秋月ファンクラブ掲示板

daruma(2019/05/20 Mon 16:09) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^12: プレゼン電卓3

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たいへん永らくご無沙汰しました。

混迷していたわけではないのですが、表示回路基板の量産、ケース加工、ケーブル（というよりワイヤーハーネス）作りと道のりが長くて、それを思うと歩みがすっかりスローダウンしてしまいました。

ようやく全貌があらわれました。表示部の大きさはA3よりひとまわり大きい340mm×465mm、やや傾斜をつけて立つように背面下にアルミケースを付けてＬ字形とし、そこに主回路とケーブル分岐の基板が入っています。操作部は天面が傾斜したアルミケースに電卓と電源・操作部基板、スイッチ類が入っています。操作部-表示部間のケーブルを減らそうと当初は転送ボタンを表示部筐体に付けるつもりだったのですが、それではやはり操作性がよくないので、D-SUB37ピンのコネクタ（D-SUBは25ピンまでと思っていました）とフラットケーブルを使ってボタンも操作部に持ってきました。

ひとつ問題があります。電源投入時にまれにエラー（点かないはずのセグメントが１〜数個点灯）が出ることがあるのです。

オールクリア用に電源スイッチと直列にNormalyCloseの押しボタンを付けリセットスイッチとしているのですが、それのチョイ押しで電源再投入（最悪２回）すると解消されます。電源入れ直しで解消するなら投入時も正常でよさそうなものですが、シーソースイッチのチャタリングでしょうか。スイッチにコンデンサを抱かせればよいでしょうか。回路中にパワーオンリセットを設けるべきでしょうか。
なにか解決方法を示唆いただければありがたいです。

このあとは、表示部パネルと操作部ケースの文字入れにかかります。

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  1. [4673] このスレッドは『プレゼン電卓2』の続きです。
    inara1さん、なんじゃらほいさん、よろしくお願いいたします。

    操作部基板にPIC16F87を置いてみました。クロック生成スイッチの部分はまだはっきりしないので記載していません。

    16F87を表示部筐体のほうに置くことにすれば、この基板は電源と信号線プルアップ/プルダウンの役目で左半分の小サイズ基板にします。

    前スレ最後の方に書きましたが、LED電源は2SJ334で電圧調整したものを供給するようになっているので、三端子レギュレータを各表示部に置くのではなく当初計画の一括でと思います。

    低損失で1.5A出せる
    http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09262/
    にして6V 2.8AのACアダプター入力でどうでしょう。
    この三端子レギュレータは４本足ですが、４番のピンはオープンにしておけば出力ONというスイッチなんですね。
    三端子レギュレータの商品カテゴリに有りますが、「シリーズレギュレータ」とも書いてありました。

    ※あ、ピンアサイン違いますね。これから直して差し替えます。
    NJM2396F05は一般的な三端子レギュレータとピンアサインが違うので描き変えました。小手先直しでカッコ悪いですが。図は差し替え済みです。    プレゼン電卓3     daruma 2019/02/16 18:44 *
    1. [4674] 先日の成功報告は初代のスイッチが一つになっている回路でのことしたが、

      > 仕様はラッチと表示が別になった以下の回路図に基づくものです。
      http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4653.jpg

      とのことですので、スイッチを二つに分けた回路に取り替えました。

      なんじゃらほいさんリンクの図は、配線図の変更箇所を点線で記したのが読み取っていただけなかった際のものですので、あらためてここに貼ります。これですよね。

      で、この基板は中点OFFトグルスイッチ版へ変更を加えてあったので、元に戻してから実験をと作業したら配線不良が出て、とんだ時間がかかりました。情けない。

      さて、

      > ＮＣ側につながるのは表示板側のラッチ・解放の配線、ＮＯ側につながるのはクロック生成用の配線

      とのことですので、そのようにしました。（先日の実験は、16pinとGNDの間にタクトスイッチを入れていました。）
      NC/NOのあるモーメンタリということで、マイクロスイッチがあったのでそれを使っています。COM接点がGND、NO接点が16pin、NC接点は表示回路の74HC573のipin(OE)に付けていたスィッチとおきかえればいいのでしょうか。そう解釈して1pinに繋ぎました。

      この状態で電源ON（電卓は通電するが起動していずVer.表示の状態）すると、"888888"表示になります。次いで電卓の{ON/C]ボタンを押して電卓が"0"になると、"000000"表示になります。マイクロスイッチを押すと、"000000"表示が消え離すと"000000"が表示されます
      電卓がオートオフで切れると、無表示になります。

      ここで表示基板の74HC573の1ipin(LE)側にトグルスイッチをとりつけOFF（オープン）状態で再起動しました。
      "888888"から電卓{ON/C}で"000000"表示になり、数値をいれるとそれが全桁に並びます。例えば"1"を入れると"111111"です。トグルスイッチをON(GND)すると無表示になります。

      という動作状況です。

      マイクロスイッチのC接点とトグルスイッチとを入れ替えてみても、若干振る舞いは違いますが似たようなぞろ目表示が現れます。

      プログラムは「重要な更新（押しボタンスイッチ用）」を使っています。

      なんか私ピント外れなことをやっていますか。      Re: プレゼン電卓3       daruma 2019/02/17 15:40 *
      1. [4675] NC/NOモーメンタリを付けるのはこっちなんですね。
        これ一発で転送される仕様ですか。それとも、トグルスイッチも付けるのでしょうか。

        OEの側トグルスイッチをONのままにしておいて、ボタンのワンアクションで転送更新されますが、実際の数字列のどれかがぞろ目で表示されます。例えば、電卓で"123123"→"111111"や"222222"、2と3の重なったような表示、など。        Re^2: プレゼン電卓3         daruma 2019/02/17 17:45 *
        1. [4676] 中点OFF付きのスイッチを使うときの回路図はそれではありません。こっちです。
          http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4663.jpg

          もしかして、中点OFF付きのスイッチで動作確認していないのでしょうか。この方式なら、途中でOFF状態が入るので、同時ONの問題が起こらないと思ってましたが。

          darumaさんの報告は結果だけで、何をやってそうなったのかさっぱり分かりません。          Re^3: プレゼン電卓3           inara1 2019/02/19 09:27
          1. [4677] なんじゃらほいさんは
            > 仕様はラッチと表示が別になった以下の回路図に基づくものです。
            とのことで、「中点OFF付きのスイッチを使う」バージョンではないと思います。

            > もしかして、中点OFF付きのスイッチで動作確認していないのでしょうか。この方式なら、途中でOFF状態が入るので、同時ONの問題が起こらないと思ってましたが。

            いえいえとんでもない。やってみましたよ。既報のとおり思わしい結果にはなりませんでした。やってないのにやりましたなんて書くことはしません。100kΩの位置が変わったので２スイッチ版に変更を加えて行いました。
            今回のなんじゃらほいさん仕様の実験は当初私の方では原形の１スイッチ版で行ったのですが、その後２スイッチ版に基づいているとのことでしたので、中点OFF版を元の２スイッチ版に戻して再実験しました。その際空中配線の一部が不良になって時間がかかった顛末は上に書いたとおりです。どうも空中配線はこういうことに陥りがちで私は苦手です。

            > darumaさんの報告は結果だけで、何をやってそうなったのかさっぱり分かりません。

            すみません。結果を添えて報告をと思うものですから。
            「こうやったらこうなった」と書いているつもりですが。            Re^4: プレゼン電卓3             daruma 2019/02/19 10:41 *
            1. [4678] この画像
              http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4675.jpg
              は、なんじゃらほいさんに向けた質問でしたか。失礼しました。急に古い回路図が出てきたので、こちらに対する質問かと誤解しました。なんじゃらほいさんの返答待ちですね。

              こちらでは、なんじゃらほいさんが何をやろうとしているかフォローしていないので、マイクロスイッチ云々の話は分かりません。

              質問をするときは、今後名前を入れてください。こういう誤解もあるので。              Re^5: プレゼン電卓3               inara1 2019/02/19 11:02
              1. [4679] ご心配ありがとうございます。

                なんじゃらほいさんからはdaruma工房宛メールでプログラムの新バージョンやそれに伴うアドバイスをいただきました。
                それにそって少しずつ進んではいるのですが、こちらでのやりとりになかなかならなくて申し訳ありません。
                ↑の質問はなんじゃらほいさんからのメールに対してのものだったのですが、誤解を生んでしまって申し訳ありません。

                新展開があったので、今晩でも投稿しようと思っていたところです。
                ノーマリクローズ付きの押しボタンスイッチを使ってトグルスイッチは使わない方向で形になりつつあります。                Re^6: プレゼン電卓3                 daruma 2019/02/19 11:07
                1. [4680] 話の展開が全く理解できなかったのはメールでやりとりしていたためですか。分かりました。Re^7: プレゼン電卓3 inara1 2019/02/19 13:54
                  1. [4681] マイコン版をこちらで提案くださった後、なんじゃらほいさんからはdaruma工房宛メールでプログラムの新バージョンやそれに伴うアドバイスをいただきました。

                    inara1さんの「OEとLEのスイッチを別にしたバージョンの表示部」で、OEの側はGNDに落として、LEの側とマイコンの出力ポートをノーマルオープン/ノーマルクローズの押しボタンスイッチで操作することができることになりました。
                    動作原理について、なんじゃらほいさんからメールで解説いただいたのですが、私には理解しきれていない部分もあります。
                    なんじゃらほいさん、こちらで解説いただけるとありがたいのですが。

                    で、各表示部につけたスイッチからNO端子の線をマイコンにもってくるため、操作部には電源と信号のプルアップ/プルダウン部分を残し電源部とし、マイコンは表示部筐体におくことにしました。

                    電源部はいつもの小サイズ基板に収まる配線図が描けました。まだ作っていません。                    Re^8: プレゼン電卓3                     daruma 2019/02/19 17:43 *
                    1. [4682] マイコン部は信号を各表示部基板に分配する役割も持たせてみました。こんなかっこうです。ヘッダピンが大きな面積を占め倍サイズ基板になりました。

                      LED電源Vdd2は２系統ともヘッダピンで運んで、表示部の側でどちらを使うか接続し分けるようにしようと思います。

                      こんな構想なんですが、なんじゃらほいさんいかがでしょう。
                      ※図に一か所ミスが有って修正しました。                      Re^9: プレゼン電卓3                       daruma 2019/02/19 17:49 *
                      1. [4683] マイコン版では1.5秒のインターバルで転送のクロックが生成され、転送中はLEDが点灯する機能を追加いただきました。それを見て転送ボタンを離すタイミングを検証しました。

                        左が「点灯しているときに離す」、右が「消灯してから離す」で、それぞれ50試行の星取表です。
                        点灯しているときに離すと、転送が完了していない状態で中断することがあって、これが「失敗桁」です。成功率 31/50 = 62% でした。消灯してから切ると、50/50 = 100% 成功です。

                        このLEDは操作部筐体に有ればいいのですが、操作部と表示部は16芯＋シールドの丸ケーブルをちょっと大げさですがD-Sub25ピンのコネクタで繋ぐことを考えているので、芯数がいっぱいです。二十数芯となると太いし、フラットケーブルだとパネル面に出せるコネクタが無くて収まりが悪いです。
                        次善の策で、表示部筐体（パネル）の裏か側面に付けようかと思っています。
                        inara1さん、なにかいい手はありませんか。                        Re^10: プレゼン電卓3                         daruma 2019/02/20 18:55 *
                        1. [4702] なんじゃらほいさん、inara1さん、ご無沙汰しました。

                          なんじゃらほいさんからはいくつかのバージョンとアドバイスをいただき、転送スピードがより速くなって、また失敗桁が転送完了しないうちに終了するからでなく完了後繰り返し転送に入って中断された場合に起こることが理解できました。

                          なんじゃらほいさんからはdaruma工房宛メールでいただいたので、こちらでは経過報告のような形になってしまいますが、ここまで来ました。

                          回路が固まったので、複数表示部を接続しての実験をしました。
                          ２枚の表示部基板それぞれに付けた押しボタンを押すと、そこに転送表示されます。（電卓はダイナミック点灯のためとびとび表示に写っています。）

                          これから、LEDサイズの違うものを含め３枚目４枚目・・の表示部製作に入ります。                          Re^11: プレゼン電卓3                           daruma 2019/02/28 16:20 *
                          1. [4830] たいへん永らくご無沙汰しました。

                            混迷していたわけではないのですが、表示回路基板の量産、ケース加工、ケーブル（というよりワイヤーハーネス）作りと道のりが長くて、それを思うと歩みがすっかりスローダウンしてしまいました。

                            ようやく全貌があらわれました。表示部の大きさはA3よりひとまわり大きい340mm×465mm、やや傾斜をつけて立つように背面下にアルミケースを付けてＬ字形とし、そこに主回路とケーブル分岐の基板が入っています。操作部は天面が傾斜したアルミケースに電卓と電源・操作部基板、スイッチ類が入っています。操作部-表示部間のケーブルを減らそうと当初は転送ボタンを表示部筐体に付けるつもりだったのですが、それではやはり操作性がよくないので、D-SUB37ピンのコネクタ（D-SUBは25ピンまでと思っていました）とフラットケーブルを使ってボタンも操作部に持ってきました。

                            ひとつ問題があります。電源投入時にまれにエラー（点かないはずのセグメントが１〜数個点灯）が出ることがあるのです。

                            オールクリア用に電源スイッチと直列にNormalyCloseの押しボタンを付けリセットスイッチとしているのですが、それのチョイ押しで電源再投入（最悪２回）すると解消されます。電源入れ直しで解消するなら投入時も正常でよさそうなものですが、シーソースイッチのチャタリングでしょうか。スイッチにコンデンサを抱かせればよいでしょうか。回路中にパワーオンリセットを設けるべきでしょうか。
                            なにか解決方法を示唆いただければありがたいです。

                            このあとは、表示部パネルと操作部ケースの文字入れにかかります。                            Re^12: プレゼン電卓3                             daruma 2019/05/20 16:09 *
                            1. [4831] 電源ON/OFFの波形を見てみました。
                              Ch1（赤）が安定化電源からの入力、Ch2（黄）が三端子レギュレータからの出力です。
                              ON→チョイOFFリセット→チョイOFFリセット→OFFです。
                              いったん通電するとOFFしても0Vにならず0.7Vほど残ります。OFFしておいて＋側をGNDに接触させると0Vになります。これは電解コンデンサに貯まっているのですね。

                              横軸400mSで見ているからでしょうか、チャタリングは見えません。                              Re^13: プレゼン電卓3                               daruma 2019/06/03 16:16 *
                              1. [4832] 横軸を4mSにして観察しました。
                                立ち上がりが少し乱れています。このときエラー点灯は起きていませんが、エラーが出る場合も見る限り同様な程度の乱れです。
                                エラーを待っているとさっぱりエラーが出てくれません。直ったのかなと思ったところへ出ました。

                                電源チャタリングのせいではないと考えられるでしょうか。
                                次は、信号入力を調べようと思います。                                Re^14: プレゼン電卓3                                 daruma 2019/06/03 16:28 *
                                1. [4833] これかなあと思われる状況をとらえることができました。

                                  Ch1（赤）は最下桁74HC573のLE(11pin)、Ch2（黄）はSegAを見ています。
                                  電源が入っていないとき、Ch1（赤）はLレベル、Ch2（黄）はLレベルながらリップルがあります。
                                  電源ONすると、Ch1（赤）は0.4V程度に上がりCh2（黄）はHレベルになります。これが平常時です。

                                  エラー点灯したときが右半分です。Ch2（黄）はいったん0.5V程度に上がった後Lレベルになりリップル無くそれを維持しています。

                                  他の桁・セグメントも見てみましたが、同様です。

                                  なにが起こっているのでしょう。                                  Re^15: プレゼン電卓3                                   daruma 2019/06/04 11:57 *
                                  1. [4834] ちなみに、全桁に"８"を置いて転送ボタンを押したときのようすがこれです。Re^16: プレゼン電卓3 daruma 2019/06/04 12:22 *
                                    1. [4835] ９枚の表示部基板は桁信号・セグメント信号・電源それぞれが９枚並列になっています。その中で一部にだけエラー点灯が起きるということは、各表示基板の個体差によるものかと思われます。９枚中比較的エラーの出やすい表示基板はあるようですが、特定の基板だけに起きるというわけでもありません。

                                      なんじゃらほいさん、

                                      プログラムでこれを回避することはできないでしょうか。初期化時にパワーオンリセットが確実になされるといいのでしょうか。（素人考えですみません）

                                      inara1さん、

                                      回路上で解決する手立てはないでしょうか。例えば、電源投入直後にのみ起きるのだから三端子レギュレータ出力から回路へいく電源に遅延回路を加えるというのはどうでしょう。
                                      『教えてgoo』2009年の質問でinara1さんが答えられている回路
                                      https://oshiete.goo.ne.jp/qa/5039164.html
                                      のようなものを追加することはいかがでしょう。安定してから供給されるのではなく単に不安定要素が遅延するだけでしょうか。

                                      お助けいただけるとありがたいです。                                      Re^17: プレゼン電卓3                                       daruma 2019/06/04 17:47
                                      1. [4836] 前掲「これかなあと思われる状況」のCh2（黄）SegAは74HC573の出力を見ていましたが、今度は入力側つまりマイコン出力が74HC573の入力ピンに入るところを調べてみました。

                                        立ち上がり直後のパルスが長いのは正常/エラーにかかわらずいつもです。
                                        立ち上がり角が虫歯のようにかけていますが、ここがきれいにきっぱりになる場合もあります。試行回数が足りないかも知れませんが、虫歯の場合エラー、きっぱりきれいな場合成功の傾向があります。必ずそうとは限らないようですが、二三十回中数回出たエラーの「ほとんど」でそうでした。                                        Re^18: プレゼン電卓3                                         daruma 2019/06/05 10:02 *
                                        1. [4851] 別に立てた『オンディレイ回路』で書いたとおり、inara1さんのオンディレイ回路で実験したところエラーは起きなくなりました。

                                          具体的には、この回路をACアダプターから来て三端子レギュレータの入力、回路全体の電源を供給するところに入れました。
                                          全回路が遅延しているのだから遅延していないことと同じです。思うに、遅延回路を通ることでON時の波形が整形されたからではないかと自分で納得しております。結果オーライの解決ですが。

                                          これで完成として表示パネル文字盤を作り、その直後に発注元の友人へ納品したのですが、所用が続いてこちらへの報告が遅くなってしまいました。

                                          全体はこんな姿です。                                          Re^19: プレゼン電卓3                                           daruma 2019/06/30 09:36 *
                                          1. [4852] 操作部です。鉄人28号の操縦器みたいな傾斜型ケースがけっこうぎっしりになりました。[RESET]の文字の位置を間違えてしまいました。

                                            ふりかえれば、こちらで新ネタ相談のスレッドを立てたのが2018/10/13のことでしたから、８か月がかりのプロジェクトになりました。おかげさまで完成です。
                                            inara1さん、なんじゃらほいさん、おつきあいいただきありがとうございました。

                                            さぁて、次なるネタは・・・・。いまのところ思い浮かんでいません。                                            Re^20: プレゼン電卓3                                             daruma 2019/06/30 09:43 *
                                            1. [4898] すっかりごぶさたしています。

                                              新ネタの取り組みも無く過ごしていますが、この間に友人から使い勝手面で改作のリクエストがありました。転送スイッチが手元の操作部にあるのは「えっ・・と、何番目かな」と迷ってしまうことと、電卓部のタクトスイッチがぺこぺこして押しにくく２度押しになってしまうこともあるということでした。
                                              表示部側面にアルミのコの字形材を付け、転送スイッチはそこに移しました。
                                              操作部筐体を新しく作るのに併せ、テンキーは別なものを電卓基板から分離して付けることにしました。
                                              「キーボードを作る」ジャンルがあるんですね。『遊舎工房』というところを見つけました。
                                              https://yushakobo.jp/product-category/switches/
                                              aitendoの小さな通りを挟んだ脇です。
                                              業界標準のキースイッチはユニバーサルピッチじゃないのですが、蛇の道は蛇ですね。こういうのも見つけました。
                                              https://swanmatch.booth.pm/items/1073225
                                              これでキーを整然と並べることができました。

                                              以前からinara1さんの『知恵袋回答』を追っかけ拝読しているんですが、無礼な質問者へのお腹立ちもごもっともです。また、学校の課題のヘルプらしき質問も多くて、学業がそれでいいのかなと他人事ながら心配になったりもします。
                                              いずれにしても、専門的な理論や設計の話題が多くなっていますが、もっぱらその方面にシフトなさっているのでしょうか。
                                              これまでのように、「こんなの作りたいんですが・・・」と甘えるのがはばかられる気持ちです。                                              Re^21: プレゼン電卓3                                               daruma 2019/08/30 10:50 *
                                              1. [4946] スレ趣旨から離れますがここしか繋がりがなくてここに書きます。
                                                相模原にも台風被害がでたんですね。inara1さんご無事ですか。                                                Re^22: プレゼン電卓3                                                 daruma 2019/10/14 07:34
                                                1. [4947] ＞相模原にも台風被害がでたんですね。inara1さんご無事ですか。
                                                  あれは山間部ですね。我が家は標高100mの広大な相模原台地の上なので、がけ崩れや洪水とは無縁です。

                                                  ちょうど台風の中心が近所を通過したようですが、周辺も被害はありませんでした。風雨は前回の台風と同程度でした。                                                  Re^23: プレゼン電卓3                                                   inara1 2019/10/14 10:43 *
                                                  1. [4948] 被害なくてなによりです。
                                                    新ネタ構想が浮かばずご無沙汰しています。                                                    Re^24: プレゼン電卓3                                                     daruma 2019/10/14 11:45