3階建てに組上げました － ニキシー管表示時計工作 －

２０１４／１２／１４　（日曜日）　晴れ



電源ボックスも出来上がって全スイッチが取り付けられた。
配線もすべてが接続されたのでこれで完全なテストができるわけだ。
そこで３階（ニキシー管表示部）と２階（時計メイン回路）を組立てて最終配線を行った。
１階部分はまだ全回路のテストが完了していないので仮配線のままで全体を組上げて
機能テストをしてみた。


↓　安定化５Ｖとニキシー管用の高圧２００Ｖの回路を組立てた。



↓　５Ｖ電源はＯＫ。　３端子レギュレーターなんて便利なものがあるから簡単だ。



↓　ニキシー管用の高圧電源は無負荷では２６６Ｖもある。



↓　回路動作の確認ができている３階（ニキシー管表示部）と２階（時計メイン回路）は正式に組上げて配線した。



↓　１階基板（スイッチ接続と１秒パルス生成回路）はまだ完全なテストができていないので仮配線とした。
　　　（本配線を考慮してこのまま本配線に移行できるようにしてある）



↓　基板と電源ボックス（電源やスイッチの端子）との接続は小さなコネクタを使う。
　　　細かい配線（半田付け）と相手がプラスチックで熱に弱いのでなかなか面倒だ。



↓　これで電源ボックスと接続ができるようになった。



↓　電源ボックスに接続。　さぁ、テストを始めよう・・・・・



期待を胸に恐る恐る電源スイッチをＯＮにした。
ニキシー管は何とか点灯したが、ドライバーへの入力がＮＧなのか完全には点灯しない
ものもある。　リセットすれば直るはずだ。
リセットボタンを押した・・・・・ありゃ、リセットされない。　どうしたんだろう？！
配線誤りか？　配線をチェックしたが問題はない。　おかしいなぁ・・・・
何度かコネクタを外したり、スイッチを押したりしているうちにリセットが効いて００００００が
点灯された。　もう何十年も前のスイッチだから接点が錆びているんだろう。
だけどこのスイッチは元はＦＡＣＯＭの大型コンピューターについていたものなんだから品質は
ピカイチだろうと思う。　まぁ、また今頃役に立つとは思いもしなかったが・・・

そんなこんなで何とかテストを始めた。


そのテストの様子を動画でご覧ください。






↓　機能の確認ができたのでいよいよ本配線に取り掛かった。　配線にはマークを付けて一旦全部外した。



↓　コネクタからの配線の長さをそろえてきれいに配線接続していく。



↓　２階、３階部分が覆いかぶさるのでその接続も済ませておく必要がある。



↓　３階建ての基板の配線が完了した。



早くテストしてみたいが、疲れたのでテストは明日にしよう。
そんなわけで今日の工作はここまで・・・・・・・・

電源ボックスを作りました － ニキシー管表示時計工作 －

２０１４／１２／１２（金曜日）　曇り



電源部と時刻合わせスイッチ部を収めたボックスを作った。
なるべく小型にしようと欲張ったので工作は大変だった。


↓　材料は手持ちのアルミ板（１ｍｍ厚）を使った。　電源トランスのサイズに合わせてなるべく小型にした。



↓　板を折り曲げて箱状にするのだが、折り曲げ順序を間違えてしまい、真ん中部分はきっちり曲げることができなく
　　　なってしまった。　やり直すのは大変なのでこれで我慢することにした。









↓　正面に時刻合わせスイッチの取り付け穴を開けた。



↓　背面には時計本体と接続するためのソケットを取り付ける穴を開けた。



↓　夕食後の自由時間・・・・・スイッチを取り付け配線を始めた。



↓　時計本体との接続線は２０本近くある。　１６本接続できるコネクタ（ソケット）を２個使って接続する。



↓　トランスの取り付けは大変だった。　お決まりの人間工学無視の工作で手も、ペンチもピンセットも入らない
　　　取り付けネジ穴位置。　辛うじてドライバーが差し込めたのでサーカスもどきで取り付けた。



↓　スイッチ類、トランスなど主要な部品を取り付けた。



↓　このジャノメ基板に整流器、平滑コンデンサを取り付ける。　



もう少しで出来上がる・・・がんばろうと思ったけど明後日（日曜日）は自治会の会合が
あってその資料を作らなくてはならない。
まっ、完成は１５日にしようということで今日の工作はこれで切り上げよう。

３基板の結合動作確認は完了 － ニキシー管表示時計工作 －

２０１４／１２／１１（木曜日）　曇り後雨



昨夜の基板結合動作確認では時刻合わせ後の時計スタート時に
時間表示が＋１されてしまうという現象を発見した。
何度テストしても同じ現象になるからどこかにロジック誤りが
あるのだろう。
まぁ、大体この当たりだろうと見当をつけて再チェックした。
あぁ、そうか・・・・　ストップ時に１０分位の出力信号を
「Highレベル」で受けているからスタート信号を出すと、AND条件が
整って＋１されてしまうんだ・・・　
えーい、面倒だ、時間の計測は常にスタート状態にしてしまおう。
時刻合わせ時（ストップ時）には秒カウンターも分カウンターも
停止しているんだからかまわない。
その配線を取り除いてしまった。


↓　原因追求中。



↓　時カウンターへの入力パルスをストップさせる配線を取り外してしまった。




↓　時刻合わせ機能を確認するために「分カウンター」分だけスイッチを取り付けた。



↓　テスト開始。



↓　通電するときにはちょっと緊張する。




↓　ＴＴＬ－ＩＣ用電源（５Ｖ）の負荷電流は約１８５ｍＡだ。
　　　トランスの規格は３００ｍＡだから問題なしだ。



↓　ニキシー管用のＢ電源（１９３Ｖ）の負荷電流は約８.５ｍＡだ。
　　（トランスの背中合わせだけど）これも問題ないだろう。



テストを始めた。
スタート／ストップは正常に動作する。
リセットもＯＫだ。
秒カウンタ、分カウンタもＯＫ、１２時の次は１時になる計数もＯＫ。


テストの様子を動画でご覧ください。





何とかここまでやってきた。
残るは電源ボックスを作ってスイッチ類を取り付けて正式配線をするだけだ。
このニキシー管表示時計工作を始めてもうすぐ１ヶ月になる。
早くしないと、年賀状の作成と重なってしまう。
またお代官に

「そんなバカなことばかりやってないで、年賀状を作りなさい！
　　私のを一番最初に作ってちょうだいよ・・・」

って言われるだろうな。

「何だっ、自分の年賀状ぐらい自分で作れ！」　って言いたいけど、

「えっ、なんですってぇ！？　そんなら自分の食事は自分で作りなさいっ！、
　それから自分の物は自分で洗濯しなさいっ！」

と何倍にもなって返ってくるからだまって「はい、わかりました」と返事しておこう。

さぁ、明日は電源ボックスを作ろうっと・・・

3枚の基板を接続してテストしました － ニキシー管表示時計 －

２０１４／１２／１０（水曜日）　晴れ後曇り



出来上がった３枚の基板を接続してテストしてみた。


↓　基板を平面に並べて信号線を接続した。



↓　ニキシー管部の基板との信号線は接続端子を使ってラッピング方式で布線した。



↓　もう何十年も前に使った工具がまた役に立つとは・・・・







↓　他の基板は下段になるので天井が低くてラッピング端子が立てられないので配線は半田付けだ。　



一応必要部分の配線を済ませて、恐る恐る電源を入れてみた。
初めのうちは全然動かない。
スタートスイッチやリセットスイッチ、マニュアルカウントスイッチの
接続（正論理、負論理の関係）が誤っていてロジックが誤動作していた。
スイッチの配線を入れ替えて何とか動作するようになったがカウンタが
“９”を表示したままだ。
これは多分、ＩＣのリセット端子の接続がおかしいのだろうとチェックしたが
案の定、配線ミスをしていた。


↓　分の表示が“９”になったままだ。



↓　“分”のカウンターの配線をチェックした。



↓　配線誤りがあった。　チェック時の見落としだ。




↓　テスト開始。　１秒パルスでは遅すぎて全体のテストができないのでパルスゼネレータ(大昔の自作品）から
　　　いろいろタイミングを変えてパルスを送り込んだ。



何とかカウントは正常に動作するが、時刻合わせ後の再スタート時には動作不良でダメだ。


テストの様子を動画でご覧ください。






この時計は時刻合わせを１０秒位、分位、１０分位、時間位の各単位毎に手動で
合わせられるようにロジックを組んだのだがどこかにロジック誤りがあるのだろう。
後でよく考えてみよう。
今日はもう疲れたからこれでおしまいにして風呂にでも入って寝よう。

３段目もできあがりました － ニキシー管表示時計工作 －

２０１４／１２／０９（火曜日）　晴れ


今日も晴れたけど寒かった。
朝起きて窓の外を見たら屋根には霜が降りて真っ白だった。
工作の方は何とか３段目も出来上がって全体を接続しての動作テストを待つばかりになった。



↓　３段目の基板はスイッチ操作時に発生するチャタリングを防止するＲＳ・Ｆ／Ｆと商用電源の５０Ｈｚから
　　　１秒パルスを作り出すカウンターだけだから簡単な構成になっている。



↓　裏面の布線も簡単だ。



↓　出来上がった３枚の基板。　上段はニキシー管表示部。　真ん中はカウンターとその制御部。　下段はスイッチ
　　　チャタリング防止と１秒パルス回路。



↓　ニキシー管表示部は接続ワイヤー数も多くてもじゃもじゃだ。



↓　カウンター部はメインだからそれなりに配線は入り組んでいる。　正常に動くか心配だ。



↓　３段目は５０Ｈｚを分周して１秒パルスが出てくれば大丈夫だろう。



↓　３段重ねをするとこんな感じになる。







次はいよいよ３枚の基板を接続して動作をさせてみる段階になった。
果たしてうまく動いてくれるだろうか？
何だか心配で今夜は寝られないかもしれない。（影の声「そんなヤワじゃないだろう・・・」）
さぁて、今日の工作はこれまでにして風呂にでも入って寝よう・・・っと。