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085. 沖電気 MSM5509 デジタル時計

[ 初公開日：2013年12月3日 ]

古いＬＳＩのストックがあり、またその資料も僅かに残っていたので組み立ててみました。　昔懐かしい沖電気の時計専用 LSI "MSM5509" を使用した、７セグメントＬＥＤ６桁表示のデジタル時計です。
		回路図ケース外観と内部の様子機能と使用法プリント基板(1)パターン図 (部品面) プリント基板(1)パターン図 (ハンダ面) 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 (ハンダ面) ケースへのプリント基板の取り付けケース加工図使用部品表参考資料・サイト

■ 回路図 ■

　当初、ＬＥＤに高輝度用を使用したのにあまり深く考えず、残っていた資料のままのＲ定数で組み立ててしまったため、電源を投入して動作させてみると明る過ぎて、特に AM／PM 用のＬＥＤは、眩しくて見ていられないほどでした。そこで、７セグ用の電流制限用抵抗を 22Ω → 47Ωに、AM／PM 用の同抵抗には思い切って 180Ω → 1.5KΩに付け替えました。これでかなり目に優しい輝きとなりました。

　また、６桁並んだ７セグＬＥＤを見ていると、何となくしまりがないような感じだったので、ついでに、時分と分秒の区切り用のコロンの代わりに、下図のようにｄｐ（デシマルポイント）を点灯させるように追加変更しました。

| 回路図 (Oki_MSM5509_DegitalClock.CE3) |

追加回路：

　基板だけで動作させていた時には、実験用電源（定電圧安定化電源 & 12Vシールドバッテリー用充電器）で +6V の電源を供給していましたので、何ら問題はなかったのですが、いざ、このデジタル時計をケースに収納して独立させるときに、ハタと気が付きました。

　持ち合わせの中でＡＣアダプタ等の DC+6V の適当な電源がない。 ―― そこで急遽 DC+6V 用の電源回路を追加することにしたのですが、既に完成しているプリント基板上にはそのスペースがありませんので、別基板を追加作製することにしました。

　そこでまた、 DC+6V 用の三端子レギュレータ 7806 の持ち合わせもない。代わりに Yahoo! オークションで入手した 7805（TA7805S）が多数手持ちにあったのでそれを使用することにしました。安易的に下図のように、ＧＮＤピンにシリコンダイオード 1N4007 を２本入れ、ＶF ＝約 0.6V を２本分電圧ブーストさせて、 +6.2V の出力を得ています。

　時計専用 LSI MSM5509RS の動作電圧は、残っていた古い資料を見てみると、 6±0.6V となっていますので問題はないと思います。

| 回路図 (Oki_MSM5509_DegitalClock2.CE3) | ページトップ |

■ ケース外観と内部の様子 ■


	ケース正面の斜め上から見たところ	ケース背面の斜め上から見たところ


	ケース左側面の斜め上から見たところ	ケース右側面の斜め上から見たところ


	ケース上面を真上から見たところ	ケース裏面を真上から見たところ

	蓋をあけて上面を真上から見たところ	下段の電源基板の取り付けの様子

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■ 各スイッチの機能と使用法 ■

12／24 時間 SELECT スイッチ（ジャンパー）

ジャンパーピンを上側にセットすると、LSI の 12／24H SELECT ピン(13) が "L" になり 12 時間表示となる。
また、下側にセットすると、LSI の同ピンが "H" になり 24 時間表示となる。
```
	"上側"　12 時間表示：　AM 1時00分00秒 ～ PM 12時59分59秒
	"下側"　24 時間表示：　　 0時00分00秒 ～ 　 23時59分59秒
```
* AM／PM 表示：　12 時間表示の時だけ１Hz (duty50%) パルスが、LSI の AM ピン(3) ／ PM ピン(4) から出力され、AM／PM ＬＥＤが点滅する。
RESET スイッチ

RESET スイッチを操作していない通常時 (OFF) 、LSI の RESET ピン(19) が "H" になり LSI は通常動作をする。
また、スイッチを押下 (ON) すると、LSI の同ピンが "L" になりカウンタの内容がクリアされる。
```
	"OFF"　通常動作
	"ON" 　カウンタの内容をクリア：　0時00分00秒
```
START／STOP スイッチ

START／STOP スイッチを操作していない通常時 (OFF) 、LSI の START／STOP ピン(16) が "H" になりカウント動作をする。
また、スイッチを押下 (ON) すると、LSI の同ピンが "L" になりカウントは停止される。
```
	"OFF"　カウント動作
	"ON" 　カウント停止
```

SET A ／SET B スイッチ

SET A と SET B の２つのスイッチで、次のように時刻の設定をする。
各スイッチとも通常時 (OFF) 、LSI の SET A ピン(14) ／ SET B ピン(15) が "L" になり、押下 (ON) すると、LSI の各同ピンが "H" になる。

A	B	動作内容
ON	ON	時の桁２Hz早送り
OFF	ON	10分の桁２Hz早送り
ON	OFF	分の桁２Hz早送り
OFF	OFF	通常動作

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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) (Oki_MSM5509_DegitalClock1PC.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) (Oki_MSM5509_DegitalClock1PC1.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) (Oki_MSM5509_DegitalClock2PC.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) (Oki_MSM5509_DegitalClock2PC1.CE3) | ページトップ |

■ ケースへのプリント基板の取り付け ■

プリント基板をケース等へ取り付けて固定する場合、通常Ｍ３のビス、ナット、ワッシャ、スペーサー等を使用するのが一般的ですが、今回、プリント基板(1) の取り付けには、ケースとの間隔が狭すぎてＭ３が使用できませんでした。

私の場合、ユニバーサル基板を多く使用するということもあって、初めにプリント基板がありきで、それに合わせてケースを探す―― というのがいつもの手段であるため、なかなか難しいところがあります。今回も 95 x 72 mm のプリント基板を、下図（ケース加工図を参照）のような実測値 105.5 x 72.5 mm の内径ケース（しかもテーパー状になっている）に収めようというのですから、短辺の方がぎりぎりというか、相当大変な作業で、手持ちのＭ３用のスペーサーの外径がφ6 あるため、使用が不可でした。

そこでＭ３がだめなら―― ということで、Ｍ2.6でやってみることにしたのですが、Ｍ2.6 用のスペーサーが簡単には手に入りません。サイト "O-Family 電子工作の部屋" へは時々お邪魔をするのですが、 "１４．スペーサー（支柱）の自作" で自作の方法が紹介されていました。

上写真の左側にある４個の白いものが、自作をしたＭ2.6 用のスペーサーです。右側のＭ３はプリント基板(2) の取り付け用です。

また、今回使用したケースは、下のケース加工図からも分かるように、下箱と上箱（蓋）とに別れていますが、重ねたときにかなりブカブカです。そこでＭ2.6 のビスで固定するようにしました。下箱にＭ2.6 のタップを切り、上箱にはφ2.8 の穴が開けてあります。ここでＭ2.6 のビスを使用したのは、将来的にもしもバカ穴になった場合に、次にもう一度Ｍ３でやり直せるようにと考慮したためです。

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■ ケース加工図 ■

　使用したケースは、100均（セリア）で購入した "クリアケースミニ (L-8033) サナダ精工" という、ポリスチレンケースです。

| ケース加工図 (Oki_MSM5509_DegitalClockCS.CE3) |


	ケース左側面から見たところ		蓋をあけて上面を真上から見たところ		ケース右側面から見たところ

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■ 使用部品表 ■

(主要部品：ＩＣ, トランジスタ等)			(データシート)
	時計用 LSI	....................	MSM5509RS
	トランジスタ	....................	2SC1815
	７セグメントLED	....................	C-551SRD

| 部品表 | Excel ファイル (Oki_MSM5509_DegitalClock_parts.xls) | ページトップ |

■ 参考資料・サイト ■

秋月??資料 (MSM5509RS)
デジタル時計 MSM5509 時計専用LSI	..........	http://www.ne.jp/asahi/shared/o-family/ElecRoom/DigClock/MSM5509/MSM5509.html
スペーサー（支柱）の自作	..........	http://www.ne.jp/asahi/shared/o-family/ElecRoom/ElecHint/ElecHint.html#ElecHint14

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初版：2006年12月10日、初公開：2013年12月3日、最終更新：2023年11月1日