VFD_LD8035E_CLOCK 開発日誌(16) とりあえず完成。 ※ケース未実装。

 VFD_LD8035E_CLOCKですが、とりあえず完成しました。

しかしながら、ケース未実装でドキュメントの整理も残っていますが、、

基板ですがFusionpcbへは黒の艶ありでお願いしました。　シルクがはっきりしているのがなかなかいい感じではありませんか？

早速組み立てましたが、いくつか不具合がありましたので修正です。主に安い部品を選択したために、試作通りというわけにはいきませんでした。以下の通り修正しています。

１．SOSC部分のコンデンサを 22pF から 15pF へ変更。

RTCCの時刻が10数秒/1日と大きく遅れる現象がでました。　たぶんRTCCのLow Power mode では、駆動力が足らないのだと思われ、負荷容量を15pFと小さくしました。

２．CPUの電源レギュレータを NJM2845-DL1 へ変更。

設計では、NJM2391DL1-05を使っていたのですが、Drop Out 電圧が　1vと大きいのです　。USB電源  5v を使うためこれでは失敗です。Datasheetをキチンと確認していませんでした。　代わりに Drop Out 電圧が0.1vと小さい NJM2845-DL1 へ変更です。

３．DCDCコンバータを NJM2360AD へ変更。

元のTJ34063では、VFDの明るさがなぜか安定しなかった為、急遽ICを変更しました。

４．LEDの電流制限抵抗を1KΩへ変更。

ちょっとLEDが明るすぎたため、抵抗の値を470Ωから1KΩへ変更しました。

また、プログラムメモリエリアが足らなかった為、UARTシリアル通信によるメニュー機能は実装できませんでした。

VFD_IV-18_CLOCK 開発日誌(1)

 VFD LD8035Eを使用した時計の基板をFusionPCBへ発注しましたので、届くまでの間でVFD IV-18を使った時計の基板設計をしました。

こちらは、基本はVFD LD8035E_CLOCKと同じで、HV5812ドライバとの接続部分をIV-18用に修正しただけの物となります。

その他、PCBレイアウトを検討する上でスイッチの接続の並びを逆にしています。

IV-18は、セグメント８つが横にならんだレイアウトとなっていますので、それを考慮してL字型コネクタで上に立てる形でPCBレイアウトを作っています。

参考にしたのは、adafruitで販売しているIce Tube Clock Kitです。　こちらのキットを数年前に購入して所有しているのですが、今回VFD IV-18を入手する事ができましたので設計に挑戦してみました。

つめが甘いかなと思いつつ、PCBレイアウトを作ってFusionPCBへ基板の発注を行いました。　今回は試作などは全くしていないので、届いた基板で動作チェックとソフトウェアの修正を行う事になります。　VFD IV-18を取り付ける部分は下記のように横向き上向きの2種類を作成しています。　また今回初めてミシン目を使った面付をこちらの記事を参考に行っています。

以下はFusionPCBのガーバービューアーの画面です。

20210323(+12.0h)

VFD_LD8035E_CLOCK 開発日誌(12) マイコンをPIC32MMからPIC16F19155に変更しました。

 マイコンをPIC32MMからPIC16F19155に変更しました。

左がPIC32MMで右がPIC16F19155です。

このマイコンはプログラムメモリが8kW(14kByte)しかないため、プログラムを小さくしなければなりません。　PIC32MMからPIC16F1955にプログラムを移し替えた当初85%程度のメモリ消費量でしたが、プログラムを見直して65%程度のメモリ消費量まで小さくできました。

また、周辺peripheralが充実しており、PWMやCCP、CLC、CWGを使うことでプログラムを簡素にする事ができます。

下図がマイコンをPIC16F19155に変更した全体の回路図となります。　マイコンの電源も5Vを使用する事が出来る為、3.3VのレギュレータやVFDドライバHV5812のコントロール信号のPULL-UP抵抗を省略する事ができました。

PIC16F19155は、PWMやCCP、CLC、CWGが充実していて、またMCCの画面もPIC32MMに比べて若干分かりやすい気がします。　これらのperipheralを使用して構成したVFD部分の表示ロジック回路を下図にしまします。

7セグメント8桁部分のデータ送信にはSPIから送っています。SPIで16ビットのデータを送信した後、OUTPUTピン(STORBE)をソフトウェアでH⇒Lと駆動して設定します。

フィラメントの為の電源は、PWM3とCWGをプッシュプルモードで使用して、HブリッジのBD6211Fを駆動して得ています。　またCWGの出力ABをORで受け、反転させて出力し、HV5812のBLANKINGに入れる事で、各桁の明るさの調整としています。(※しかしながらこの方法では個別桁の明るさ調整の効果はあまり確認できませんでした。)

圧電スピーカーのBEEP音についても、PWM4を使用して基本の音を作成しています。

それを鳴らしたり止めたりするのに、OUTPUTピンRA6を経由して、CLC1,CLC2のCLCIN0へHigh, Low信号を送っています。これとPWM4の信号をCLCのAND回路を使って出力する音のON-OFFを制御しています。　PWM4の出力をCLC2へ入力するところで反転しているのは、圧電スピーカーをAC駆動する為です。(RC7がHのときRC6をLとする。またはRC7がLのときRC6をHとする。)

20210225(+12.0h)

※PIC16F19155を選んだのは（株）秋月電子通商で扱っているからというのがありますが、

RTCCがあるのとバッテリーバックアップ用のVBAT端子があるのが大きなポイントだったりします。

時計としての主な機能を組み込んで現在70%のメモリ消費量なので、あとどれくらい機能を盛り込めるかはメモリしだいとなります。

あと組込みたい機能としては、

１．RTCCのキャリブレーション機能

２．表示のディマー機能

３．シリアルのモニタ機能

といったところです。