ポリスイッチ （繰り返し使えるヒューズ）

ユニバーサル基板に デジタル電圧計を付けたので、

　５V電源の電圧は常時 監視できる。　これを行った上で、「ポリスイッチ」と呼ばれる ヒューズの一種を取りつけてみます。

　回路を構築して行く上で、何処かで配線をショートしてしまい、電子部品 全部を壊してしまわないために！

（何しろ i8080とかi8085 といった骨董品に近い 貴重なCPUを動かすのですから、失敗はゆるされません）

従来、ヒューズと言えば ガラス管に入った30mm長のものが一般的でした。（最近は 滅多に見かけなくなったが・・・）

　少し時代が進むと、もっと小型 ↑ の20mm長のガラス管ヒューズが出て来ました。 これ（短い方）は今でもホームセンターで 普通に買えます。

これを使うには、ヒューズ・ホルダという部品もいっしょに取り付けなくてはいけません。　これは BOXやパネルに取り付けて使うもので ↓ これでは 基板上で 使うわけにもいきません。

基板上に ガラス管ヒューズを取り付けるためのフォルダもありますし、実際 そうやって使っている回路もあるのですが、20mm管ですら大きいし、何より一度 切れたら取り替えないといけないので面倒です。

　そこで登場したのが、最初の写真の 通称「ポリスイッチ」と呼ばれる 「繰り返し使えるヒューズ」のような部品です。　今回 使ったのは  ＜Little fuse社＞の RUEF090 という型番です。

 RS社から入手する場合 ↓

 色々な所から入手できるので 入手性に関しては 問題ないでしょう。

　通常 0.9Aまでは そのまま流せて ↑（それ以上になると発熱する）、1.8Aまで電流が増えたらトリップする。（抵抗が増えて電源を切ってくれます）

 　温度が下がれば また使えるので 取り替える必要はありません。　ショートして部品を破壊する前に、切れてくれるので壊す危険性が下がるでしょう。　おそらく・・・　（笑）

　流せる電流（トリップさせる電流）に応じて、色々な種類があるのですが、今回 CPUが 電流200mA流れるとして、回路全体で450ｍAもあれば十分足りると予想するので、その倍の 0.9A のを選びました。 （ここでギリギリの電流の部品を選ぶと失敗します・・・ 電圧が5Vより下がってしまう為）

　

今まで エッジコネクタの ＋５Vのピンから 赤い配線で直接 基板内部に接続していた部分を取り外し、

↓

ポリスイッチを挟むように改造します。

この時（部品の交換後）、電源電圧が正しく５Vのままかどうかを「電圧計」で確認します。　もし、4.7V以下 に下がるようであれば ハンダ付けがどこかミスしているはずです。

無事、４．９８Vを保っています。 （0.01V程 下がった）

　これで多少 ミス配線しても大丈夫！　　の はず。

　いや、それでも ミスしては いけませんが・・・

超小型デジタル電圧計（S1モジュールの応用）

超小型の「デジタル電圧計」という商品が安価で売られています。　私の場合 350円にて（送料を含まず）入手できました。

「２線式」というタイプで、電源と電圧を測定する線を兼ねている（＝電源電圧を測って表示している）もので、横2.5cmx縦1cm程の かなり小さい７セグメント表示器です。

　それでも、DC３V～15V まで（0.01V精度）で測定できる優れモノです。

こんなものを購入して使ってしまうのは、すべて手作り：DIYの精神からは外れる事かもしれませんが 安さ、手軽さには 替えていられません。

ここに電源を供給する際にも 昨日 紹介した「S1モジュール」を応用して使ってみます。　要は電源コネクタなのですが、「逆挿し防止」の機構を取り入れています。　↓ それはこんな簡単なアイデアです。

　 1番ピンに「プラス５V」、2番ピンに「GND」は今まで通り、3番ピンは 何も接続しない「空き」にしておきます。　もちろん、1番ピンがどのピンかは 分かる様に印は付けておくのですが、それでも人間は間違って挿してしまうことがあります。

　単純なLED表示だけなら 逆に挿しても壊れはしないのですが、この電圧計用に複雑な回路が入っている基板だと「電源の逆挿し」は命取りになりかねません。（おそらく壊れるでしょう） ↑このアイデアのように3番ピンに何もつながないで置いた場合、最悪 ソケットを逆に挿しても ＋５Vが供給されないため（表示が点灯しないだけで）壊れる事はありません。

　3番ピン側に１個ズレて挿したとしても ＋５Vが供給されないので、これでも壊れません。（ずらして挿すミスよりも 逆に挿してしまうことが圧倒的に多い）

デジタル電圧計の赤と黒のピンに、３ピンのソケットをハンダ付けし、

↓

3番目のピン、１個は空けておきます。

　基板の裏（部品面）は、回路がむき出しなので ここに薄い透明なプラスチック板をホットボンドでとめておきます。（ショート防止）

ついでに赤黒の線の補強（ストレスで線が切れないように！）もしておきます。

　これを基板に 仮止め（ランドの穴に細い配線を通し ねじって簡単に固定）して、ピン・ヘッダ に正しく接続します。

　i8085の回路が完成するまで この状態 ↑ で使っていこうと思います。（電源電圧を常に監視できる）　配線が完成したら取り外す予定。

 今回 使った５V 3.0AのACアダプタだと ↓ 、かなり正確に５Vが出てるのが分かります。

４．９９V

　そして 電源をOFFしてから 2秒も経った後に かなりタイミングが遅れて もう一度 一瞬だけ５Vがで出力される？という 奇妙な現象も発見できました。 （この時にショートさせると電子部品が壊れる危険性あり？）

　① 長めの線を延ばしていて（ソケット直接→基板ではない）、

　② しかも市販の電圧測定基板をそのまま使ってはいますが、これも ちゃんと「S1モジュール」の１種といえます。

■ S1モジュールのルール：

　◎ 左右逆挿しして壊れる可能性のあるモジュールは、（1番とは）逆側のピンを（1ピンまたは2ピン） 「空き」として、何も接続しないピンを設ける・・・これで「逆挿し防止」機構とする。

　　7セグで数字が表示されると

　　ちょっと格好イイと思ってしまうのは、

　　私だけだろうか？　（笑）

ピンヘッダ と ピンソケット

昨日、紹介した部品は、

　丸ピンヘッダ と 丸ピンのICソケットでしたが、今回は、

　角型の「ピンヘッダ」と「ピンソケット」です。

（こちらの方が 安価で、入手が楽です）

　そして 通常は、ピンソケットを基板側に挿して ↓ 使う事が多いの思いますが、

ここでの提案は、ヘッダ（要するに 安価なピンを）基板側に挿して 使う、使い方です。

例えば、前に５V電源をONした際にパイロット・ランプとして 赤いLEDが点灯するように付けました ↓ が、

毎回、毎回 LEDを付けなくとも、ピンヘッダを取り付けておき、確認ランプが必要な時だけそこに LEDモジュールを挿せばいいのでは？ という また「手を抜く」方法のアイデアです。

かなり細かな作業となるので 最初に作るのは手間がかかりますが、一度 出来てしまえば、後々 流用が可能になります。

ピンヘッダは、こんな感じ↓に必要なピン数で もともと分かれている物を購入した方が、カッターなどで切り出すよりも楽です。

これは３ピンソケット (440円／10個)

ピンヘッダ側は、４０ピン等の長い物を購入しておき、必要な時に必要なピン数、 折って使うのが良いでしょう。 ピンヘッダは秋月電子で販売されているものの型番でいうと、PH-1x??SGです。（??にはピン数：40ピンなら40が入る）

例えば、２ピンだけで ①＋５V と、 ② GNDをピンにハンダ付けしておき、

そこに 「LEDモジュール」を挿して使います。

 抵抗１KΩ と 高輝度のLEDを 小さな、小さな基板にハンダ付けし、そこにピンソケット（メス側）をつなぎます。　回路図を示すまでも無い簡単な回路ですね（LEDの極性だけ注意）

 

 ポイントとしては、

　必ず １番ピンを プラス５V 、2番ピンを GNDとします。

　1番ピン側が分かるよう、１番側の基板の角を切り落としておきます。（ついでに 赤いマジックで印を！）

　

こんなタイプの ↑ 小型のLEDか、1608サイズの 面実装のLEDの方が作りやすいでしょう。　（ここでも1番ピン側の基板を削って、尖らせている）

　ま~、これだけ簡単な回路だと プラスマイナスを逆に挿しても、けして壊れることはありません。　この場合、「誤挿し防止」の機構は入れない事にします。

　

　これがあれば、基板に直接 取り付けた最初のLEDは不要になるのですが、

　電源の確認ランプぐらいは、常に取り付けておいた方が良いです。

　この「LEDモジュール」本当の目的は、他の信号のHi ／ Low 確認です。

　それは、また おいおい説明します。

丸ピン・ヘッダー （孫基板）

これから、8085-CPUに必要な ①リセット回路 だったり ②クロック回路 を

ユニバーサル基板上に配置、展開して回路を組んでいくことになるのですが、

回路の方式を いくつか変えて試してみたくなることがあります。

例えば、リセット回路の場合、

　（１）C-Rによる簡単な原始的なリセット信号発生回路

　　から

　（２）電圧検出IC  TL7705CP を使った本格的な回路

 に変えてみたいとか・・・

そんな場合、ICソケット（ピン・ソケット）を付けておき、その上に【 孫 基板 】を挿して 回路を構成しておくと、簡単に基板ごと変える事ができます。

文章での説明では 判りづらいでしょうから・・・

① 丸ピン・ヘッダーを用意し、

　

② この細い方のピンを ICソケットに挿し、

↓

③ その上に 小さな基板を（孫基板として）乗せ、

④ その基板上に 目的の回路を組みます。

ここでは、例えば「リセット回路」・・・ そして CPUへは ICソケットのピンからリセット信号を接続します。

　これなら、上に挿した緑色の孫基板を差し替えるだけで、回路を変える事が出来るのが、わかりますね？　後々の変更に柔軟に対応できます。

この時に 使うピンは、「金メッキの丸ピン」が良いです。

（この写真では 赤いのを使いましたが、黒いタイプもあり）

「連結ソケット」 ↑  という名称で売られています。

（ 写真 を撮る際に 3ピンのヘッダしか無かったので それを使いましたが、本来は4ピンが必要）

また、8ピンのICソケットに使う場合、それ専用のピン ↓ も

 売られています。 （これは秋月電子）

この時の ICソケット（受け側）は、必ず 「丸ピン」を使ってください。

後々、この【孫基板】を使った回路例を示しますが・・・

　今はここまで。

　この手法を覚えると、色々な事に応用できます。

ICソケット

今後、ユニバーサル基板に 8085-CPUを

　ハンダで取り付けて回路を組んでいく事になるのですが、

　直接、基板にハンダ付けするのではなく、ICソケットを付けてから そこにCPUを挿す事になります。　そうでないと、ショートでもしてCPUが壊れた場合など、せっかく40ピンもの配線を済ませた後では 壊れたICを交換するのも 一苦労となってしまいます。

ただ、

　コネクタやら、ICソケットやらの 接触部分を増やせば増やすほど、接触不良による動作不具合が出やすくなり、いざ 不良が発生しても どこが悪いのか見つけるのが非常に困難になります。　（できることならソケット等は増やさない方がいいのですが、便利なので ついつい多用してしまいがちです）

　ICソケットにも 種類があって、

① 平ピンICソケット　

一昔前までは、「ICソケット」と言えば これ だったのですが・・・

安価で良いのですが、やはり接触不良を起こしやすい。

　８ピン、１４ピン、１６ピン、２０ピンの4種類を大量にストックしているので、手半田で回路を作る際には、大抵 手持ちのICソケットで事足りる状態です。

　② 丸ピンICソケット

  改良されたのが これ ↑　円周で触れるので接触不良を起こしにくい。　ただ、わずかながら平ピンソケットより高価です。　資金に余裕のある人は、丸ピンで揃えてしまった方がよさそうです。

 8085-CPUの場合 40ピンもあるので、そのピン数に合わせたICソケットを用意します。

丸くUの字に凹んでいる所 ↑ が１番ピンになり、20ピンｘ２列で40ピンです。

 　ICソケットだけでもかなりのお金が掛かってしまうのは、バカバカしいのですが CPUはさすがにソケットにしないと 怖いので、たまたまネットで安価な40ピンのが出回っていたので、それを入手しました。

　1列のみの 「丸ピン・ソケット」という製品もあるので、これでも構いません。　（例えば ↓ こんなもの）

　① 秋月電子の場合 ↓

　② RS（アール・エス）コンポーネンツの場合 ↓

　目的のピン数に切断して、2列 並べれば良いので いろんな種類（ピン数）を用意する必要が無くなります。　（ただし 安くは無い）

　「千石通商」（せんごくネット販売）でも取り扱っているので、何処が一番安いか（送料を含めた値段で） 比較しながら 目的に合ったものを入手してください。