- 9月26日
VFDを購入してから全数の動作確認はしていない様な気がするので まずは管の動作確認をする必要が有る。。
- 9月27日
動作確認は
7-8(フィラメント)に1.2V(本当は1Vにしたいがこの位は大丈夫だろう、単三Ni-HM)を繋ぐ。
残りのピンは全て一緒にして 20V(実験用電源)に繋ぐ。その0Vは7ピン繋ぐ
これで全てのセグメントとdpが点灯するはず。
実物を見ると短く切ってあるピンが12ピン。
裏(下)から見て時計回りにピン番号が増えるので 短いピンの次が1ピンになる(IV-3Aは12ピンの管なので)
7ピンと8ピンにテスターを繋ぐとヒーターがオレンジ色になった。(ガラスのすぐ近くの縦のオレンジ線)
3Vのテスタ-(オーバースペック)なので光ったみたい。
1Vを繋いでも光らなかった。(電流は30mA位)まあ真空管だからそのくらいでは壊れないだろう。
1本だけだが 上の繋ぎで全セグメントが光った。これで後11本テストをすれば管の動作確認OK
-->計12本上記の方式でチェックしてOKだった。
- 10月4日
aitendoに CタイプUSBコネクタ [U2CF6PS02]単価50円 を4個頼んだ。
マイクロUSBタイプBのスルーホール版(単価20円)も有ったので10個頼んだ。
他にもいくつか頼んだので送料込みで1650円
- 10月6日
aitendoからに CタイプUSBコネクタ、マイクロUSBのスルーホール版が来た。
タイプCは確かにスルーホールだが、足の間隔が狭い。半田付けは難しそう。
マイクロUSBのタイプBは以前に秋月で買ったSMDとほとんど同じで 足を90度曲げた感じ、と言うよりも
SMD版の方が90度曲げた感じ。
- 10月7日
回路図を書き始めた。この頃はSMDが多かったので、スルーホールの部品を探すと結構売っていない物が有る。
コンデンサとかインダクタとか 秋月などでも種類が少ない感じ。部品選定が結構難航する。(売っている店が無いとか)
- 10月10日
回路図を書き終えた。基板図も抵抗を縦置きにして基板内に入った。自動の配線で100%OKになったが、実際にこれで動くか?
結構遠回りをしている。30V位だからこれで動くかもしれない。後でもうちょっと手を入れたい。
- 10月12日
自動の配線が出来たが、おかしな所が有るので よく見たら回路図の結線がおかしかった。
後から追加した所で見かけ上繋がっているのだが、回路上では繋がっていない等の所が有った。
それと管のセグメント同士のの繋ぎがすごく遠回りなので、自動配線は全てご破算にして、出来る所を手配線で始めた。
- 10月13日
秋月に実験の為の部品を頼んでみたい。
1Vレギュレータ、それに使う抵抗、330uH、220uH、辺りかな。
回路図と基板図を描いた。チェックがまだ。
よく見たら0.9VレギュレータのLT3080ETは高さが20mmぐらい有った。使えない。
- 10月14日
「1.8Vレギュレータ(TO-92 秋月で@30円)+30Ω(共立で@4円))を4組」で
回路図と基板図(約80x60)を書き直した。
ガーバーファイルも出来た。部品表はまだ出来ていない。
秋月にはまだ部品は頼んでいない。
- 10月16日
秋月に「1.8Vレギュレータ、220uH、0.2Ω、LT3080」を頼んだ。いつ来るか?
部品表を書きながら、部品名の間違い等直し、
回路図と
基板図と
ガーバーファイルも更新した。
- 10月17日
秋月に頼んだ物が来た。他の事をやり始めたので 実験はまだしない。
- 10月24日
5V入力で1.8V+30Ωのヒーター部分を実験した。ヒーターに0.9Vが掛かった。
抵抗は暖かくならない。レギュレータはほんのちょっと暖かくなったかどうかで、言われなければわからないぐらい。
-->この回路で問題ない。
- 10月25日
5V入力でNJM2374はうまく動かない。可変抵抗を止めて固定抵抗にしてチェックしても同じでダメ。
NJM2360にしたら動作する28V~29V出る(固定抵抗の比率から妥当な値)。
つまり簡単に2360から2374に置き換えられないと言う事になる。こまった。2360は保守品種だし、
間欠発振になって可聴周波数域になる事が有るの。なので出来れば使いたくない。
MC34063は保守品種では無いみたいなので、良いかな?
現状の実験回路は
3ピンに1000PFを付ける。これで発振周波数が約28kHz
50ピンに入れる分圧は上が47kΩで下が2.2kΩ。これで 約28.5V出力
負荷はIV-3Aのスタティックのセグメント全部点灯。
他は インダクタがスミダの220uHの様に 回路図と同じ
この状態で発振周波数は約28kHz、間欠発振の周期は約25mS、出力電圧は約28.5V
3ピンのコンデンサを小さくすると発振周波数は高くなる。470PFで約50KHz
インダクタンスを大きくすると間隔は短くなる。680uHで5mS
これで私には音は聞こえないが、若い人には聞こえるかもしれない。
取りあえずは基本的には今の回路構成ででNJM2360にする。
分圧抵抗は上が47kで下が1.5kと2kの半固定にする。3ピンのコンデンサは1000PFにする。
出力に付けるコンデンサは大きい方が音的にも良いはずだが、今のスペースだと50V100uF(85度品)になる。
も少し大きくするとなると 35V220uFが同じ大きさであるが 30Vの所に35Vはちょっと余裕が少ない感じ。
なので 作ってみて問題が有ったら35V220uFにと言う選択肢もあるとしておく。
部品表と
回路図と
基板図と
ガーバーファイルを更新した。
- 10月27日
USB TypeCのコネクタも使える様に考えたが、
足間隔の関係からElecrowの6milルールでは足のビア間のクリアランスがエラーになる。
オクタルにしたり、ビア径を最小にしてもダメ。どうするか?
両端の2つづつの端子だけ活かし、真ん中の2つはただの穴にする(12mil)
両端2つ(計4つ)の穴径を小さくする(0.6->0.59)
クリアランスがOKになるように足を強引にずらす。一番外側は0.3mm外側に、2番目は反対に0.3mm動かす。
真ん中二つの穴は中心にそれぞれ0.15mm寄せる。
実際に組立てる時は 部品の中心の2つのピンを切るか、基板の12milΦの穴を大きくして部品の足ピンが入るようにする
(多分0.8Φ位を開ける事になると思う)
部品表と
回路図と
基板図と
ガーバーファイルを更新した。
- 11月7日
ケースに丸穴を開けるのは大変なので、アクリルに穴を開けた物をElecrowに頼むことにし、
図面(DXFファイル)を書いた。
ケースの蓋に管より少し大きめの穴を開け、このアクリルをケースに止める。
あけた穴が見えると格好が悪いので黒色のアクリルにする
厚さは薄くて良いので2mmとする
- 11月16日
朝にElecrowに基板とアクリル板を頼んだ。夜には「In production」になった。
- 11月24日
昨日 発送したとのメールが来た。
13時時点では まだ日本に到着していないみたいだが、モスクワの様にはならないで欲しい。
- 11月25日
今日 昼前に受け取った。
(外側のビニール袋)、
中の箱、
アクリル、
基板 表、
基板 裏)
注文してから受け取るまで 土日を入れて9日はいつもながら速い。
- 12月1日
基板の組立を始めた。
大体出来たが、10uFが足りなくなり、30Ωが無くて、トグルスイッチも無かった。
なので 30Ωは共立に頼んだ。他の物は秋月に明日頼むつもり。
全部付けてから、最後にVFDを高さを合わせながら取り付けるつもり。
USBマイクロBに電源を繋いだら、LEDが点灯したので電源は大丈夫だろう。タイプCにも繋いだら同じように点灯したのでOK。
タイプCは差し込むのがすごくかたい。いつも突き刺しする物では無いので我慢できるが、使いづらい。
それと真ん中2ピンの穴を6milルールでは正確に穴を開けられないので、後加工になるが結構大変だった。
何とか後加工なしで付けられる来なく他は無い物か....。
- 12月2日
不足の物を秋月に注文した。
- 12月4日
秋月の物は3日に来たのだが、共立の物が今日になった。
これで基板はVFDを残すだけになったが、まだ本格的なチェックはしていない。
ケースの加工を行って、基板をケースに取り付けたので この後はこのケースに合わせてVFDの位置を合わせながら
基板に取り付ける予定
- 12月5日
VFDを付ける前に、主な所の電圧をチェックする。
30Vの所が40V出ている。半固定を回すと電圧は少し変化するので抵抗の計算を間違えたか?
検出抵抗に流れる電流を検出端子(5ピン)入力電流の2000倍として計算をやり直すと
R15 47kΩの所は35.9kΩになる。33kΩにして、半固定の変化範囲も小さいので5kΩにする。
29.4Vから33.6Vの範囲になったから良しとする。本当はもう少し下からで、真ん中を30Vにしたいが、
今の所うまい抵抗値が無い。-->回路図、部品表を修正した(12月11日)
今気が付いたが半固定抵抗をなぜ上側に付けたのか。安全を見るなら下に付けるべきだった。そうすれば半固定抵抗がオープンになっても
電圧は落ちる方向になる。半固定はダメになる時は抵抗体が削れて無くなるのでオープンになる筈(通称ガリオーム)
ヒーター電圧はレギュレータの出力で1.8VになっていたのでOK。
チェックして感じたが、VFDをすぐ付けるのではなく、他の所をチェックしながら、VFDも仮付けで動作確認してから
位置合わせをして付けた方が良いと思った。
1.CPUに書き込める事--OK
2.LEDが点灯できる事--OK(特別チェックプログラムで)
3.スイッチ入力が出来る事--OK(特別チェックプログラムで)
4.VFDを一つ付けて表示--OK(特別チェックプログラムで)
※ちょっと正面がズレているような感じがするが、
足が長いのでねじれているのかもしれない。
5.VFDを4つ付けて確認--OK(特別チェックプログラムで)
※3番目の管が暗い。ヒーター電圧とかは良いみたい。交換したらOK
6.通常の動作--NG(通常プログラムで)
「3F7F」表示になる。DS1302から読めていないみたい。
SELECTスイッチを押すと表示が変わる。SETスイッチでは変わらない。赤外線からはどちらのスイッチも変わらない
- 12月6日
昨日の続き
6.通常の動作--NG(通常プログラムで)
DS1302から読めない件は置いといて、デバッグの為ソフト的に時計を動かしてそれを操作する様にしてチェックを進める。
通常動作のSELECTスイッチとSETスイッチの動作はOK。
表示切替、時刻設定も出来る。正時のアニメーションもOK。
時分以外の表示の時20秒ぐらいで時分表示に戻る動作もOK。
時刻設定の時 スイッチ入力が20秒ぐらい無い時に時分表示に戻る動作もOK。
赤外線リモコンの動作はダメ。青LEDは光るのでデータは来ているみたい。
7.電源ON時の動作
右側スイッチ(SELECT)ONの数字表示チェックはOK
左側スイッチ(SET)ONのセグメント点灯チェックはOK
左右側スイッチ両方同時(SELECTとSET)ONのBPSカウンタ調整は
表示は動いているが、DS1302がまだなので良否がハッキリしない。
明るさ調整値の変更は 値は変更できて変更値は電源を切っても保存されているが、
まだ明るさ調整をしていないのでこれも良否がわからない。
- 12月6日
昨日の続き
6.通常の動作--NG(通常プログラムで)
赤外線リモコン動作--ビットレートカウンタにセットするデフォルトのEEPROMの値が違っていた。
デフォルト値でOKになった。
ソフト時計の誤差から考えると 動作クロックの誤差は-4~5%辺りだと思うのでデフォルト値でも通信は出来るだろう。
- 12月9日
6.通常の動作--NG(通常プログラムで)
「3F7F」表示になる。DS1302から読めていないみたい。
・データライン(I/O)の内部プルアップを止めてみる
プルアップはしていなかった。外部の抵抗でプルダウンしている。
・電池CR1220を実装してみる
変わらず。「3F7F」表示になる。
・クロック幅、クロック後の読み出し等にウェイトを入れてみる
(250nS辺りなので、8MHz動作でもギリ大丈夫だと思うが...。)
闇雲にウェイトを入れる前に波形をオシロでチェックするのが本当だろう。
- 12月10日
6.通常の動作--NG(通常プログラムで)
「3F7F」表示になる。DS1302から読めていないみたい。
・いつも動いている秒読み出しをオシロでみた所
読み出しクロックがギリギリ250nSみたいだが、データライン(I/O)には秒のデータがシリアルで出ているみたい。
クロックの数も合っている。クロックとデータを見比べた所、何となく1秒毎に値も進んでいるように見える。
と言う事はソフト的な読み込みが良くないようだ。
基本的にはハードは動いているので取りあえずは良かった。ソフトのデータライン(I/O)のビットの読み方間違っていた。
クロック信号(SCLK)Hi幅も約500nSにした。
結果として時計としてのデータを読み出せた。なのでOK。バッテリーバックアップも数分のチェックはした。
今日はここまで。(オシロの効果は抜群)
- 12月11日
7.30V昇圧回路の音
年寄りには聞こえないのだが、若い人には聞こえるみたい。
基本周波数は可聴帯域外の筈だが 間欠発振になっている様で、その間欠が可聴帯域に入るようだ。
njm2360の間欠発振を止めるにはどうするか?
実験回路(ブレッドボード)ではうまく動かなかったが、njm2374にしてみる。-->良くなった(聞こえない)
回路図、部品表を変更する必要が有る。-->回路図、部品表を修正した。
8.時計精度
大体だが、DS3243Sを基準にして 1日で2秒ぐらい進む。
ソフト的に補正をする必要が有るだろう。1日に1回±9秒補正するのと、10日に1回±9秒補正する。
これで結構いい線を行くと思う。計算上は1年の誤差は36秒以内に入る筈。1年で1分以内なら十分だろう。
1日に1回は夜中の1時01分20秒に行い、
10日に1回は4日、14日、24日の夜中の1時02分20秒に行う事にする。
補正値はEEPROMに保存するものと考える。
これから ソフトは考える。
9.周囲明るさによるVFD輝度変化
まだ出来ていない。細かく変化する必要はないだろう。
部屋の明かりが消えたら暗くする位の大雑把なもので良いと思っている。
これから ソフトは考える。
- 12月13日
VFDの正式に取り付けて、箱に入れた。斜めから見ると良いのだが、上から見ると箱が大きい。
今回は全てスルーホール部品を使ったので大きいのはしょうがない。
時計の精度に関して ちょっと誤差が大きいような気がする。合わせる時の合わせ方がいけないのか
もう少し良くチェックしてみないとわからない。
- 12月14日
9.周囲明るさによるVFD輝度変化
VFDの表示部分では出来ていたので、それに合わす形でメインプログラムと輝度値設定関数を作った。
周囲の明るさで輝度が変化するようになった。-->OK
- 12月15日
8.時計精度
1日に一回と10日に一回の補正プログラムとその補正値の編集を作り始めた。コンパイルまでは通ったがまだ書き込んでいない。
10.BPSカウンタ値の補正
DS1302を10mS毎に読み出し、秒の値が変わった時点を1秒経過として補正値を計算し、EEPROMに保存できた。
- 12月16日
8.時計精度
書き込んだ。補正値の編集は出来た。リセットした後も 保存した値になっていた。
補正をする関数は呼んでいないので まだ未チェック。
- 12月17日
8.時計精度
補正をする関数は呼んだ。
1日に一回の値を9秒にして0時59分から動かしたら1時01分から02分になるのが 大体9秒早かったので
動作はOKとする。
10日に一回は-9秒にして4日、14日、24日をチェックした。
1分から2分は約9秒早かったが、2分から3分は元に戻ったのでOKとする。
(25日は元にならなかったので補正をしていない事も確認した)
- 12月19日
8.時計精度
もう一度 時計精度を調べた。
18日20時34分にJSTと合わせた。19日10時21分では 約2秒進んでいる。
なので 丸1日では4~5秒進むだろう。
使っている水晶発振子の誤差が規格上は20ppmなので1日では2秒以内の誤差で収まる筈。
実際は負荷容量、動作温度なので変わるが 1日一回±9秒の補正で行けるだろう。
10日に一回の補正値は この1日一回の補正をした後で調べる事になる。
20時35分で約3(~4)秒進んでいる。1日一回の補正値は-3にした。
- 12月25日
8.時計精度
もう一度 時計精度を調べた。
20時40分で調べると約6秒進んでいる。平均すると1日1秒なので、今の補正値はマイナス分が1足りないと言う事になる。
なので 1日1回の補正値を-4にした。そしてあらためて時刻を合わせた。これで10日経過した時どの位ズレているか調べる事にする。
- 12月26日
取説が出来た
- 2021年1月28日
8.時計精度
今日 時計精度を調べた。
13時ごろ調べると約18秒遅れている。平均すると10日で約5秒遅れなの、10日に1回の補正値を+5にする。
これで また或る程度動かして 様子を見る事にする。
- 2021年2月28日
8.時計精度
今日 時計精度を調べた。
20時ごろ調べると1~2秒遅れている。1ヶ月経過して2秒ならば1年でも24秒の計算になる。実際は気温などで変わるかもしれないが
十分実用になる範囲になった。使っている限りにおいては精度は良しとする。電源を切った時はCPUが補正をしないのでもっとズレる事になるが
それは諦める。
- 2022年1月10日
8.時計精度
今日 時計精度を調べた。
23時ごろ調べると1分38秒遅れている。この感じだと1年経過しても2分以内だと思われる。
補正値をも少し変更すれば、1年で1分以内の誤差にはなるだろう。
1年間の連続動作が確認出来たので、これで連続動作は一旦終了する。