| ホーム |     私の電子工作作品集


 私は半田ごてを握って電子回路を組むのが大好きです。 長年の趣味として、子供のころからずっと様々なものを作り続けてきました。

 今思い起こしてみると、小学生のころには「子供の科学」を手本として簡単なおもちゃを作ったり、中学1、2年のころだったと思いますが、家にあった5球スーパーを 親父から無理やり貰い受け、それをバラバラに分解したことなどが原点だったように思います。

 やがて就職もし成人した後も、今ではどれも廃刊となってしまって懐かしい「初歩のラジオ」「ラジオの製作」「電波科学」等の雑誌を友として、その趣味は続きました。 (そのころに作製した一部の作品は今でも残っていますので、機会があればぜひ "番外" で紹介したいと、考えています。) 今でも「トランジスタ技術」だけは、 間欠的ではありますが購読しております。

 しかし、私にも仕事で忙しい時期があったり、パソコン等のプログラム作成にのめり込んでしまった時期もあって、一時的に半田ごてを握ることを忘れてしまったことも、 しばしばありました。

 そして、今から十数年前にあることを境にして、それ以降の私の新たな作品群の一つひとつに管理番号を与え、ドキュメント等と一緒にパソコン管理をするようになりました。

 今ではその数も規模の大小を合わせると(未完結のものを含めて)、実に170作品を超えました。 そこで、あらためて第1作目の作品が何だったかを調べてみると、 このページで紹介する "デジタル容量計" でした。
( 2014/02/16 )

001. デジタル容量計

[ 初公開日:2014年2月16日 ]

 秋月電子通商の 「デジタル容量計(電子Cメーターキット)」 を元にして、タカチのアルミケース 「YM-130」 に組み込んだものです。



 キットに付属の専用プリント基板に、7セグLEDをそのまま取り付けると、その位置が極めて悪く デザイン的に私の好みに合いません。

 そこで7セグLED用のプリント基板を新たに設け、それに取り付けることによってデザイン上は解決したのですが、両者の配線が必要になりたいへんでしたが仕方がありません。

 また、a 〜 g の各セグメントの電流制限用抵抗については、キットでは 100Ω が付属されていますが(当初これで配線したのですが)、高輝度タイプのLED(C-551SR) を使用しているため、まぶしくて見つめるのがたいへんな程でした。

 以前からケース内の配線の仕方が、どうも気に入らないと思っていたこともあって、今回思い切ってやり直すことにしました。(2007年1月29,30日)  そこでこの機会に上記の電流制限用抵抗も、100Ω から 200Ω に変更しました。 (結果として、もっと大きな抵抗値の方が良い)

■ 回路図 ■

| 回路図 (DegitalCMeter.CE3) | ページトップ |


( 回路の検討 2014/02 )

もしも、2回路8接点のロータリスイッチが入手できたら …… の話ですが ……


秋月電子通商のキットに添付されている資料内の回路図から、RANGE切り替え部分を抜粋したものが左上の図です。 これが原型となります。

この回路では、SW2 と SW3 とでコンデンサ容量値の測定RANGEを切り替えるのですが、2個のスイッチで操作するのですから、正直言ってあまり軽快な操作性とは言えません。

キット内には、SW3用にトグルスイッチ、SW2用には接点数が変更可能なロータリスイッチが入っていますが、この組み合わせではデザイン的に私の好みに合わないため、 両方ともロータリスイッチとしました。

右の表は、やはりキットに添付されている資料内から抜粋した、RANGE切り替えのための倍率表です。

そして、私が一番気に入らなかったのは、SW2 すなわち 倍率を昇順(その逆も)に順番に切り替えるときの操作です。 たとえば倍率 X1p、X10p、X100p、X1000pF (0.001uF) から 次の X0.01uF に連続的に切り替えたいときに、SW3 を B から A にする操作は仕方がないとしても、SW2 を 4 の位置から 2 の位置へ 戻さなければならない ―― と言うことでした。

それを連続的な操作に改善したのが、上記の 回路図 です。 SW2のロータリスイッチは接点数を変更することが可能で、5接点から9接点に変更して 使用しました。

しかし、所詮は SW3 の操作が伴いますから、操作性がよくないことには変わりません。

そして、これらを根本的に改善したものが、上の秋月電子通商(原型)の右側に示した回路図で、 ワンタッチで操作ができます。 ただし、これを実現するには2回路8接点の ロータリスイッチが必要になります。

2回路8接点のロータリスイッチと言うものは一般的ではなく、アルプス電気などのメーカーから発売されているロータリスイッチでは、回路数はともかく 2、3、4、5、6、12 接点のものしかありません。

上記の SW2用の接点数が変更可能なロータリスイッチは1回路用で、残念ながら2回路のものはありません。 特注でもしない限り実現は無理でしょう。

ただ1つの方法として、2回路12接点のロータリスイッチで、8接点のみを使用して残りの4接点は未使用とする ―― ことだけです。 でも、スイッチを回せば やはり接点が回転して、未使用接点に移動してしまうので、少々スマートさに欠ける ―― と思います。

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■ ケース内部の様子 ■

正面の真上から見たところ
正面の斜め上から見たところ 背面の斜め上から見たところ
左側面の斜め上から見たところ 右側面の斜め上から見たところ

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■ プリント基板(1)パターン図 (部品面) ■

| プリント基板(1)パターン図 (部品面) (DegitalCMeter1PC.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(1)パターン図 (ハンダ面) ■

| プリント基板(1)パターン図 (ハンダ面) (DegitalCMeter1PC1.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(2)パターン図 (部品面) ■

| プリント基板(2)パターン図 (部品面) (DegitalCMeter2PC.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(2)パターン図 (ハンダ面) ■

| プリント基板(2)パターン図 (ハンダ面) (DegitalCMeter2PC1.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(3)パターン図 (部品面) ■

| プリント基板(3)パターン図 (部品面) (DegitalCMeter3PC.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(3)パターン図 (ハンダ面) ■

| プリント基板(3)パターン図 (ハンダ面) (DegitalCMeter3PC1.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(4)パターン図 (部品面) ■

| プリント基板(4)パターン図 (部品面) (DegitalCMeter4PC.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板(4)パターン図 (ハンダ面) ■

| プリント基板(4)パターン図 (ハンダ面) (DegitalCMeter4PC1.CE3) | ページトップ |

■ パネルレイアウト ■

 パネル面は、穴加工の後インスタントレタリングで文字入れをし、レトラコートで軽く文字を定着して、最後に 2 mm 厚の透明なアクリル板を被せて 表面を保護しています。

 

| パネルレイアウト Excelファイル (DegitalCMeter.xls) | ページトップ |

■ ケース加工図 ■

 使用したケースは、"タカチ" の "YM-130" アルミケースです。 (図中の太線の○は現物合わせを要す)

| ケース加工図 (DegitalCMeterCS.CE3) | ページトップ |

■ 使用部品表 ■

(主要部品: IC, トランジスタ等)

(データシート)
タイマーIC .................... LM555CN
タイマーIC .................... LMC555CN
C-MOS IC (BCD-7セグデコーダ) .................... HD14511BP
C-MOS IC (3桁カウンタ) .................... HD14553BP

| 部品表 | Excel ファイル (DegitalCMeter_parts.xls) | ページトップ |

■ 参考サイト ■

秋月電子通商キット取扱説明書回路図集 .......... http://akizukidenshi.com/catalog/contents2/kairo.aspx
デジタル容量計(電子Cメーターキット) .......... http://akizukidenshi.com/download/kairo/データ/計測器関係/J011_容量計.pdf

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初版:2006年12月9日、初公開:2014年2月16日、最終更新:2023年11月4日