秋月ファンクラブ掲示板

daruma(2018/10/13 Sat 10:15) [ 編集 ] [ 返信 ]

プレゼン電卓

新ネタのご相談です。

例の『お知らせ座布団』の友人からの話です。
高齢者相手の「終活相談」のような場をイメージしてください。
「コレにいくら、コレコレにいくら・・・総額これくらい」と数字をあげて説明する場面です。

Excelで作ればと提案したのですが、タブレットやノートPCでは小さすぎ、プロジェクタでは大がかりすぎ、高齢者には画面上での表示がなじみにくく、現在はA3サイズのホワイトボードに文字を貼り数字はマーカーで書き入れているそうです。

電卓を使いながら、「これを」というところで「ここに」とボタンを押すと、その数字を取り出して保持（ラッチというんでしょうか）し外部に表示、電卓が次の局面に進んでも外部表示は残っているかっこうです。
計算機から作るのは遠大すぎます。電卓から取り出すのに液晶ではやっかいそうで、7セグLED表示ならと探したらこんなもの
https://www.amazon.co.jp/dp/B07FP7GMM2/ref=pe_492632_159100282_TE_item
を見つけて、中国直送で十日ほどかかって既に到着しています。

必要な桁数は７桁でこの電卓は６桁なのですが、最下位は"０"をゲタばきさせて見かけ上７桁でかまいません。下３桁くらいは"０００"でもよいのですが、電卓側に見えないけど生きている桁があると誤操作のもとかと、全６桁を生かすほうがよいと考えます。

7セグ×６桁の信号線を取り出して保持するとなると大ごとでしょうか。
図で表示欄は７か所にしていますが、実際は９か所必要です。回路ができれば、それをいくつでも並べればいいんですよね。

電源は電卓（CR2032を使うようになっています）と表示回路用、大きなLEDを光らせるので取り出した信号線でそのままではなく増幅してと、そんな感じでしょうか。

付属の7セグLEDは３桁のもので"SP410361N"という型版です。調べてみると、"SP41"はアノードコモン"SP42"はカソードコモンのようですから、これはアノードコモンだと思われます。
http://www.avrobot.ru/product_info.php?products_id=2417

表示のクリアは、全欄いっしょにクリアのボタンで、その際最下位の"０"が残れば０表示ということで違和感ないと思います。

お忙しいところ申し訳ありません。motomuraさんのネタのあとでけっこうですので、よろしくお願いいたします。

inara1(2018/10/13 Sat 10:59) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re: プレゼン電卓

さっそく新ネタですか。

その電卓キットに使われている7セグLEDは、以前改造した「2線式電圧計」
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=thread&id=317&page=7#id317
の表示に使われている3桁LED
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09051/
と同じ端子配列ですね。2線式電圧計のLEDはずいぶん小さいのですが、電卓キットのは高さ15mmくらいはありそうです。

その7セグLEDはダイナミック点灯なので、その配線から数字を取り出すにはシフトレジスタというデジタルICを使う必要があります。レジスタという名前がついているように、シフトレジスタは記憶素子なので数字を保持できます。

こういう処理はPICマイコンでやれば簡単にできると思います（私はまだPICをマスターしていません）。なんじゃらほいさんがPIC版を考えてくれるかもしれません。

電卓に表示された数字を別のディスプレイに転送するのは、「転送スイッチ」を押すのでしょうか。転送スイッチを押すたびに、ディスプレイの上の段から下方向に数字が埋まっていくという感じでしょうか。他にオールクリア（9個全部を000000にする）のスイッチも必要ですね。

daruma(2018/10/13 Sat 13:40) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: プレゼン電卓

> 転送スイッチを押すたびに、ディスプレイの上の段から下方向に数字が埋まっていくという感じでしょうか。

表示先に対応したボタンがあって、[A]を押せば[A欄]に、[B]を押せば[B欄]にと考えています。欄ごとに同じ回路を並べれば済むのでそのほうが単純ではないかということと、他の欄まで表示したあと例えば[B欄]を変更するということが生じた場合にも容易に対応できるかと。
もっとも、総計を出してから上の欄を変更したからと言って自動再計算してくれるのは無理ですが。その場合は手動再計算し再表示です。

> 他にオールクリア（9個全部を000000にする）のスイッチも必要ですね

これについては、上にも書いたように、取り込んで表示している部分を消してゲタばき"０"だけが残るのがよいと思います。

> その7セグLEDはダイナミック点灯なので、

そうか、６桁が同時に点灯しているわけではないので、１つずつ順に取り込んでいかなければならないのですね。

> こういう処理はPICマイコンでやれば簡単にできると思います。

そうなんですか。なんじゃらほいさん、どうなんでしょう。
プログラミングが辛いので、回路でできれば部品点数が多くても・・・と思ったのですが。

inara1(2018/10/13 Sat 16:55) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^3: プレゼン電卓

＞６桁が同時に点灯しているわけではないので、１つずつ順に取り込んでいかなければならない
そうです。それに関してですが、ハードだけで作る場合でも、PICで作るにしても、その順送りのクロック信号がないと、取り込めないのですが、基板のどこかにその信号が出ていないですかね。そのキットの回路図はありますか。製品のサイトを見ると、取説のような紙ッペラ（英語）がついているようですが、そこに回路図が書かれていないですか。

＞プログラミングが辛いので、回路でできれば部品点数が多くても・・・と思ったのですが
ハードウェア版も考えます。うまくできるか分かりませんが。

daruma(2018/10/13 Sat 17:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^4: プレゼン電卓

回路図は出ていません。紙っぺらにもたいしたことは書かれていなくてQRコードが載っていました。それを撮ってみると、
https://pan.baidu.com/share/link?shareid=1932342389&uk=990159356
に行けました。（何度か再読み込みしないと開かないことがあります）
そこにもたいしたことは出ていません。

基板には表面実装パーツもなく、スイッチと抵抗6本コンデンサ2個、7セグLED、それに28ピンDIPのマイコン(35473D ATMEGA328Pと印字)を取り付けるだけです。クリスタルは付いていません。マイコンの内部クロックなんですね。
ATMEGA328Pは秋月にありました。AVRなんですね。Arduinoに使っているもののようですから、情報は豊富にありそうです。

> ハードウェア版も考えます。うまくできるか分かりませんが。

よろしくお願いします。

daruma(2018/10/15 Mon 12:03) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^5: プレゼン電卓

キット中タクトスイッチが17個のところ16個しか入っていませんでした。足りない１個を送ってとAmazon経由でショップに英文でメールしたら、定休日なのでと日本語の自動応答が来ました。はたして来るかどうか。aitendoで5個100円なんですけど。

ATMEGA328Pは一応ソケット付けにしました。なにか有ったにしても書き変え環境もなにもないんですが。

7セグLEDはどう付けようか思案中です。11ピン×2のピンそれぞれを外出しすることになりますよね。LEDとパラで出すので、ソケット付けにしても直付けしても各ピンの基板裏から取ることになると同じことですし、ボタンとの関係であまり高くできません。328Pのソケットで既に少し高いんですが。
いったんサブ基板に出してそこでLEDのスペースと外出し線のスペースとに分けようかなという考えもありますが、ボタンと表示が離れてしまうと視線移動が大きくて操作性悪くなるでしょうし。

ところで、電卓には小数点もあります。利率や税率で少数の計算もあり得ますが、外部表示するのは整数値だけです。それでも一応小数点も外出ししておくほうがいいですよね。（ゲタばき"０"との絡みでおかしなことになるかな？）
「7セグ」LEDと呼びますが、小数点も入れて八つのセグメントが有るから「8セグLED」じゃないのかと以前から思っています。「七つのセグメントから成る文字」を表示するLEDだから「7セグLED」と呼ぶんでしょうかねえ。

シフトレジスタとは
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08605/
の類でしょうか。「パラレル」とついたものも有るんですね。ストアレジスタというのもありますね。
８回路入３ステートラッチ74F373
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-13348/
というのもありますね。
こんなのを使うことになりますか。それぞれ似てて違うものなんでしょうね。

クロックは、ピンアサインを見ると
https://www.google.co.jp/search?q=ATMEGA328P+%E3%82%A2%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%83%B3&lr=lang_ja&hl=ja&rlz=1I7ADRA_ja&tbs=lr:lang_1ja&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=2ahUKEwjy476CuofeAhUSPnAKHejNDT0QsAR6BAgFEAE&biw=1517&bih=781#imgrc=A4xsnUViOUISMM:&spf=1539572417290
14pinのCLKOがそうなんでしょうか。

daruma(2018/10/16 Tue 10:28) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^6: プレゼン電卓

ATMEGA328Pを内部クロックで動かす作例は出てくるんですが、その内部クロックを取り出す例には行き当たりません。クリスタルやセラロックを付けて外からのクロックなら、そこから取ればいいんでしょうが。

inara1(2018/10/16 Tue 14:17) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^7: プレゼン電卓

クロックというのは7セグメントLEDをダイナミック駆動（順次走査）する信号のことで、マイコンのクロックのことではありません。普通は数10Hzから数100Hzくらいの矩形波です。

7セグメントLEDの8pinと9pinと12pinが共通のアノードになっていますが、そこに来ている矩形波の周波数が知りたいのです。厳密な周波数でなくてもいいですが、その信の3倍の周波数の信号を作って、数字データを読み込むクロック信号とするためです。

2組の7セグメントLEDの8pinと9pinと12pinにはたぶん同じ信号が来ているはずで、周期の1/3の区間だけHレベルで、Hレベルの時間が互いに1/3周期だけずれた信号になっていると思います。Hレベルの間だけ1桁分の7セグLEDが光るので、3桁が順番に光るという動作を繰り返しているはずです。

daruma(2018/10/16 Tue 14:23) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^8: プレゼン電卓

> クロックというのは7セグメントLEDをダイナミック駆動（順次走査）する信号のことで、マイコンのクロックのことではありません。

あ、それでわかりました。電卓が動くようになったら、オシロで調べればいいですね。

inara1(2018/10/16 Tue 15:34) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^9: プレゼン電卓

電卓が動くようになったらオシロで調べてください。

ところで、その電卓はボタン電池（CR2032）2個で電池は持つのですか。7セグメントLEDはかなり電流を消費します。6桁表示で平均電流が20mAだとしても11時間で電池切れです。

daruma(2018/10/16 Tue 16:40) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^10: プレゼン電卓

電源については
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=article&id=4400&page=1
で言葉足らずでしたが、外から供給するつもりです。CR2032（２個ではなく１個です）は使いません。

ACアダプターから三端子レギュレータで電卓へは3V、表示回路とLEDには5Vでも9Vでも。

外付けの7セグLEDは、付属のもののように3桁ダイナミック点灯の結線になっていなくても、1桁のものを基板上で同様に結線すればいいですよね。やや大きいのを選ぼうと思います。

daruma(2018/10/16 Tue 17:47) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^11: プレゼン電卓

足りないスイッチが来るのを待ちきれなくて、とりあえず動くようにしました。電源はCR2032用ホルダを付けるところにピンを立てて安定化電源から3Vを入れています。
7セグLEDは、結局ボタンのキートップとそこそこの高さにおさまるよう直付けにしました。

起動直後は「CAL 1.5」とおそらくプログラムのバージョンでしょう、表示されます。マイコンって感じです。[ON/CLR]スイッチの代わりにピンセットでショートすると、"０"になりました。使ってみるとちゃんと動きました。

daruma(2018/10/16 Tue 17:49) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^12: プレゼン電卓

プローブを8pinに、GNDを電源[-]に繋いでみました。
こう出ました。これでいいですか。周波数は"57.781Hz"と表示されています。

例によって0点より上にずれていますね。このあと、キャリブレートしたら0点になりました。こんなに毎回なおさなきゃならないんですか。このあたりが中華製でしょうか。

daruma(2018/10/16 Tue 19:21) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^13: プレゼン電卓

CH2のプローブを9pinに繋いでみました。この見方では1/6ずれていることになりますか。CH2はきれいな矩形波ではありませんね。

daruma(2018/10/16 Tue 19:26) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^14: プレゼン電卓

CH1とCH2を入れ替えてみました。やっぱりCH2の波形がこうです。こりゃオシロのCH2が悪いんだということですね。

周波数を見ると、小数位はばらついていて、概ね57Hzということのようです。

※明日は病院に一泊してきます。音沙汰できないと思います。

daruma(2018/10/16 Tue 22:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^15: プレゼン電卓

布団の中でハッと思い当たって起きてきたら、やはりそうでした。先日と同じ過ちをしていました。
CH1はCouplingDCになっていましたが、CH2がCouplingACになっていました（おまけに1xでした。）。CH2もDCにしたら、ちゃんときれいな波形が出ました。（10xに直してもあります）

※CH1が下にずれていますね。キャリブレーションは合っているんですが。

inara1(2018/10/17 Wed 12:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^16: プレゼン電卓

＞CH1が下にずれていますね
入力のカップリング（DC AC GND）をGNDにすると正しい0Vになりますが、それがずれていればキャリブレーションずれでしょう。

7セグLEDは6桁あるので、ダイナミック駆動用の信号は6種類あるはずですが、添付図のような波形でしょうか。

daruma(2018/10/17 Wed 17:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^17: プレゼン電卓

持病の都合でオヤシラズ２本抜くのに全身麻酔で一泊入院です。短時間で目覚めて時間ができました。
昨日は8pinと9pinを見ただけですが、そんな様子でした。２つのCHを使って順に２ピンずつ並べて見ればいいですね。帰宅したら早速やってみます。

↓管理人さん、消していただけるとうれしいです。

daruma(2018/10/18 Thu 18:33) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^18: プレゼン電卓

こんなふうになりました。
比較のためにCH1には常に上位12pinを入れ、CH2を順に上位9pin,8pin,下位12pin,9pin,8pinとして、上位12pinとのペアで観察しました。
図は、上位12pin上位9pinのペアの下に上位8pin,下位12pin,9pin,8pinを並べたものです。
方法はこんなことでよかったでしょうか。

見ると、下位から上位へ順に進んでいるのではないでしょうか。また、下位8pinの波形だけこうなっていますが、これはゼロ表示の状態で観察していて、他の桁は無表示なのに対しこの桁は0を表示しているからのようです。他の桁もなにか数字を表示させるとこのような波形になることがわかりました。つまり、空位だと矩形波、表示が有る桁はデコ形波ということです。

このような実験結果となりました。

inara1(2018/10/19 Fri 02:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^19: プレゼン電卓

> こんなふうになりました
ありがとうございます。下位から走査しているのですか。

daruma(2018/10/19 Fri 07:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^20: プレゼン電卓

キーインした数字が下位から上がっていくことに関係しているでしょうか。
表示のある桁はデコ形波になるのはなぜでしょう。

<管理者削除>(2018/10/17 Wed 15:44) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re: プレゼン電卓

<管理者により削除されました>

daruma(2018/10/20 Sat 07:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: プレゼン電卓

管理人さん、削除ありがとうございました。

daruma(2018/10/27 Sat 16:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^3: プレゼン電卓

１個足りないタクトスイッチは、中国のショップからメーカーに申請したから待っててくれと言って来たきり届きません。aitendoに同じ物を見つけて今日届きました。これで電卓本体の完成です。
キートップの印字は、付録のシール（右）があんまりな色だったので別に作りました。

inara1(2018/10/30 Tue 15:13) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^4: プレゼン電卓

キットの基板の裏面はパターンを追えるようになっていますか？裏面の写真があれば見てみたいです。

表は真っ黒ですが配線パターンはあるのでしょうね。

基板のパターンが分からなければ、7セグLEDから直接信号を取り出すしかないですね。

daruma(2018/10/30 Tue 19:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^5: プレゼン電卓

基板は表も裏もハンダ付けする箇所以外は真っ黒にレジストというんでしょうか塗ってあります。うっすらとたどれるラインもありますが、両面ですので部品面は隠れている部分もあります。多層基板ではなく両面だけかもしれませんが・・・。もう１枚購入して、表面をペーパーがけでもしてみましょうか。

一応、AVRや7セグLED,C,Rのあたりはこんなふうです。部品面は
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4425.jpg
のようになっています。

inara1(2018/10/31 Wed 02:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^6: プレゼン電卓

ありがとうございます。
7セグLEDは、電流制限抵抗なしでマイコンに直結のようですね。直結してもLEDは壊れないのでしょうか。

7セグLEDのアノード側の波形は以前のこれ
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4438.jpg
ですが、カソード側（7セグLEDの1pin〜5pin)はどうなっているでしょうか。CH1を12pin（最上位のアノード）として、CH2で測定してみてください。CH2で測定するのは1pin〜5pinの中のどれか1つだけでいいです。

＞もう１枚購入して、表面をペーパーがけでもしてみましょうか。
そこまでしなくてもいいです。

ダイナミック点灯の7セグLEDから数字を引き出す実験を始めました。以前改造した時計キット
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-01996/
から信号を引き出して実験しています。

表示を保持するデジタルICは74HC573
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-13265/
を使う予定です（シフトレジスタは使わないことにした）。これは最初にdarumaさんが言っていた「ラッチ」動作を行うものです。

1個の74HC573で1桁ぶんの保持を行うので、6桁で6個、9組の表示だと合計54個必要になります。1個40円なので2160円になります。他にもデジタルICをいくつか使いますが大量使用は74HC573だけです。

daruma(2018/10/31 Wed 12:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^7: プレゼン電卓

CH1は12pin、CH2は1〜5,7,10,11について調べました。
5pin以外はタイミングも電圧もまったく同じです。
5pinだけは、オートOFFで無表示のときも含め常時H(3V)です。
これは表示値がゼロのときで、なにか数字を入れると、5pinも他と同じ波形になりました。

daruma(2018/10/31 Wed 12:20) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^8: プレゼン電卓

5pinを見ていますが、上記「なにか数字を入れると」は、「"１"以外の数字を入れると」でした。図は"2"を各桁に入れて行ったときですが、下位から桁が埋まっていくにつれて谷が増えて行き、６桁全て埋まるとこのようにCH1がデコ波になります。５桁まではCH1は矩形波です。
1pinを見ると、入れる数字によって谷が移動し、増えはしません。これは見ているセグメントによる違いなのかと思います。数字とセグメントの対応を精査してはいませんが。

inara1(2018/10/31 Wed 15:59) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^9: プレゼン電卓

カソード波形ありがとうございます。その結果から、7セグLEDのアノード電圧波形の「デコ」の原因が分かりました。

7セグLEDを光らせないときは、アノードとカソードは両方とも3Vか、または両方とも0V（LEDには電圧がかからない）ですが、光らせるときは、アノード電圧を3Vにして、特定のカソード電圧だけ0Vに下げています。そのとき、アノード電圧が電圧降下で少し下がるので「デコ」が発生するようです。電流制限抵抗を入れなくても、マイコンの出力ポートの直列抵抗が大きいために、LEDが発光すると電圧降下が起こるようです。

マイコンの出力ポートは一般に電流を吐き出す能力はあまりない（直列抵抗が大きい）ですが、電流吸い込み能力がある（吸い込み時の直列抵抗が小さい）ので、LEDが光っているときのカソード電圧の上昇はほとんどないようです。

アノード電圧波形の最大値は2.35V、「デコ」の電圧が1.85Vとなっていますが、本当の最大値は3Vではないのでしょうか。オシロの自己校正を再度行ってみてください。

daruma(2018/10/31 Wed 16:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^10: プレゼン電卓

> マイコンの出力ポートの直列抵抗が大きいために、LEDが発光すると電圧降下が起こるようです。

なるほど、納得です。

キャリブレートし直してから再度波形を見ました。
やっぱりこうです。

daruma(2018/10/31 Wed 16:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^11: プレゼン電卓

オートOFFでLEDが点いていないときでも、CH1は3Vではなく2.520Vです。

電源電圧がドロップするのかなと思って、電池ホルダ部で見てみましたが、3Vでした。（安定化電源から入れています）

inara1(2018/10/31 Wed 17:30) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^12: プレゼン電卓

＞オートOFFでLEDが点いていないときでも、CH1は3Vではなく2.520Vです
そうですか。マイコンの電源ラインに抵抗が入ってるわけでもないのに不思議です。でも2.52Vでも問題ないです。

daruma(2018/10/31 Wed 17:46) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^13: プレゼン電卓

CH2で見ているカソード側は3Vなんですけどね。
CH1と2を交換しても変わりませんから、オシロのせいではないですし。
それでも問題無いならよかったです。

daruma(2018/11/07 Wed 21:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^14: プレゼン電卓

中国のショップから、足りなかったスイッチが届きました。不足は１個だけだったのですが、３個送ってくれました。
きちんとした事後処理対応よかったです。

なにか私のほうで実験しておけることはありませんか。
まだ何も発注していませんが、74HC573と７セグLEDをとりあえず買っておいたほうがいいですか。

inara1(2018/11/08 Thu 08:58) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^15: プレゼン電卓

＞なにか私のほうで実験しておけることはありませんか
7セグはどういうものを使う予定ですか。
高齢者が見るものなので数字が大きいものでしょうか。アノードコモンでもカソードコモンでもどちらでも対応します。

点灯方式はスタティック点灯（連続点灯）とダイナミック点灯（順次点灯）のどちらにも対応しますが、明るさとの兼ね合いになるので、まずは、darumaさんのほうで、1つの金額だけ表示するものを作って、スタティックで問題ないかを確認したほうがいいかもしれません。

スタティック点灯のほうが断然明るい（6桁なら6倍明るい）のですが、抵抗の数が桁数×7個になってしまい、配線数も大幅に増えます。

ダイナミック点灯にするのなら、3桁入ったものと4桁入ったものがありますが、表示が6桁しかないのなら、3桁のを2個でいいように思います。しかし、秋月の7セグで3桁のものは数字が小さいです。4桁のは大きいのがあるのですが。

スタティック点灯にするには、1桁のものを並べればいいので、大きさの選択肢が広がります。

ダイナミック点灯で実験してみて暗かったら無駄になるので、最初からスタティック点灯にしましょうか。配線が多くなりますが。スタティック点灯なら、1桁のものを並べるだけなので、darumaさんのほうで使う予定のものを教えてください。

74HC573はまだ買わなくていいです。他のロジックICを使うので2度手間になります。

daruma(2018/11/08 Thu 10:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^16: プレゼン電卓

7セグLEDは、パネルの大きさがA3ですから、あまり大きなものも使えません。「総額」表示欄が22.5mm幅、他は12.7mm幅と考えています。一部細目欄に7.0mm幅が必要かもしれません。あまりいろいろなサイズにしないほうがいいとは思いますが。

電卓回路がアノードコモンのものを使っているので合わせるほうが都合いいかと思ったのですが、どちらでもいいのなら、どちらでもいいです。
ダイナミック点灯かスタティック点灯かのことも含め、電卓回路とは切り離して考えていいのでしょうか。以前調べたダイナミック点灯のサイクル(57Hz)は取り込みに必要で、取り込んでしまったらスタティック点灯でいいということですか。なら、スタティック点灯がいいでしょうか。

配線数は少ないに越したことはありませんが、多くてもかまいません。秋月の４桁はコロンが入っていて時計を想定しているようですが、違和感はないでしょうか。電卓出力は６桁、ゲタばき１桁の７桁表示になりますが、１桁ものと３桁あるいは４桁ものが混在した場合ちぐはぐ感が心配です。１桁ものも配線しだいでダイナミック点灯にできると思っていたのですが、そうではないのですか。

ダイナミック点灯３桁を２個、ゲタばき１個として、ゲタの１個は抵抗を大きくして同じ明るさに見えるようにするか、あるいは全部同一の１桁ものにするか、１桁もののほうが大きさの選択肢は広いですね。

> まずは、darumaさんのほうで、1つの金額だけ表示するものを作って、

それをやりたいですが、どのような回路になりますか。実験回路に74HC573が必要なら買いますが。

> darumaさんのほうで使う予定のものを教えてください。

私のほうで特にこれというこだわりはありません。上述の３サイズが揃うものが望ましいです。

inara1(2018/11/08 Thu 13:17) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^17: プレゼン電卓

7セグLEDは明るさ優先でスタティック方式（1桁だけの7セグLEDを桁数だけ並べる）にします。極性は電卓に合わせてアノードコモンにします。

スタティック方式用は1桁と2桁のものになるので、秋月にあるものから選ぶとしたらここ
http://akizukidenshi.com/catalog/c/c7seg6/
http://akizukidenshi.com/catalog/c/c7seg3/
の中のアノードコモンになります。幅22.5mmはこの中になさそうですが、1桁と2桁のものは種類が多いので秋月以外で扱っているかもしれません。

darumaさんの投稿には「ゲタの１個は抵抗を大きくして同じ明るさに見えるようにする」と書いてありますが、ゲタも表示するのですか。電卓の表示が6桁なので、表示を7桁にしても表示する信号がないです。7桁目は最上位ならブランク（無表示）でいいと思いますが。7桁目が最下位なら常時0ですか。

『お知らせ座布団』の友人が実際に使う電卓はそれ
https://www.amazon.co.jp/dp/B07FP7GMM2/ref=pe_492632_159100282_TE_item
でいいのでしょうか。7セグLEDの駆動方法が同じでないと今回の回路は使えません。

秋月で扱っている３桁と４桁のものはダイナミック点灯専用です。コロンが入っている4桁のはサイズが小さいです。

daruma(2018/11/08 Thu 20:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^18: プレゼン電卓

アノードコモン１桁LEDでスタティック点灯ですね。了解です。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04975/
がデータシートによると幅22.5mmです。

ゲタの件は、
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=article&id=4400&page=1
に書きましたが、友人からのリクエストは７桁なんですが使う電卓キットが６桁なので、下１桁は"０"でよいと友人に確認しゲタを履かせることにしました。
この桁は信号を受けて点灯するのではなく回路ONで点きっぱなしでよいと思います。そこより上の６桁がクリア時は無表示とすれば、ゼロ円を表示ということになります。クリアは全欄いっしょでワンボタン、押せば全クリア（無表示）です。

> 『お知らせ座布団』の友人が実際に使う電卓はそれ

そうです。既に組み立てた現物が製作物の「電卓部」になります。
表示部がA3パネを机に立て、電卓部は裏か脇に机置きにするイメージです。両者を結ぶケーブルが十数本程度以内ならば別筐体にしてケーブルで繋ぐ形、もっと多線であれば、"∠"形にして筐体内で結線する形を考えています。

daruma(2018/11/22 Thu 16:24) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^19: プレゼン電卓

inara1さん、難航しているのですね。やっかいなネタを持ちこんでしまってすみません。

私のほうでは、ゲタばき一桁を電卓部の表示にも付け加えました。当初は付加しないかシールでも貼るかくらいに考えていたのですが。

aitendoで、同じピンアサインの三桁ダイナミック点灯と、それとほぼ同じ見た目の一桁とを見つけて並べてみました。一桁LEDは通常の基板だと半ピッチ隙間が空いてしまうので、ハーフピッチの基板を使いました。見た目で電流制限抵抗の値をきめたのですが、やや明るいようです。
写真では点灯していない桁が有るように見えますが、シャッタースピードのせいで、肉眼では全桁点灯して見えます。

どうでしょう。このネタ幕引きとしましょうか。

inara1(2018/11/23 Fri 03:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^20: プレゼン電卓

＞難航しているのですね
難航はしていませんがチンタラやっていて全然進んでいません。これは締切り（希望納期）があるのですか？

daruma(2018/11/23 Fri 09:22) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^21: プレゼン電卓

そうでしたか。安心しました。
締め切りは特にありませんが、楽しみにしています。

札幌は初雪が一昨日で、こんなに遅かったのは実に128年ぶりだそうです。昨夕はちらほら降っても路面が濡れる程度だったのですが、今朝は未明に除雪車が通って行きました。「来ればいきなり」です。これから半年近く憂鬱な日々です。

電卓のLEDは暗いので、後日でも高輝度な一桁LEDを７個並べようかと配線図を描いてみました。同じ赤であれば電圧が足りないということはないですよね。「空中配線排斥運動」で、ピンが上下に横並びなものを採用して『LED Cube』で使ったスルーホールじゃない両面基板を使えばこれでいいかなと。

※図に誤りがあったので差し替えました。あわせて、基板も通常の片面基板を使うようにしました。

sakuraba(2018/11/28 Wed 17:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^22: プレゼン電卓

お初です。
時々読ませてもらいますが、マイコンを使えば簡単にできる回路をinara1さんがロジックICを駆使して作り上げるのに感心しています。
自分もプログラムは初心者ですが、今回の作品は下のようなLEDモジュールを使ってマイコンで点灯させる方が安くて作りやすいと思います。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06681/
https://www.amazon.co.jp/HiLetgo%C2%AE-MAX7219-%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%B9%E3%83%97%E3%83%AC%E3%82%A4-Arduino-STM32%E3%81%AB%E5%AF%BE%E5%BF%9C/dp/B01D0WSCJA
どうしてもマイコンが嫌いならだめですけど。

daruma(2018/11/28 Wed 18:45) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^23: プレゼン電卓

sakurabaさん、初めまして。アドバイスありがとうございます。

ご紹介のものは、Arduinoで使うのでしょうか。
Arduinoは使ったことありません。Raspberry Piは興味をもって↓このようなもの
http://darumakobo.wixsite.com/work/lednixieclock-b
を作ってはみたものの、「作った、動いた」の後は机上の置物と化しています。PICは、ここの掲示板でなんじゃらほいさんに指南いただいたのですが、どうにも頭が固くてついていけません。
ハードウェアで作るのは、inara1さんにすっかりお世話になってもう何年にもなります。いつも実際的な回路を提示いただきたいへん助かっています。

もっぱら他力本願で情けないのですが、Arduino作戦はこんな私にもなんとかなりそうでしょうか。「できるでしょう」の先を具体化するのがハードル高いのです。

inara1さんが考えてくださっている回路に取り組みたいのは変わりませんが、sakurabaさんマイコン作戦のほうご指南いただけますか。

漠然とした思いですが、電卓がブラックボックスなので取り出すのが各桁各セグメントのON/OFFですから、それらをラッチするのはマイコン使うにしても回路で行う部分が大きいように思うのですが、そんなことはないものでしょうか。値で取り出せればまた別なんでしょうが。

sakuraba(2018/11/29 Thu 12:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^24: プレゼン電卓

このLEDモジュールは、Arduino(AVR)でもPICでも他の色々なマイコンでも表示することができます。
こちらの掲示板でPICの書き込みを見るとアセンブリ言語で作られているようで、アセンブリ言語を初心者が理解するのはとても難しいと思います。
そのため最近の多くのマイコンでArduinoのスケッチの言語が使われています。

僕もLEDモジュールに数字を出すくらいのプログラムは作れますけど、買われた電卓とつなぐことまで教えられるレベルじゃないです。
特に割り算や消費税計算で小数点が出た時に、inara1さんはどうやってロジックICで対応するのかも想像がつかないんです。
セグメントのラッチについても、電卓がマイコンの出力なら取り出すのもマイコンの入力で回路の追加はいらないと思います。

電卓もArduinoもAVRマイコンなので、AVRマイコンに詳しいサイトの人に聞いてみてはどうでしょうか。

daruma(2018/11/29 Thu 17:12) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^25: プレゼン電卓

Arduinoではスケッチというものを作るんだとは見たり聞いたりしますが、その実際についてはなにも知りません。「難しい？」と訊くと「簡単だよ」と返って来そうですが、そのハードルが高そうで。

小数点の件は、電卓出力が小数になることはあり得ますが、運用上は整数しか出てこないことになっています。もし出た場合、各桁のLEDの小数点を含む８セグメントをラッチして再現するのだからそのまま表われると思うのですが、そうはいかないでしょうか。電卓に丸め機能があればいいのですがあいにくそんな気の利いた電卓ではないし。
今回の仕様では末尾一桁にゲタの"０"をつけますから、例えば、"3.14"が来た場合の表示は"3.140"となります。このあたり、inara1さん、いかがでしょう。

７セグLEDの状態を取り出して再現するので、電卓から数値を受け取るのではなく単なる点灯パタンとしての処理です。

sakuraba(2018/11/29 Thu 18:41) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^26: プレゼン電卓

最初の投稿を見ると金額を表示すると書いてあったので、金額に小数点が出てくるのは変ですし小数点が移動すると混乱の元になるような気がしたので、どうやってロジックICで桁を右詰めするのかと思ったんです。
マイコンなら切り捨ても四捨五入も自由自在にできると思いますが。

数字がたくさん並ぶと桁数を数えるのが大変なので、表示のボードに３桁ずつの仕切り線かカンマを書き込むことになると思います。そうすると、小数点表示はじゃまものになるのではないですか？

整数しか出てこないと言うことは、足し算と引き算だけなんですね。消費税は計算しないんですね。
僕の余計な心配でした。失礼しました。

daruma(2018/11/29 Thu 20:37) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^27: プレゼン電卓

計算や右詰めなど数値としての処理は電卓で完結させようという苦肉の策で７セグLEDから取ることを考えました。それで、液晶ではなく７セグ出力の電卓を探したわけです。電卓に表示された点灯パタンをそのままもらうことにすれば、マイコンに踏み込まなくてもいいのではと。７個（小数点も入れれば８個）のLEDの点灯パタンを各桁ぶんとりだして再現する作戦です。マイコンはよくわかりませんが、これだけの数のバイナリを処理するのはけっこうたいへんではないかと、むしろハードウェアでと考えていたら、inara1さんがシフトレジスタとかラッチとかの存在を教えてくださいました。

マイコンでということになれば、計算結果を数値として受け取るとか点灯パタンを数値化するとかいったことが必要になるのではないでしょうか。７セグLEDからもらう処理がマイコンを使えば簡単にできるのであれば魅力ですが。

マイコンのことはよくわからないままこのように思っています。

sakuraba(2018/11/29 Thu 21:49) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^28: プレゼン電卓

やりたいことはよくわかりますが、マイコンを使えば１/１０から１/１００くらい楽な製作になると思います。
もちろんプログラムは多少勉強する必要がありますが。
さらにマイコンを使えば、つねに総額を自動で計算することもできるような気がします。
もともとマイコン基板を使えば、その電卓基板自体もいらない可能性もありそうです。

自分で詳しく教えることができない事をいろいろ書いてすみませんが、ネットに出ている作品を見れば使える例がたくさんあるので、マイコンの使用もいいかなと思って投稿しました。
どうしてもマイコンに抵抗があるようでしたら読み飛ばしてください。

daruma(2018/11/29 Thu 22:29) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^29: プレゼン電卓

ありがとうございます。

> さらにマイコンを使えば、つねに総額を自動で計算することもできるような気がします。
> もともとマイコン基板を使えば、その電卓基板自体もいらない可能性もありそうです。

というのは計算機部分から作るということですね。それが王道だとは思いますが、私には、また今回のミッションとしても、遠大すぎます。

ArduinoにしてもRaspberry Piにしても、またPICやAVRを使うことも、おもしろそうだなあいろんなことができるんだろうなあと興味はあるのですが、これから新しいことを勉強するには気後れというか抵抗感のほうが先に立ってしまうのです。年のせいにしてはいけませんが・・・。

折があればまたいろいろ教えてください。こちらの掲示板ときどきお読みとのこと、私ももうずいぶん（７年くらい？）前にinara1さんにここで出会ってから初心の質問やらお願いやらでこちらに出入りさせていただいています。sakurabaさんもぜひご登場ください。

daruma(2018/12/02 Sun 19:01) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^30: プレゼン電卓

高輝度のLED
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00639/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04114/
の２種を買ってみました。
前者は「超高輝度」、後者は超の字は付いていないものの「世界で最も明るい」と書いています。
どちらもある程度の電流を流したらのことで、この電卓では小電流しか出てこないのでその威力は発揮されないようです。おまけにダイナミック点灯ですし。
前者のデータシートにはグラフが載っていて、数mA程度だと明るくは光らないようです。後者には20mAでの明るさしか出ていません。
電卓の表示と見た目で同程度になるように3V+抵抗で光らせてみたら、数mA相当でした。

電卓電源は三端子レギュレータで取るつもりですが、3Vではなく3.3Vのものしか無いようなので3.3Vを入れてみるとやや明るくなって電卓動作にも問題無いようですから、3.3Vで行こうと思います。ATMEGA328Pは5Vでも使えるらしいですが、5Vで実験はしていません。やってみようかな。

ところで、この電卓で使われているのが三桁ダイナミックのLED２個なので一桁LEDでそのとおりに作ったのですが、これは６個の各セグメントピンを皆つないで六桁ダイナミックにしてもいいのかなと思いました。メーカーでは三桁ものを採用したのでそのようにしてあるだけでしょうか。６個の各ピンを繋いでいいのなら、外出しで引く線数が減らせます。

また、いままで気がつかなかったのですが、この電卓では最下位が一位の場合そこに小数点が出ます。ゲタを履かせて"xxxxxx0"になるべきところが"xxxxxx.0"になるのは具合が悪いですね。運用上整数しか出てこないということで小数点を殺してしまうのは乱暴でしょうか。

追：
電卓を5Vで動かしてみました。LEDは元気よく光り、機能も正常です。"888888"を表示させた時の総電流は、3.3Vでは20mA、5Vでは56mAです。長時間は試していませんが、大丈夫ですよね。この回路にはATMEGA328Pと７セグLED、数本の抵抗と積層セラコンのみ、ATMEGA328P自体は電源1.8〜5.5Vだそうです。

daruma(2018/12/05 Wed 22:56) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^31: プレゼン電卓

5VならLEDが十分明るく光るので、電卓は5Vで動かすことにしようと思います。
高輝度LEDを並べず元のLEDに戻しました。各セグメントをラッチ回路へ取り出すのにヘッダピンを付けようとしたのですが、ハーフピッチ基板は穴が小さいのでピンが入りません。細ピンのものでもだめでした。それで、2.54mmピッチの基板と半々で貼り合わせました。接合部の裏に３穴幅に切った基板をあて、エポキシで貼り、充分しっかり接合できました。

LEDの各セグメントからピンで信号を取り出すようにしてあります。この電流で直接LEDを光らせるわけでなく74HC573の入力になればいいので、小電流が取れればいいのですよね。

さて、もしやinara1さん、ご無沙汰なのはこのネタは現実的でないよと暗に示唆なさっているのでしょうか。LEDからの引き出し線が22本、ラッチをONする制御線をもう１本でしょうか、これを９枚のラッチ基板に配って、で、ラッチした出力でディスプレイ用７セグLEDをスタティック点灯、７セグ×７桁×９欄ですからけっこうな本数ですよね。配線量でめげはしませんが・・・。
仮にマイコンでするとしても、よくわかりませんがラッチして桁数ぶんの７セグLEDを点灯させる回路は同様に必要ではないでしょうか。ハードウェアで行く作戦が殊更おおげさだとは思えないのです。実現を目指すのは無謀でしょうか。

daruma(2018/12/11 Tue 13:19) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^32: プレゼン電卓

inara1さん、ご無事でしょうか。なにか起きたのかと心配しております。

inara1(2018/12/12 Wed 08:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^33: プレゼン電卓

> inara1さん、ご無事でしょうか
元気ですよ。プレゼン電卓の表示部を少しずつ作っています。

配線量が多いので1個のデータの表示は「4桁+ダミー1桁」としています。9個のデータを表示させると9倍の工数がかかって、いつ終わるのか分からないので1個のデータだけの表示にしています（データ表示は同じ回路）。この他に、データ転送用の共通回路が1つあります。

クリアボタンを押すと表示が消え（ダミー桁だけ0表示）、転送ボタンを押すと電卓の表示が出るようにします。クリアボタンと転送ボタンは各データごとに設ければいいですが、全クリアというボタンを追加してもいいです。

daruma(2018/12/12 Wed 09:51) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^34: プレゼン電卓

あ、ご無事でしたか。よかったよかった。

１欄ぶんの回路がユニットになれば、それを必要ぶん並べることになるのですね。９個の欄をもう少し減らせないかの相談も折を見て友人としてみようと思います。欄が多いと数字のサイズも小さくなってしまいますし。

実は、１欄ぶん７桁のLEDと74HC573は買ってあります。

電卓部のLEDは5Vで56mAは流し過ぎかと、結局電源をダイオードで少し落としたりLEDのコモン側に47Ωを入れたりで20mAほどに抑えることに落ち着きました。

inara1(2018/12/12 Wed 10:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^35: プレゼン電卓

＞それを必要ぶん並べることになるのですね
そうなんです。配線が大変です。マイコンを使ってもスタティック表示なら配線量は多いはずです。LEDと表示回路を別基板にすれば表示部分が大きくなることはないですが、基板間の配線がさらに増えます。

>７桁のLEDと74HC573は買ってあります
LEDは1桁用（アノードコモン）を想定しています。74HC574は1つのデータで6個必要です（ダミー桁には使わないので）。9個のデータなら54個です。

LEDの明るさは外部で調整できるようにする予定です。電源電圧5Vで100Ωの電流制限抵抗を入れたときが最大光度で、LEDの共通アノードの電源電圧を回路電源とは別にして、LEDので電源電圧を変えることで調整するようにします。47ΩでもLED電流はあまり変わらなかったので100Ωにしました。

daruma(2018/12/12 Wed 10:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^36: プレゼン電卓

ハイエンド版ラーメンタイマを思えば、配線量にはめげません。

> LEDは1桁用（アノードコモン）74HC574は1つのデータで6個。9個のデータなら54個

了解です。まずひとつ作って、あと×８はその時点で購入します。

私の方でいろいろやってみているのは電卓自体の手元表示LEDで、提示用の表示はラッチ出力を受けて別に点灯させるのですよね。充分明るいのがよいと思います。緑色がいいかなと思ったりもしています。

daruma(2019/01/01 Tue 00:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^37: プレゼン電卓

新年になりました。
旧年中はたいへんお世話になりました。ありがとうございます。

inara1さん、他のスレも含めこのところお出にならず案じております。
もしや私なにか失礼をしてしまったでしょうか。このネタ『プレゼン電卓』が不都合お気に障るあるいは気乗りがしないということでしたら、ここで打ち切りということでもやぶさかではありません。inara1さんの以前のようにアクティブなご発言を心待ちにしております。
新しい年もまたいろいろお教えいただければと思います。どうぞよろしくお願いいたします。

inara1(2019/01/02 Wed 11:40) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^38: プレゼン電卓

0時02分投稿ですか。
例年はdarumaさんは旅行で不在なので、今頃温泉三昧かと思ってました。

プレゼン電卓は12月中をめどとしていましたが試作が進んでいないだけです。遅れて申し訳ありません。

今年もよろしくお願いします。

daruma(2019/01/02 Wed 14:16) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^39: プレゼン電卓

inara1さん、ありがとうございます。
この正月は、老夫婦ふたりでのんびりと過ごしております。
『プレゼン電卓』、お手数をおかけしています。申し訳ありません。楽しみに待たせていただきます。よろしくお願いします。

北海道は積雪多くなく（と言ってもそれなりに積もってはいます）平穏ですが、暮れには田舎道でスタックしてしまい近隣農家の方がトラクターで引っぱり出してくれて無事生還しました。北海道の冬道は路外に「落ちる」のではなく除雪の雪壁に乗り上げます。

inara1(2019/01/14 Mon 15:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^40: プレゼン電卓

長らくお待たせしました。動作確認できました。

秋月の時計キットの表示を取り込んて保持した様子です。
7セグLED全体の明るさは変えられるようにします。各表示データごとにトグルスイッチを付けて、消灯かデータ転送かを選択するようにします（あまり多くのスイッチを付けると操作しづらいため）。

74HC573は桁数分必要です（最下位桁はダミーなので不要）。74HC14は全体のタイミング信号を作るためのものなので、全体で1セットだけです。他にダイオード（1N4148）や抵抗、コンデンサがあります。LEDの明るさ調整用に2SJ334を1個使います。明るさ調整可変抵抗は10kΩ〜100kΩです。

7セグLEDは全てdarumaさんが購入した1桁用のものですか。そうであればそれ用の配線図を描きます。

daruma(2019/01/14 Mon 16:00) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^41: プレゼン電卓

ありがとうございます。

今、自分なりに考えて実験してみようかなと思っていたところでした。
私がわからないなりに考えたのは、
�@ 7セグの各セグメントとタイミング信号とのANDを取り、これを74HC573の入力とする。ANDは74HC08。
�A 各セグメントぶん8出力を74HC573のD0〜D7に繋ぎ、Q1〜Q7とGND間にLEDと電流制限抵抗を付ける。
�B OE_はLOWのままだからGNDへ。LEがラッチのスイッチで、HIGHにした瞬間ラッチされる。
と、こんな筋書きでした。

と、ここまで書いて質問しようと掲示板に来たらinara1さんの書き込みです。

> 7セグLED全体の明るさは変えられるようにします。
はい。電卓出力のLEDは暗めなので、前掲の実験をして5V電源でも電卓は動作しLEDは明るすぎるくらいになるので電流制限抵抗でおさえようか、マイコンの出力ポートで直接LEDを点灯させているとしたらあまりたくさんは流せないので。
一方表示用の外付けLEDは高輝度のものでも3Vではさほど明るくないので5V必要かと考えていました。
電源（電卓への供給含む）は5Vにしますか。3V(レギュレータで3.3V)にしますか。

> 各表示データごとにトグルスイッチを付けて、
任意欄のボタンをポンと押すとそこにラッチして表示とイメージしていましたが、トグルONで表示OFFで消すということですか。任意欄のONでそこに表示されて、電卓を入れ直してもその欄はそのまま表示、別欄のONでその欄に表示という動作でしょうか。トグルOFFの時点でクリアされて電卓を入れ直したあとONにすると表示が更新されるということですか。

> 74HC573は桁数分必要です（最下位桁はダミーなので不要）。
はい。それの×欄数ぶんですね。

> 74HC14は全体で1セットだけ、他にダイオード（1N4148）や抵抗、コンデンサ、LEDの明るさ調整用に2SJ334を1個、明るさ調整可変抵抗は10kΩ〜100kΩです。
了解しました。

> 7セグLEDは全てdarumaさんが購入した1桁用のものですか。
以前書いたアノードコモン１桁のものを予定していますが、これからそろえるのでどのようなものでもOKです。欄によってサイズを変えることも考えているので、LEDは別基板でピン配置の違いに応じられるようにということでどうでしょう。パネルにレイアウトするにも、回路部分とLED部分と別基板のほうが都合いいと思うのです。
トグルスイッチと明るさVRも回路基板からケーブルで外出しですね。

daruma(2019/01/14 Mon 17:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^42: プレゼン電卓

7セグLEDは欄（項目）の数が多いので、縦の余地はあまりとれません。LEDと74HC573はセットにして配置するほうが都合いいのかもしれませんが、実験写真のように両者を上下に置くスペースはとれないと思います。
aitendoにこんなの
http://www.aitendo.com/product/11350
がありますが、どうでしょう。これだと横長にレイアウトできます。

LEDと74HC573をセットで置くのと74HC573を離すのと、ケーブルの本数は同じですか。どちらにしても8ビットぶん引かなきゃなりませんね。

daruma(2019/01/15 Tue 09:45) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^43: プレゼン電卓

基板の構成はこんなふうに考えていますが、いかがでしょう。
小さいLEDの欄は、１枚の基板に２段か３段同居できるとなおいいのですが、同じ基板スペースとるなら小さいLEDにしなくてもいいかなと思ったりしています。
スイッチは正面でなくパネル筐体の側面につけるのがいいかもしれません。（トグル操作のしやすさで）

ところで、明日から19日まで所用で横浜です。秋葉原へ行く時間はとれないかもしれませんが、部品は発注しておきます。製作は帰ってきてからになりますので、急がなくてかまいません。ご面倒をおかけします。

daruma(2019/01/15 Tue 15:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^44: プレゼン電卓

aitendoの
http://www.aitendo.com/product/11350
は在庫切れでした。

http://www.aitendo.com/product/15574
はもっと幅狭なのですがスルホール両面なのでハンダやり直しになると大変そうです。
これを使えば９段並べも余裕です。パネルをA3より少しだけ大きくすれば左右２枚並べることもできますし、回路が短く収まるなら
http://www.aitendo.com/product/15581
もあります。回路にこの短い基板LEDに長い基板だと収まりいいです。両方買っておきましょうか。
LEDは空中配線だけにしてでもこの幅に収められますが、回路の方はどうでしょう。この幅に収まらなければいつもの47mm×72mmにならどうでしょう。長さが足りなければ倍サイズのを細幅に切りましょうか。

いろいろ迷ってすみません。配線図描きの寸法決めに間に合えば。

※※
あ、秋月に
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03250/
がありました。片面なので使いやすいし、この長さだと左右２枚並べ縦に９段並べでちょうどよく配置できます。配線図がなんとか収まるとありがたいですが、どうでしょう。

daruma(2019/01/15 Tue 16:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^45: プレゼン電卓

7セグLEDを決めました。

基本的な欄に使う中サイズが
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-12920/
VFは2.1Vです。

内訳の欄に使う小サイズが
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-12644/
これもVFは2.1Vです。

総計の欄に使う大サイズが
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04975/
です。ひとつのセグメントにLEDが２個入っていてVFは4.4Vです。

色味がそろっていることを期待してOptoSupply製品で揃えました。

３種それぞれピンアサインは違いますが、ランド配線に空中配線も併用でなんとかします。

daruma(2019/01/16 Wed 03:30) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^46: プレゼン電卓

ひとつ確認させてください。
74HC14と2SJ334は、各回路に１個つまり９欄に９個必要ですか。それとも、装置全体に１個ですか。

inara1(2019/01/16 Wed 06:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^47: プレゼン電卓

＞74HC14と2SJ334は、各回路に１個つまり９欄に９個必要ですか
74HC14は全体で2個です。2個なのは、1個で3桁分だからです。

2SJ334は、全てのLEDの明るさを変えるのなら1個、各欄で変えるのなら欄数です。

75HC573の基板と7セグLEDの基板を1枚にすると面積を取るので、別々にしますか？そうするのなら、こちらは回路図だけにして、darumaさんのほうで配線図を描きますかか？

daruma(2019/01/16 Wed 10:40) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^48: プレゼン電卓

ご返事ありがとうございます。
74HC14が２個、2SJ334はLED３種ごとに調整を念頭に３個見込んでおきます。この調整VRは操作部側に置ければスマートですね。フラットケーブルが増えますが。

配線図まで描いていただくのは申し訳ないと思っておりました。基板サイズが特殊なこともありますし、私のほうで頑張ってみます。描いたら見ていただきたいと思います。

inara1(2019/01/16 Wed 12:13) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^49: プレゼン電卓

表示部の1欄分の回路図を描きました。
Vdd1は7セグメントLED用の電源で、ここの電圧を変えることで調光します。

トグルスイッチを「非表示」にするとダミー桁以外消灯します。「金額表示」にすると、電卓からのデータが取り込まれて表示されます。トグルスイッチを「金額表示」にしたままにしておけば、表示データは保持されているので、電卓側の数字を変えても表示は変わりません。

タイミング回路は後で添付しますが、72mm×47mmサイズの基板に収まると思います。

daruma(2019/01/16 Wed 14:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^50: プレゼン電卓

> 表示部の1欄分の回路図を描きました。
> Vdd1は7セグメントLED用の電源で、ここの電圧を変えることで調光します。
>
> トグルスイッチを「非表示」にするとダミー桁以外消灯します。「金額表示」にすると、電卓からのデータが取り込まれて表示されます。トグルスイッチを「金額表示」にしたままにしておけば、表示データは保持されているので、電卓側の数字を変えても表示は変わりません。
>
> タイミング回路は後で添付しますが、72mm×47mmサイズの基板に収まると思います。

daruma(2019/01/16 Wed 14:15) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^51: プレゼン電卓

成田に着きました。
↑慣れぬスマホ書き込みで失敗しました。編集キー入れてなかったので削除することもできません。

回路図ありがとうございます。これとゲタ桁無しのもう一つと並べて１欄ぶんですね。帰って配線図描くのが楽しみです。

inara1(2019/01/19 Sat 10:41) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^52: プレゼン電卓

表示部分以外の回路図です。まずは表示部を1個だけにして動作確認してください。

7セグメントLEDのa〜DPまでの配線を100kΩでプルアップしているのは、こちらで動作確認したときに、これがないと信号レベルが0V〜2Vの範囲になっていたためです（100kΩを付けるとHレベルが大きくなる）。darumaさんの電卓でこの部分の信号レベルが0V〜3Vなら必要ないかもしれません。

daruma(2019/01/19 Sat 13:04) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^53: プレゼン電卓

ありがとうございます。
明るさ調整は、VFが2.1Vのもの２種類４欄と4.2Vの大型とで分ければいいのですね。
午前中秋葉原に行ってきました。aitendoは13時開店になったのですね。残念。ラジオデパートは店じまいがまたふえて寂しさ一層でした。
成田に向かう電車の中です。

daruma(2019/01/20 Sun 19:19) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^54: プレゼン電卓

表示部の配線図を描きました。

※誤りがあったので差し替えました。

操作部との接続を16ピンにおさえたくて、使わないDPセグメントは割愛しました。
回路基板とLED基板はL形ヘッダピン/ソケットで連結しますが、これは空中配線を引く作業がしやすいよう固定するためで、ピンからはゲタ桁とその上の桁を配線して空中配線を減らします。それより上位の桁は空中配線ですから配線後は２枚一体です。

74HC573のD0〜D7の並びは連結部配線の都合上a,b,c,d,e,f,gの順ではなくf,g,a,b,c,d,eの並びにしましたが、これは入力から表示出力まで一貫してさえいればかまいませんよね。

これでどうでしょう。

これは中サイズLEDでの図です。大サイズは基板１枚に収まりきれませんでした。どうするか考えます。いよいよだめなら「総計」欄も中サイズLEDにしようと思います。

※変更を加えたので再度差し替えました。

※入力側ピンがビス穴にかかるので修正し差し替えました。

※Vdd1,Vdd2,GNDを寄せて並べたので差し替えました。

daruma(2019/01/22 Tue 11:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^55: プレゼン電卓

操作部の配線図を描きました。電源を積んだせいもあって、大きい基板がいっぱいになりました。7805の発熱はさほど無いのかもしれませんが、ひとに渡すものでもあるし、ヒートシンクを付けます。
DPセグメントは割愛してあります。16芯＋シールドの丸ケーブルを見つけてあるので、操作部表示部間はそれで繋ぎます。コネクタ接続にできればいいのですが、パネル付けのものとしてはD-SUBくらいしかありませんね。直付けにしようかなと思ったりもしています。

点検して誤りは無いと思うのですが・・・、心配です。

inara1(2019/01/22 Tue 15:22) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^56: プレゼン電卓

その基板単独で動作テストをしたほうがいいですね。

セグメント信号のa〜fは、100kΩの抵抗でプルアップしているだけなので、入力側も出力側も同じ波形ですが、添付図のように、Hレベルが3V以上あるか確認してください。a〜fの全ての信号線で確認してください。3V以上ないときは後段の表示回路が動作しないので、100kΩのプルアップ抵抗を33kΩや10kΩに変更してみてください。

Dig1〜6は入力側と出力側で波形が異なります（添付図）。出力側の波形のHレベルが5V付近になっていて、パルス幅が100μsくらいになっていればOKです。Dig1〜6の全ての信号線で確認してください。

daruma(2019/01/22 Tue 15:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^57: プレゼン電卓

表示部基板から工作に取りかかって、小さな誤り（リードとジャンパ゛んが同じ穴に）に気づいたところでした。修正した図と差し替えておきます。

> その基板単独で動作テストをしたほうがいいですね。
操作部基板だけでですね。
プルアップ抵抗は、
・無しでいい
・100kΩ
・33kΩや10kΩ
で試すのですね。こういうときは、ワイヤーでブレッドボードに出してきて実験するのがいいですか。抵抗を足が長いままハンダづけしたり外したりするのは横着ですかね。一本足丸ピンを付けるのも手間取りそうで。

inara1(2019/01/23 Wed 11:48) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^58: プレゼン電卓

a〜fはプルアップするだけなので、基板を使わずに、電卓からの引き出した信号線と5V電源との間に抵抗を直結して調べればいいと思います。基板上で抵抗を取ったり付けたりするとランドが剥がれて汚くなってしまいます。

daruma(2019/01/23 Wed 13:54) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^59: プレゼン電卓

手元にちょうどいい寸法のヒートシンクが無くて、午前中梅澤無線に行ってきました。

> 電卓からの引き出した信号線と5V電源との間に抵抗を直結

そうですよね。どうも回路図の見た目に引きずられてしまっていけません。実験後に基板に入れるのも、こうすればいいんですよね。配線図を直しました。

daruma(2019/01/24 Thu 19:30) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^60: プレゼン電卓

操作部基板ができました。
電卓を繋いでみたところです。

プルアップしない状態でもこのように波形は5V出ています。100kΩ,68kΩ,33kΩを入れてみても変わりはありません。

実験は7セグメントすべてを接続せず、１本を取り出してそれを順に入力a〜gに繋いでみていますが、それでいいでしょうか。プルアップ抵抗もその１本にだけ入れています。７セグメントすべてを接続しなければいけませんか。

daruma(2019/01/24 Thu 19:41) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^61: プレゼン電卓

前掲の写真でオシロに映っているのは、Ch1（赤）がセグメント、Ch2（黄）がアノードの入力側です。

アノードの出力側がこれです。

ところで、電卓は３桁ダイナミックのLEDを２個並べていますから、アノードのピンは上３桁の１本と下３桁の１本で２本しか出ていません。
これをDig1〜6のどれかに繋いでいますが、inara1さんの配線図
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4545.jpg
にあるように６桁それぞれとして取り出すにはどうしたらよいでしょう。

inara1(2019/01/25 Fri 13:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^62: プレゼン電卓

＞アノードの出力側がこれです。
正常動作しています。a〜gの全ての信号線でそういう波形になっているか確認してください。

＞電卓は３桁ダイナミックのLEDを２個並べていますから、アノードのピンは上３桁の１本と下３桁の１本で２本しか出ていません
電卓のLEDはdarumaさんの紹介したサイトにあるこれ
http://www.avrobot.ru/images/product_images/popup_images/2417_3.jpg
の右下のアノードコモン品なら、アノードの線は3本あるはずです。

daruma(2019/01/25 Fri 13:28) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^63: プレゼン電卓

> アノードの線は3本あるはずです。

あ、そうです。昨夜はなにを勘違いしたんだろ。１本と思い込んでしまいました。

> 正常動作しています。a〜gの全ての信号線でそういう波形になっているか確認
１本ずつ調べると、ちゃんとそうなっています。
安心しました。製作を続行します。

ところで、2SJ334のところですが、VRを左いっぱいにすると0V、10°程回すと5Vに上がってそこから先は5Vのまま変化しません。これは、VRを100kΩではなく10kΩにすればいいですか。

inara1(2019/01/25 Fri 16:09) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^64: プレゼン電卓

＞2SJ334のところですが、VRを左いっぱいにすると0V、10°程回すと5Vに上がってそこから先は5Vのまま変化しません。これは、VRを100kΩではなく10kΩにすればいいですか。

10kΩにしても変わらないと思います。10度というのは少なすぎます。30度くらいから光り始めるはずです。Vdd1にLEDを接続して発光させた状態でもそうなりますか？

daruma(2019/01/25 Fri 16:35) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^65: プレゼン電卓

感覚的に10°と書いてしまいました。時計の一目盛として30度ですね。そこまでの区間で0〜5Vに上がります。表示部基板はまだできていないので、LEDは繋いでいません。Vdd1の出力をテスターであたりました。できてからやってみます。負荷の問題ですか。

inara1(2019/01/26 Sat 15:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^66: プレゼン電卓

＞負荷の問題ですか
はい。負荷を付けずにデジタルマルチメータ直結すると、2SJ334が十分ONにならないうちに出力電圧が上がってしまいます。負荷に「100Ω＋砲弾型LED」を付けた状態でボリュームを回したときの明るさの変化を見てください。30度くらい回すと光り始めて、半分くらい回すとそれ以上明るくならないと思います。

前の投稿で「a〜gの全ての信号線でそういう波形になっているか確認してください」と書きましたが、これは「Dig1〜Dig6の信号線でそういう波形になっているか確認してください」の間違いでした。

プルアップしているカソード側のa〜gの信号線の波形は大丈夫ですか。Lレベルは1V未満だと思いますが、Hレベルが3V以上あれば大丈夫です。

daruma(2019/01/26 Sat 16:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^67: プレゼン電卓

>「Dig1〜Dig6の信号線でそういう波形になっているか確認してください」

一昨日はアノードが三桁に１本しか無いと思い違いをしていたので、上位桁のアノードをDig1〜6に入れて実験していました。
あらためて、各桁のアノードをDig1〜6に入れて調べました。各桁の波形がちゃんと出ています。図は、aセグDig1を見ているところです。
出力はこのように5V出ているのですが、入力（電卓のアノード）は4Vしかありません。

daruma(2019/01/26 Sat 16:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^68: プレゼン電卓

これが、Dig6入力を見たところです。4Vしかありません。Dig1〜6どれも同じです。

（Ch1の原点がずれていますが、これは私のオシロの病気のようです。こまめにキャリブレートしても時が経つとこうなってしまいます。）

inara1(2019/01/26 Sat 16:56) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^69: プレゼン電卓

> これが、Dig6入力を見たところです。4Vしかありません。Dig1〜6どれも同じです
Digの信号は問題ないです。波形を気にしたのは、抵抗でプルアップしているa〜gの信号線のほうです。

daruma(2019/01/26 Sat 16:58) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^69: プレゼン電卓

> 負荷に「100Ω＋砲弾型LED」を付け・・・・30度くらい回すと光り始めて、半分くらい回すとそれ以上明るくならない

やってみました。はい、そうなります。消灯から全灯までの変化がVRの狭い範囲で起こりますが、これをもっと広い範囲でゆるやかに調整できるようにはなりませんか。

※　あ、そうか。実際の負荷はもっと大きいのでそれでちょうどよいように見込んでいるのですね。

daruma(2019/01/26 Sat 17:05) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^70: プレゼン電卓

> 波形を気にしたのは、抵抗でプルアップしているa〜gの信号線のほうです。

わかりました。セグメントの信号は現在プルアップしていない状態です。電圧が出ているのでこのままでいいですか。プルアップしたほうがよければ抵抗を入れますが。

inara1(2019/01/27 Sun 02:35) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^71: プレゼン電卓

＞電圧が出ているのでこのままでいいですか
Hレベルが3V以上あるかどうかです。波形を見せてください。

daruma(2019/01/27 Sun 08:41) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^72: プレゼン電卓

この図でいいですか。
Ch1（赤）が電卓からのセグメント信号（例によって原点ズレしていますが）、Ch2（黄）がタイミング信号です。
タイミング信号は、以前話題にした「デコ形」が時折出ます。電流が充分とれないからとのことでしたか。前掲のようにタイミング回路の出力はちゃんと出ているのでこれでもだいじょうぶでしょうか。

inara1(2019/01/27 Sun 09:11) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^73: プレゼン電卓

セグメント信号とタイミング信号というのは、配線図
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4552.jpg
のどこの信号でしょうか。配線図と波形を同じ図面にして、矢印でどこの信号か分かるようにしてください。

Dig1〜Dig6の信号のほうは基板の前後の波形
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4554.jpg
を前に見てますから問題ないです。darumaさんはこの信号をセグメント信号と呼んでいますが、7セグメントに対応するのはa〜gのほうだと思います。

daruma(2019/01/27 Sun 10:18) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^74: プレゼン電卓

すみません。取り違えて説明してしまいました。

回路図との対応です。

Ch1（赤）で見ているのがa〜gの波形「セグメント信号」です。
Ch2（黄）で見ているのが桁の波形。「タイミング信号」です。
別図の短い波形が、「タイミング回路の出力」です。

daruma(2019/01/27 Sun 10:38) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^75: プレゼン電卓

配線図との対応です。

配線図にプルアップ抵抗を点線囲みで描いていますが、いまは取り付けていません。

inara1(2019/01/28 Mon 04:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^76: プレゼン電卓

> 配線図との対応です。
分かりました。電卓側のDig1〜Dig6の波形に段差があっても大丈夫です。波形の立上がりを検出して短いパルスを作っているので。

a〜gにプルアップ抵抗を付けていないのにHレベルが5Vあるのは変ですね。この信号は電卓からなのでHレベルは3Vのはずです。

daruma(2019/01/28 Mon 16:18) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^76: プレゼン電卓

電卓は本来3V仕様ですが、7805から5Vをそのまま入れています。AVRマイコン自体はは5Vも可のようです。電卓のLEDが明るくなったのはいいのですがAVRのポートで直接点灯させているようなので、電流制限抵抗を入れました。3Vのときより少し明るくほどほどの明るさです。

今日はひさびさに仕事（と言っても顔出し程度）でした。これからとりかかって、なんとか今晩中には試運転にこぎつけたいと思います。基板間のワイヤーがいっぱいになるので、昨夜バラックを組みました。

daruma(2019/01/29 Tue 00:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^77: プレゼン電卓

試運転しましたが、だめです。

転送スイッチを切った状態で起動すると、転送スイッチをONにしてもなにも起こりません。
転送スイッチを入れた状態で起動すると、LEDがあちこち点灯し、どの桁のどのセグメントが点灯するかは不定です。これは通電時の初期化をしていないからですか。

74HC573の出力ピンはどれも、転送スイッチをONにすると1Vくらい出ますが、5Vは出ません。

タイミング回路のa〜gとDig1〜6はきれいに出ています。

表示回路基板とLED基板に誤りがあるのかと探しているのですが見つけられません。（以前の投稿に付けたものは何度か差し替えています。あらためてここに再掲します。）
図自体に誤りがあるでしょうか。