1桁表示ニキシー管時計

以前、ニキシー管時計を作ろう　パート１時になんとなく購入し、ストックしていたIN-12B ニキシー管の存在を思い出しました。以前より入手性は悪くなっていますが、まだ購入できますね

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せっかくのニキシー管ですので、Aliexpressで1桁表示ニキシー管時計を購入しました。これはキットではなく、完成品になりますので半田付けが出来ない人でもニキシー管を楽しめます 

いつも様に注文し、当てにならないトラッキング情報を眺めながら待つこと10日程度、やっと手元に届きました。箱もなく、いつもの梱包に本体と電源用のUSBケーブルが入っていました。当然、取扱説明書もありません

これにIN-12系のニキシー管とバッテリーバックアップ用のボタン電池、およびUSB電源（ボードの消費電力は5V 0.5A）が必要になります

説明書が無いので、設定方法を記載しておきます

1.  IN-12B ニキシー管を接続
   ニキシー管の6ピンが一番上になります。簡単に言うと、基板の文字に向きとニキシー管の数字を合わせます。逆差し注意ですよ
   
   
2. ボタン電池（CR1220）をセット
   バッテリーバックアップ用電池のため、無くても動作すると思いますが、電源オフごとに設定が必要になります
   
   
3. USB電源を接続すると、自動的に時計の電源が入ります。
4. SELボタンを2秒間長押しすると
   SELボタンを2秒間長押しすると、管球とバックライトがオフになります。電源を入れるには、SELボタンを短く押してください
   
   
5. SELボタンを短く押すと、3つの表示モード（時・分、年・月・日・曜日、秒の1桁）に切り替わります。
6. +/BLボタンを8秒間長押しすると、時計設定モードになります。
   その後、+/BLボタンを押すと、表示されているパラメータの値が増加し、SELボタンを押すと次のパラメータに切り替わります
   設定可能なパラメーターの順番：年、月、日付、曜日（0~７の数字）、時間、分、秒、バックライトの色（0-オフ、1-赤、2-緑、3-青、4-黄、5-水色、6-紫、7-ターコイズ、8-白、9-多色）
7.  最後にSELボタンを押した後、または45秒間操作しないでいると、時計は通常モードに戻ります
   
   

IN-12B ニキシー管 1つのみの時計ですので少し寂しい気もしますが、入手性が厳しいためちょっとでも楽しみたい方には良いかと思います。ただ、バックのLEDは綺麗ではありますが、ニキシー管とのコラボは必要ないかなぁという気もしていますので、そのうち外すかもしれません

ニキシー管時計を作ろう パート５

ニキシー管時計を作ろう　パート４で完成したニキシー菅時計ですが、埃対策でケースに入れることにしました。なお、ケースはダイソンのケースが丁度良いサイズでした（キャンドゥのケースは高さが足りませんでした）。

このケースに基盤を置いて、現物合わせで穴位置を決めました。本当はちゃんと計った方が良いと思いますが、100均ケースなので失敗したら再度購入さればいいやです。

基盤固定用の穴は簡単に開けることが出来ます。なお、基盤の固定にはパソコン用のミリネジのスペーサーを使用しています。パソコンを弄っている人であれば、手持ちであると思います。


透明ケースは気をつけて穴を開けないと、割れる可能性があります。猫丸は木材で裏から押さえながら開けました。

大きな穴は電源用で、12mmΦで開けています。小さい穴から少しづつ大きくしていきました。こんな感じで穴を開け終われば、あとは組み立てになります。

ケースに入ると、さらに良い感じになりました。東京タワーと記念撮影です。

ニキシー管時計を作ろう パート４

ニキシー管時計を作ろう　パート３でパーツの確認が出来ましたので、ここでいよいよ組み立てになります。なお、ニキシー管時計を作ろう　パート３では記載していませんが、ニキシー管用基板と電源、制御用基板の2枚があります。

取り付ける前にマニュアルの基板図と部品一覧を印刷し、取り付けた部品をチェックしながら作業すると間違い減りますよ。

最初に電源、制御の基板から組み立てます。半田付けは、人其々でやる方があると思いますが、猫丸は背の低い部品から取り付けていきます。最初に背の高い部品や複雑な形状の部品を付けると邪魔になるんですよ。

久々の半田付けになりますので、最初は抵抗から取り付けました。数が多いので、取り付ける場所を間違えない様に注意して下さいね。

慣らしにはちょうど良い感じです。次に同じ形状のダイオードを取り付けました。

これは少ないので楽です。次に何を付けようかと考えましが、とりあえずセラミックコンデンサにしました。ちょっとだけ、背が多くなりますよ。

次に２つの水晶を取り付けました。右の丸の上下にありますよ。

次にICの取り付けを行います。なお熱に弱い為、ニキシー管時計を作ろう　パート２で記載したとおりICソケットを準備しています。取り付け時の注意ですが、必ず基板のシルクに合わせてICソケットを取り付けてくださいね。

ここで、間違うとIC取り付け時に注意しないといけなくなります。

 

次にMOSトランジスタと三端子レギュレータを取り付けます。これらの取り付けは、ラジオペンチで足を曲げてから行うと綺麗に出来ますよ。

 さて、ここで難関のトランジスタになります。トランジスタは、三本脚が横一列でが、穴は三関係になっています。広げ過ぎて足を折らない様に注意して下さいね。

ここまでくれば、あと少しです。プッシュボタンスイッチ、電池ホルダー、ヒューズホルダーなどの複雑な形状の部品を付けていきましょう。なお、ヒューズホルダーには向きがあります。注意して下さいね。

 部品高もそろそろ気にする必要も無いので、ここで電解コンデンサを取り付けます。

最後にPS/2コネクタ、電源コネクタ、ニキシー管用基板の接続コネクタを取り付けます。ここで、電源コネクタですが、キットのものを使用せず、ニキシー管時計を作ろう　パート２で購入した2.1mm 標準DCジャック（MJ-179PH）を取り付けます。

キットに付属の電源コネクタと比べると大きさはほぼ同じですが、穴系の違いがわかりますね。当然、テスターでチェックも行いましたよ。

写真では、既にスペーサーも取り付け済みですね（笑）

ここで電界コンデンサ（C6）にテスタを当て、電源が160Vになる様に可変抵抗の調整を行いました。チェック時の感電には注意して下さい、ビリビリきますよ。

あ、電源を入れる前に電源－アース間のショートが無いかチェックを必ず行って下さい。下手すると部品を壊しちゃいます。

 

さてニキシー管用基板ですが、これにニキシー管を取り付けるのが大変でした。なかなか穴にピンが通らず悪戦苦闘でしたよ。あまりに大変で、写真を撮り忘れましたorz

なので、いきないり完成です。およそ半日掛かりましが、何も問題なく表示されました。

裸のままでの使用も出来ますが心配なので、次回はケース作成を行いましょう。

ニキシー管時計を作ろう パート３

ニキシー管のキットが届きましので、最初にマニュアルをベースに部品の確認を行います。マニュアルは、TubeHobbyのサイトにあります。ここをクリック！！

TubeHobbyから送られてきた部品はまとめて袋に入っています。要のニキシー管も輪ゴム止めて、プチプチで包まっていましたよ。

それではマニュアルに従って、パーツの確認を行います。なお、抵抗のカラーコードを記載しましたが、テスターで計った方が安心できますよ。

#	数	パーツ番号	内容
コンデンサ
1	1	C1	10μF（電解コンデンサ　極性有）
2	1	C2	470μF（電解コンデンサ　極性有）
3	2	C3, C5	22pF（セラミックコンデンサ）
4	3	C4, C8, C9	10nF（積層セラミックコンデンサ）
5	1	C6	1μF 250V（電解コンデンサ　極性有）
6	1	C7	330nF（積層セラミックコンデンサ）
ダイオード
7	1	D1	1N4007（整流ダイオード：1000V 1A）
8	1	D2	UF4007 （整流ダイオード ファーストリカバリー：1000V 1A）
9	2	D3, D4	1N4148 （スイッチングダイオード：100V 200mA）
トランジスタ
10	1	M1	IRF640（MOSFETトランジスタ）
11	5	Q1, Q2, Q3, Q7, Q9	MPSA42（NPN 高圧トランジスタ）
12	1	Q4	2SA1266（PNP トランジスタ）
13	3	Q5, Q6, Q8	MPSA92（PNP 高圧トランジスタ）
抵抗
14	18	R1, R3, R4, R5, R13, R15, R17, R18, R19, R20, R21, R24, R25, R28, R31, R32, R33, R34	茶	黒	黒	赤	茶	10KΩ
15	7	R2, R8, R9, R12, R16, R22, R27	茶	黒	黒	橙	茶	100KΩ
16	1	R6	白	茶	黒	橙	茶	910KΩ
17	1	R7	赤	赤	黒	黒	茶	220Ω
18	3	R10, R11, R23	黄	紫	黒	橙	茶	470KΩ
19	1	R14	茶	黒	黒	茶	茶	1KΩ
20	1	R26	22KΩ可変抵抗
21	1	R29	緑	青	黒	茶	茶	5.6KΩ
22	1	R30	茶	緑	黒	赤	茶	15KΩ
IC
23	1	U1	L7805CV （三端子レギュレーター：5V 1.5A）
24	2	U2, U3	K155ID1（ニキシー管ドライバ）
25	1	U4	PIC16F876A
26	1	U5	TL494(PWM 制御回路)
27	1	U6	DS1307(リアルタイムクロック)
その他
28	1	V1	CR2032 3V リチウム電池
29	1	Y1	水晶（20MHZ）
30	1	Y2	水晶（32.768KHz）
31	2	SW1, SW2	プッシュボタンスイッチ
32	1	L1	270μH　コイル
33	1	F1	0.8A ヒューズ
34	1	J1	PS/2 コネクタ
35	1	J2	電源コネクタ
36	1	V1	電池ホルダー
37	1	J4	30ピン コネクタ
38	2	F1	ヒューズホルダー
39	2	-	M3 ナット
40	10	-	M3 ネジ
41	4	-	20mm スペーサー

確認したところ、下記の部品が異なっていました。

D2　：　SF18 DC（整流ダイオード ウルトラファーストリカバリー：600V 1A）
L1　：　220μH
C6　：　2.2μF 250V

D2 の整流ダイオードは、耐電圧が下がりますがこのキットの電圧よりは大きいので問題無いと思います。
ステップアップチョッパ（恐らく）のチョークコイル（L1）と出力コンデンサ（C6)の値が異なっていました。この回路はMOSトランジスタ（M1)がオンの場合、チョークコイルに磁気が発生し、オフでチョークコイルの磁気が電気エネルギー（自己誘導作用）となり、ダイオードで整流した後に出力コンデンサ（C6）をチャージする仕組みだと思います（間違っていたらすみません）。チョークコイルのインダクタンス値が小さいですが、その分出力コンデンサの容量が多いので大丈夫なのかな？！と思います。

なお、確認後は各部品を分別しておくと後で楽が出来ますよ。コンデンサなどの小さい部品は、文字が読みにくいですからね。

同じケースではありませんが、アマゾンの下記ケースなどは良さそうです。

ニキシー管時計を作ろう パート２

ニキシー管時計キットを申し込んでいる間に作成に必要な物を準備します。最初に工具ですが、手持ちの工具で賄えました。参考までに記載すると

• 半田ごてと半田
• コテ台
• テスター
• ニッパー
• ラジオペンチ
• ドライバー
• ピンセット
• 虫眼鏡（老眼には勝てません）

 

ま、一般的な電子／電気工作に必要な工具になります。

ニキシー管時計キットで最低限購入しなければならないのがACアダプター。マニュアルを確認すると以下の様に書かれています。

Power supply: 9-12V @ 500-1000mA DC; 5.5/2.5mm jack with positive inner
(recommended 12V 1A DC PSU. It does not matter stabilized or not)

この内容から、12V 1A(センタープラス)で内径 2.5mmのACアダプターが必要なになります。既に作成されている方々のブログ等を参考にNP12-US1210を購入しました。


ここで、問題なのが内径で、日本で一般的に販売されているアダプタは内径 2.1mmで少し細いです。作成された方のブログ等を拝見すると、そのままで大丈夫、変換アダプターを使用しているなどとなっています。


内径の違いを放置するのは気が進まず、かと言って変換アダプターも使用したく無かったので、2.1mm 標準DCジャック（MJ-179PH）を購入し、キットの部品と入れ替える事にしました。ちなみに購入時、キットは届いていませんでしたので大きさは勘ですよ。

あと、熱に弱いIC部品用にICソケットを購入しました。キットに搭載されているICは、PIC16F876A（28ピン）：ペリフェラル インターフェイス コントローラ（要は制御用IC）、K155ID1（16ピン）：ニキシー管ドライバ 2個、TL494（16ピン）：PWMコントローラ、DS1307（8ピン）：リアルタイムクロックとなります。これらのパーツは、秋葉原の秋月電子通商で購入できますよ。

これで、準備は完了です。あとは、キットあが届くのを待つだけですよ。

ニキシー管時計を作ろう パート１

前々からニキシー管時計が欲しいなぁ～と思っていたのですが、某アニメの影響で価格が高騰し、そのまま頓挫していました。で、何気にアマゾンや楽天を確認したところ、以前あったキットなどが軒並み無くなっています。このままだと入手困難になるため、購入する事にしました。ただ完成品は価格的に厳しいため、2万円程度のキットが無いか探すことに。

最初にアマゾンで手に入るキットは、下記2つがあります。ともにニキシー管が別売り。IN-14のキットに関しては、レビューもイマイチでしたので断念です。IN-16のキットはレビューはそこそこ良いのですが、IN-16と合わせて購入すると2万円オーバーすので、とりあえず保留です。



ちなみにIN-14とIN-16の一番の違いはサイズです（IN-16はIN-14に比べて小さめ）。

国内でニキシー管のキットを販売しているサイトは以下になります

• nixie-tube.com
  ニキシー管が別でキットは1万円以下。ニキシー管を合わせても、予算内で収まりそうです。ただ、バッテリーバックアップが無いのが難点なんですよ。
• 小坂井電子
  現在、ニキシー管の入荷待ち状態
• BTOS
  日本製のニキシー管（CD43）を使用しているのは良いですが少々お高い

で、探しているとリトアニアにあるTubeHobbyを見つけました。価格も$129.99（USドル）でニキシー管付き、それもバッテリーバックアップも搭載しています（NCV2.1-14）。早速、日本への発送の可否、可能な場合の送料などをメールで確認したところ、保険付きで$154.94です。日本円だと17,000円前後、これを購入する事にしました。PayPalで支払いを済ませ、あとは届くのを待つだけです。
 
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