光る時)は3.2V前後で、その他は3.5V位になる。 この電位ならば、CPUはK0の時だけをデジタル的に拾えるだろう。

    • 3月22日

      ツェナーを使って電位を安定させる件をやりたいが、 取りあえずは 先にZ562Sのプログラムを元に専用のプログラムを作りたい。 K0の信号を入力できるようにして、そこまで動かす点灯箇所を移動する動作を 通常動作(スピナー)の前に追加した物。

    • 3月24日

      Z562Sのプログラムを元に名称をA102に変更し、K0の信号を入力するプロジェクトを作成した。 回路も一部変更して K0の時に基板上の赤LEDが点灯する事を確認した。 青LEDが薄く点灯する時は赤LEDは点灯しないので 本当のK0の時だけを認識できている。

    • 3月25日

      プログラムに強制的にK0まで移動するルーチンを追加した。
      (Z562Sでも有ったが、こちらは一つずつ進める方式)

      電源ONからどこかが点灯するまでに時間が掛かり(電圧が上がらない)、移動するルーチンが終わってしまい、エラーになる。 電源ON時の点滅回数を8回に増やして、そこで時間を潰したらうまく動いた。
      今まで K0を点灯させる回路がうまくいかなかったが 電源の問題だと一瞬思ったが、手動のスイッチでもダメだったので 電源の問題ではないだろう。

      基本的には動いたので ここで中断する。

    • 4月1日

      このA102には直接は関係ないのだが、他のデカトロンも動かしてみたいので Tubes-storに「OG-7」、「A101」、「A103」、「A106」と注文した

    • 4月17日

      Tubes-storに注文した物が到着した。 今までと同じで あまり綺麗でない段ボールの小さな箱に入って来た。 緩衝材はちゃんと入っていて、外観は何処も問題は無い。 この後はそれぞれの別のページで書くつもり。

    • 4月24日

      Molex:02-09-1134互換性の有る物が見つからないので、線材をカシメて使う物(Molex:02091104)をRSに頼んだ。 何とか加工をしてでも基板に取り付けてソケットの代用になるかを考えたい。

    • 4月27日

      Molex:02091104 が来た。
      形状としては、内径は少しこじって大きくする事は出来るが、基板にはどうやって取り付けるか?。

    • 5月12日

      基板への取付方は、空でカシメてしまって、被覆カシメ部分をを切り取ると基板にさせそうな感じになる。 2.0Hで一度カシメて、次に1.7Hでカシメると2.5Φのホールに入る感じになる。 但し、管のピンを挿す所の中心と位置がずれる。 なので、その辺りは基板設計時(ライブラリ作成時)に穴位置を決める時に、管のピン位置寸法図から調整が必要になる。

      これで うまく行くとしても、基板に このコネクタピンを取り付ける時は、 面倒でも 初めに 管のピンにコネクタピンを一つずつ挿して 全部挿し終わってから、 その状態で基板に挿し、管の位置、傾きなどを調整してから 半田付けする事になる。

    • 2021年6月6日

      Z562Sの回路図、基板図にこのA102の回路も入れた。 回路図(8種類のデカトロン共用)基板図(8種類のデカトロン共用)ガーバーファイル(8種類のデカトロン共用)も作成した。

      まだA102用の個別部品表は無いが、 部品表(8種類のデカトロン対応だが、抵抗値の違いは入っていない)が出来ているので これから個別部品表を作る必要が有る。

    • 2021年6月11日

      A102用の個別部品表を作った

    • 2021年6月16日

      他のデカトロンスピナー、ニキシー管チェッカー、テレビ用リモコン、Z563m時計用アクリルと一緒に、elecrowに注文した

    • 2021年6月24日

      elecrowから出荷のお知らせが来た。調べたら すでに日本に着いていて佐川に集荷されていた。明日受け取れるかな?

    • 2021年6月25日

      昼頃、佐川で荷物が届いた。いつもながらOCSは速い。
      中を見たら、段ボール箱が有り、 その中の基板は全て10枚づつ有った。デカトロンのだけ10枚で頼んだのだが、 他の基板も10枚になっていた。 まあ 値段は同じか。

    • 2021年6月26日

      一枚の基板は、それぞれのデカトロン用と共通の基板がくっついている。 (

    • 2021年7月5日

      基板を切り離して 必要な基板だけにした。
      制御基板表制御基板裏デカトロン基板表デカトロン基板裏

      他のデカトロンスピナー、ニキシー管チェッカー、テレビ用リモコンと一緒に、不足部品を注文した

    • 2021年7月6日

      千石に頼んだ部品(タクトスイッチ)、RSに頼んだ部品の一部(モレックス、チップ抵抗)が入った。

    • 2021年7月7日

      ウィルコに頼んだ部品(ビス類)、廣杉計器に頼んだ部品(スペーサー、コネクタ)、秋月に頼んだ部品(B6B-ZR以外)が入った。 残りは マルツとRSの海外在庫品とJPセミコンのICになる。いつになるか?来週中には入るだろう。

    • 2021年7月8日

      JPセミコンのICと、後から秋月に頼んだ部品(B6B-ZR)が入った。 RSの海外在庫品内 2点は明日届きそう。残り一点は来週初めになるとの連絡が来た。 マルツはいつになるか?来週中には入るだろう。

    • 2021年7月9日

      RSの海外在庫品内 2点が届いた。

    • 2021年7月21日

      デカトロン基板の部品は半田付けした。 コネクタの半田付けは、コネクタがバラで背が高く、基板の穴が大きいので 一度デカトロンに取り付けてから基板に差し込み、 半田付けをする手順にしないと位置がうまく決まらない。 基板表基板裏

    • 2021年7月22日

      制御、高圧電源基板のの部品も半田付けした。基板表基板裏
      デカトロン基板との接続コネクタの位置も問題無い。

    • 2021年7月29日

      CPUにプログラムを入れた。
      制御、高圧基板単体では440Vが出力された。 が、デカトロン基板(デカトロンは無し)を接続すると 高圧が340V位までしか出ない。 FETとコイルは暖まっていないみたい。ちょっとしかONにしていないからかも
      Z562Sと同じ様な感じ。(OG4とも)
      今日はここまでとする。

    • 2021年10月30日

      Z562Sと同じ様にR16の1Ωを0.47Ωに変更したら、 デカトロン基板を付けても220Vと440Vも出るようになった。
      デカトロンを付けて、電源を入れたら デカトロンが動き出した。 ハード的にはOKとする。

    • 2021年11月7日
      あらためて、動作を確認した。
      正常に動いている。
      1. 電源ON時、K0に点灯が移動する
      2. K0を頂点(一番遅くなる所)とした、振り子動作をしている
      3. 動作中、スイッチを押すと停止し、その後は、スイッチを短く押すと一つづつ移動し、長く押すと連続で回転になる。
        その連続中にスイッチを押すと停止し、その後に短くスイッチを押すと、反対方向に点灯箇所が一つ移動する。 長く押すとその方向で連続で回転する。その時にスイッチを押すと止まりる。その後はまた反対方向の動作になる。
      4. 電源ON時、スイッチを押し続け、K0に点灯が移動した後にスイッチを離すと時計方向の連続回転になり、 その時にスイッチを押すと、反対方向の連続回転になる。スイッチを押す毎に反対方向の連続回転になる。
      ※上記の動作で、回転方向が変わる時は、点灯箇所が一つか二つ飛ぶ事や、
       今までの方向に少し進んでから反対方向になる事もある。(これは良しとする)全体を見る
    • 2021年11月24日

      共用の制御部回路図の見た目上の不具合が有ったので修正した。 見た目上のクロスポイントが接続に見ててしまっていた。ネットリスト上では問題がなかったので基板に不具合は無かった。

    • 2021年11月29日

      ステップ動作、回転動作、振り子動作、尺取虫動作を入れたプログラムに変更した。 各動作の動きは、自動的に速度を変えて行き、この動作を永久に続ける動きにする。
      速度を変える時間は、大体2秒とする。
      そして、各動作中にスイッチが押されたら各動作から抜けて、ステップ動作に移行する。

    • 2021年12月1日

      A106とOG8を抜かした回路図に書き換えた。

    • 2021年12月9日

      簡単な動作説明書を書いた。

    • 2022年3月26日

      ケース(キャンドゥの1BOX)に入れた。 Z562Sとは取り付け方法を変更して、蓋をアクリル板で作り、本体はケースに下側から固定する事にした。

  • 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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