汎用ロジックICでデジタル時計を作る(2)

(前回)

部品整理・試作

 秋葉原で買って来た部品達です。

 時間表示部分の7セグメントLEDには、本来ならば時計用に4桁分集められたものを使う予定でしたが、いかんせんサイズが小さすぎたので、サイズを満足する2桁組のものを買いました。配線が面倒になるけどしょうがない。

 部品を基板毎に袋詰めし、ICには鉛筆で番号を振っておきます。

LEDの輝度調整

 LEDの輝度調整をします。同じシリーズ、同じ電流でも色によって明るさが違うとかザラなので、予め同程度の明るさになるよう抵抗値を決めておきます。ちなみに、ラジオデパートで買った角型LEDは緑が一番暗かったです。

回路の試作

 いざ実装して動かなかった、なんてことがあったらまずいので。

【充電回路】

 一つ目は充電回路です。テスタの電圧はバッテリ電圧を示します。バッテリ電圧1.8Vはまだフル充電ではありませんから、ブレッドボード上のLEDは点灯し、充電中を示します。

 3.5Vの時はフル充電されているので、LEDは消灯し充電を止めます。充電終了となる電圧の閾値は、半固定抵抗によってトランジスタのVBEを調整して決めます。うまく動きました。

【分周回路】

4.194304MHzの水晶発振器を22分周して1Hzを作ります。これも良し

実装

 大体テスト出来たので基板上に実装していきます。最初に実装するのは、電源・分周・コロン点灯・充電・減光回路です(長い)。

 上に曜日表示の基板を重ねるので、ICはソケットを使わずに実装し高さを低くします。右上のデカい20オーム抵抗は実装図を作る際に考慮済みです。

【ポリウレタン電線による配線】

 上の基板にチョロっと使われているポリウレタン電線、見た目簡単にショートしそうですが意外と丈夫です。それでもビニル被覆よりは被覆が剥がれやすいですけど。これの使い方を習得すると基板の裏面がもっさりせずに済みます。配線方法を下で説明します。

まずピンセットの先で先端をカギ状にします。

 片方に引掛けたのち、開いた部分を閉じてピンに巻き付けます。

 そのまま上からはんだ付けします。被覆は勝手に溶けてくれます。

動作確認

 基板ができたので幾つか動作確認します。

 1Hzの信号は左側ピンヘッダの下から2番目に、4Hzは一番下に割り当てられています。これはOK。

 充電池へ流す電流にも、制限が掛かってます。電池容量は830mAhなので約0.1Cです。

 黄色LEDは充電中の表示を、赤色LEDは時間調整中であることの表示をします。

 想定通り正しく動作し、特にショートしたり変な信号も出たりしなかったので、これで完成にして問題ないでしょう。

(続き)

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