IN-12b ニキシー管8桁表示ユニット 概要部分のまとめ

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IN-12 ニキシー管を使用した 8桁表示ユニットの製作ですが、ほぼまとまってきたかなという感じです。動作の概要は以下のとおり。

  • 電源投入直後は時計表示モード。
  • Serial, Serial1 から受信した ‘ ‘スペース, ‘.’ ピリオド, ‘0’~’9′ 数字から構成される文字列の場合はニキシー管にそれを表示します。
  • 表示されたユーザーデータは一定時間放置していると最初の時計表示に戻ります。(コマンドで時計表示に戻すことも出来ます)

日時設定や明さの設定などはリシアル経由でコマンドを送って設定する。(Serial, Serial1 はジャンパ切り替え) 以下は主なコマンド

  • 日時設定コマンド(RTC 書き込み)
  • 時刻表示フォーマット ’99, 99, 99′ か ‘ 999999 ‘
  • 日付 ’20YYMMDD’ を表示する秒間隔
  • 日付 ’20YYMMDD’ を表示させる秒数
  • ニキシー管輝度(日中)
  • ニキシー管輝度(夜間)
  • 日中の開始時
  • 夜間の開始時
  • 12/24時間表示の切り替え
  • ユーザーデータ表示後、時計表示に戻るまでの秒数
  • 設定状況表示
  • EEPROM へセーブ

問題点としては、Da Vinci マイコンボードの USBポートを PC に接続する時は、USB ケーブル抜き差ししないと,PC 側の仮想 COM ポートとうまく通信出来ないことです。Arduino の公式サイトに掲載されているシリアルポートのコーディング例は以下のようになっています。

  Serial.begin(9600);
  while(!Serial) {
    ;
  }

これは、while ループで PC 側のアプリやターミナルソフトが COMn: をオープンするまで待つというコーディングです。これでは、マイコンボードと USB ケーブルを必ず差して PC と連携しない限り動きません。言いかえると単体動作出来なくなります。マイコン側は while ループの接続確立チェックを無視して先に進めるようにし、USB ケーブルが差さっていなくても単体動作可能としていますが、それの弊害で USB の抜き差しが必要です。

I/O ポートを使う Serial1 に、USB-シリアル変換を取り付けて使う場合は、上記の問題は発生しません。

あとは基板来てから、最後の試作と説明書まわりの整理が出来れば無事リリース出来そうなところまで来ました。某アニメーションである表示のエフェクトのようなものは今のところ組み込んでません。(シリアル経由で好きなようにデータ流してもらったら表示出来るしいいかなと思い初めてるところ)

IN-12b ニキシー管8桁表示ユニットの構成がだいたい揃ってきた

2013-08-11 11.47.01

朝からブレッドボード上のマイコンボードから K115ID1 へ行くポートや 74HC595 シフトレジスタへ行くポートなどを変更してワイヤも張り直ししました。ついでにリアルタイムクロックモジューの移動とバッテリバックアップ追加。AquesTalk Pico のチップも搭載してお喋りも出来るニキシー管8桁表示ユニットへと成長してまいりました。

ニキシー管8本ハンダ付けしたうちの右端一本が、型番違いでカンマ表示の無いものが混入。一旦在庫確認が必要ということになってしまいました。しくしく。目先の Todo はいきなりプログラミングのフェーズへ行く前に

  • 作ってしまった回路を KiCad で起し直す
  • 型番違いのニキシー管を交換
  • 機能まとめ

あたりから整理していきたいと思います。

リアルタイムクロックモジュール RTC-8564NB (秋月のん) のバッテリーバックアップ

リアルタイムクロックモジュール RTC-8564 はバッテリーバックアップが可能なので、マイコンボードに電池を接続してバックアップ可能にします。
RTC-8564の電源端子にマイコンからの電源供給がされて動くわけですが、マイコンの電源がOFFになったら電池に切り替えてバックアップします。この方法で一番簡単なのはダイオード一本で片付ける方法です。しかしながらダイオードの電圧降下(0.6~0.7V程度)があるためRTC-8564の電源電圧は5-0.7=4.3Vになります。一方マイコンと接続しているI2Cバスの信号ラインは5Vかかります。

問題は電源電圧より信号ラインの方が電圧が高いということです。RTC-8564のデータシートによりますと入力電圧は GND-0.5V ~ VDD+0.5V までとなっています。このことから普通のダイオードではわずかですが定格を越えます。電圧降下の低いダイオードを使用すればよいのですが買いに行くのも面倒なので、今回は下記のようにトランジスタのスイッチをバックアップ回路として作成しました。