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OG-4 スピナー 制作メモ

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  • 発想 2021年4月1日
    • A-102がある程度動くめどがついたので、同じ様にOG-4も動かしてみたい思った。

  • 構想 2021年4月1日
    • 2021年4月1日

      以前OG-3の基板で動かしたが、K0点灯から動かしてみたい。当然GT管ソケットになる。

    • 2021年11月27日

      回転動作、振り子動作、尺取虫動作は 基本的には良いと思う。
      但し、各動作の動きを少し変えて、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したい。
      そして、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したい。


  • 実装についての考え
    • 4月1日

      ソケットはGT管ソケットにするのが簡単そう。

  • 現状
    • 4月25日

      仮に以前のソケットを使ったので470kΩがアノードにプラスされている。 K1-9をオープンにするトランジスタを付けないで動作確認をしたら、当然ながら最初はK0以外が点灯したが、 動作的にはOK。 K0にする為のトランジスタを追加したら、最初にK0点灯はするが、動作途中で点灯箇所が進まなくなり、飛んだりしながらの動作になる。 A102の時と同じような動きになった。 フォトカプラでK0信号を見て、K0まで動かす必要が有るみたい。A102と同じ回路になるだろう。
      現在、トランジスタでK1-9をコントロールしているが、FETにしたらどうだろう。 抵抗成分での制御の方がうまく行く可能性も有ると思う。 STQ1NK80ZR(800V 1A TO-92 16Ω マルツで131円)やSTQ1NK60ZR(600V 1A TO-92 15Ω マルツで94円)や 2SK4150(250V 0.4A 4Ω 秋月で10個250円) はどうだろう。

    • 4月26日

      トランジスタでK1-9をコントロールしている物を、FET(STQ1NK80ZR)にしてみた。 トランジスタの時と同じような動きになる。使えない。
      やはり A102と同じ回路になりそう。

    • 4月29日

      A102と同じ回路にして、A102のプログラムを入れたが、K0が見つからない。 1次側の電流を多くする為、直列の10kΩを止めたが 同じ。(そのまま10kΩは止めておく) コレクタに入れているLEDは光っているのは目視で確認できている。理由がわからない。 LED点灯が目視できているのだから、ONしている時間は結構有ると思うのががわからない。 今日はここまで。

    • 4月30日

      OG4専用のプロジェクトを作って A102をコピーした。 ビルドしてローディングしてA102と同じ動きの確認まではした。
      このプロジェクトでOG4の動作を考えて行くことにする。

      移動の周期を約1秒、Lowを見るまでの待ち時間を約1秒に変更したが、Lowを認識しない。
      LEDのカソード側(CPU入力端子)の電圧を見たが、LEDが点灯しても約2.5Vで 消灯時が約3.5Vだった。2.5VではLowと認識しないだろう。
      現在、アノード抵抗が300k+470k+470k=1240k なので 470kを一つ止めて 770kにしたら 点灯時電圧が約1.5V(22kΩの所で3.2V)になった。 これでLowの認識はしたみたいだが、ちょっと余裕がない。と言うか認識しなくても文句は言えないぐらいだと思う。 1V以下にはしたい。
      移動時間と認識するまでの待ち時間を元も1mSと50uSにすると Lowを認識できない。
      TL521のCTRを考えるに、
      2次側は22kΩの所で3.2Vなので、5V-3.2=1.8Vで  これが22kΩの電圧降下分なので、約0.08mA(80uA)になる。
      1次側はLEDとかフォトカプラとかが入っているが、大きく電流に影響するのはアノード抵抗の770kΩで アノード電圧は450Vなので約0.58mA(580uA)となる。
      これから考えるとCTRは約14%となってしまう。フォトカプラがおかしいか?、配線がおかしいか?
      もしかして フォトカプラの特性として 電流が少ない時のCTRはすごく小さかった様な気もするが....?
      ルネサスの資料が有ったので見たら、カタログの一番良い所が約7mAで110だとすると 600uAでは40位になっている。 TLP521のCTRは一番悪いのでは50なので ルネサスの資料の割合で考えると18%になってしまう。 電流の少ない時の下がり具合がルネサスのとは違うとは思うが 14%は最悪値を考えると、あり得る値と思える。

      対処方法としては
      • アノード電流を増やす。
        -->デカトロンの規格や電源回路の制約が有るのでむやみに増やせない。
      • 2次側の抵抗値を大きくする。
        -->LEDが暗くなる。目視出来ないかもしれない。
      • CTRの大きなフォトカプラに変更する。
        -->どの様な物が有るか探してみないとわからない。
      以上が考えられますが、手っ取り早いのが、抵抗値を大きくする。 人間がわからなくてもCPUがわかれば良いので。但し 浮遊容量などで応答は遅くなるかもしれない。 (OFFが遅くなるのが、ONは変わらないだろう)
      -->47kΩにする。見るまでの待ち時間も長くする。(オシロで調べる必要が有るだろうが仮に1mSにする)
      それにプラスする策としてCTRの大きなものにする。
      -->秋月に「TLP785(GBランク)CTR最小100%」が20円で有る。

      抵抗を47kΩにした。CPUの入力で約0.2V、抵抗の所で約1.9Vになった。これで良いかもしれない。 フォトカプラを変更しなくでも良いだろう。(しても良いけど)

    • 5月1日

      移動の周期を1mSに戻し、見るまでの時間も50uSに戻した。 これで 初期時にK0まで移動できている。良しとする。
      結局 A102の回路構成と同じで アノード抵抗は770kΩで、 フォトカプラの1次側の抵抗は無で(元のLED用の抵抗が有るので)、 コレクタ側に着く抵抗が47kΩになった。
      いずれ 時間と電圧の関係はオシロで見ておく必要が有ると思う。

    • 2021年6月6日

      Z562Sの回路図、基板図にこのOG4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OG4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

      OG4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23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、メッキ線をコネクタ端子に仮付けしてから、 そのメッキ線を基板の穴に入れてからコネクタを基板にねじ止めをする。 その後で基板の穴部分半田付けと、コネクタの端子部分のメッキ線を確実に半田付けする。 基板表基板裏

    • 2021年7月24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330V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。(A102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。

      但し、ソフトの関係だと思うが、K0の近辺で点灯位置が飛んでしまう(戻る)。K0に行かない。 これは、ソフトだと思うので取りあえずはこのままで、他のデカトロンを動かす事にする。

    • 2021年11月7日
      あらためて、動作を確認した。不具合箇所は
      1. K0の近辺で点灯位置がK0に行かないで戻ってしまう。
      2. 電源ON時、K0に行かない。全然点灯箇所が動かない
      ※OG7の制御基板に入れ替えても、同じ動作になる。
       (現在OG4もOG7も同じプログラム)
    • 2021年11月9日

      電源ON時、K0に行かない。全然点灯箇所が動かない件
      -->OG7と同じで、回路図が間違っている。 と言うか、機種によって抵抗値を変えたりする表に R304の項目が抜けていた。 R304はOG3の時だけ必要で、その他の管では必要ない。付けてはいけない物だった。 取り外したら、K0に移動しようとはしているが、一つ手前で止まってしまって、K0まで移動しない。

      K0の近辺で点灯位置がK0に行かないで戻ってしまう件
      -->D301(1SS355)の向きが反対だった。修正したら正常に動作した。

      K0に移動しようとはしているが、一つ手前で止まってしまう件
      -->D301(1SS355)の向きを修正したら、正常にK0まで移動した。

      これで良しとする。

    • 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26日

      OG3スピナー2を元に、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。

      不具合が有る
      1. K0移動がK0でなく、K0の隣のG1になるみたい。
        -->動かしてから、位置を見るまでを長くしたら(50uS-->1mS)、OK
      2. 動作の変更は出来るが、その動作モードがEEPROMの値に反映されていないみたい。 電源ONでいつもステップ動作になる。 -->EEPROMの読み出しが抜けていた。追加したら、OK。全体を見る
    • 2021年11月27日

      各動作の動きを少し変えて、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したい。
      速度を変える時間は、大体5秒とする。
      そして、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したい。
      -->ソースは変更してビルドは出来た。書き込んだ。動作OK

    • 2021年11月29日

      各動作内で速度を変える時間は、大体2秒に変更した。
      各動作からステップ動作に移行した時とステップ動作で方向を変えた後、 一つ進める時(短くスイッチを押した時)に反対方向になったり、進まなかったりする件修正した。

    • 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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