ニキシー管時計、通電テスト

午前中は庭に蔓延ってしまったドクダミの草むしり。とにかく繁殖力がすごくて小さな庭一面、ドクダミの絨毯になっていた。グランドカバーとしてヒメツルソバ（google検索）を植えてあったがほぼ駆逐されてしまった。

その後、ホームセンタでニキシー管時計のケース用の木材を探しましたが良い感じのものは見つからず、肥料だけ買ってきました。ネットで注文するかな。

満を持して午後からニキシー管時計に通電したら奇跡的に一発で動きました。

工作部屋はWiFiが繋がらないのでntpサーバから時刻を取得できません。昨夜、急遽作ったmicroSDに書き込んだ時刻を反映する機能で表示しています。12:34 を設定して通電し、56秒経過した様子です。

まだプログラムを書き換えるので、ロジックボードとニキシー管ボードはジャンパ線で配線してあります。完全に一体化させるとプログラムの書き込み用端子が挿せない。書き込み端子を裏面にだせばよかったのですが、ケースへの収納等の都合でこのようになっています。

裏面はこんな感じで左下に付いているのが180Vの昇圧ボード。

若干、隣の数字がぼんやりと光ってしまうゴースト現象が起きています。ダイナミック点灯の宿命なのか以前作ったときも発生していた。隣の桁に表示を切り替えるときに少し時間をおくようにして対応しようかと考えています。

何はともあれ無事に動作してホッとしています。今週はプログラムのブラッシュアップとリファクタリングしていくのと、ネットでケース用の木材を探す予定。

ニキシー管時計、電気系の製作完了

時刻のコロン（：）表示部品を作りました。

ガラスチューブを被せた様子です。良い感じ。

全てのニキシー管を調べたら、先日の"3"がカソードポイズニングしていた のとは違うニキシー管でカソードポイズニングが起きているモノが見つかった。”0”の右下、第４象限が消えています。

高めの電圧を印加して1時間程経過後。

3時間程経過後。

6時間経過後。ここまでとしました。

ニキシー管を基板に半田付けします。治具代わりのマスキングテープの筒に差し込む。

この状態で半田付け。

ケース以外の全ての部品が出来上がりました。

明日、もう一度配線を確認してから通電してみます。

今夜、ESP32のプログラムにもう少し手を入れる予定。WiFiが無くてntpサーバから時刻を取得できない環境でも一応動くように時刻設定機能を組み込みます。時刻設定と言ってもスイッチは実装してないので、電源投入時にmicroSDに書き込まれている時刻を反映する簡易仕様。

ニキシー管時計作りはカメの歩み

時刻のコロン（：）表示のためのネオン管を入れるガラスチューブの取り付け方法を検討した結果、ニキシー管の取り付け方法と同じにすることにしました。

ユニバーサル基板を小さく切ってピンヘッダを取り付けて、ニキシー管を並べる基板上の丸ピンソケットに挿します。この方法でガラスチューブの高さが丁度良くなりました。

ガラスチューブには小さなネオン管を2個入れてコロンを表示します。

基板に挿した様子、ガラスチューブは最終的にはホットボンドで基板に固定するつもりです。

基板の配線チェックは一応終わりました。週末に点灯まで確認できるか？ ホームセンタに出かけたり、家内安泰のために買い物や食事にでかけたりするので時間が取れるか微妙なところ。

まぁ楽しみでやっている工作なので、ゆっくりと進めていきます。

ニキシー管時計、ロジックボードの動作確認

まだ一部ですがロジックボードの動作確認ができました。モバイルバッテリに繋いだUSB Type-Cからの電源供給、ESP32の動作、microSDから設定情報を読み込んでWiFiに繋いで、ntpサーバから時刻取得。そのあとニキシー管を下から照らすアッパーライトLEDを時刻に応じて点灯。

ロジックボードの確認時に、ニキシー管基板の高圧の配線に間違いを見つけた。1日働いてきて目がしょぼしょぼしてきたので、この修正は明日以降に行うつもり。

ニキシー管時計、ロジックボード完成

昨日見つからなかった3.3V-5Vレベル変換モジュールは、無事に見つかりました。ジャンパ線を入れておくタッパケースに入っていた。ブレッドボードでテストした後にそのままジャンパ線と一緒に仕舞っていたようです。昨日と合わせて捜索時間は1時間ほど。トホホでした。

今朝は朝から庭木の剪定作業や掃除などがあって、工作を本格化したのは午後から。でもなんとかロジックボードがほぼ完成しました。チェックはまだですが、半田（フラックス）の煙を吸ったためか喉が痛くなり今日の作業はここまで。吸煙器は使っていたのですが、細かい作業で目（顔）を近づけすぎたのがいけない。

写真は上がニキシー管を挿すボード、右下が今日作ったロジックボード、左下が180Vを作るDDコンボード。

ESP32モジュールへのプログラム書き込みピンは横に出ていたものを取り外し裏面側に出しました。で、すぐ横にピンヘッダを立ててそこに配線。プログラム書き込みはピンヘッダにジャンパ線（メス）を挿して行う。

電源はUSB Type-C供給、一応PD充電器にも対応していますが、受電は5Vのみです。

それぞれ裏面側です。

左下のDDコンボードに載っている青色の部品が半固定抵抗で、これで発生電圧を調整してニキシー管の明るさを調整します。ケースに収めたとき、裏から調整できるようにここに配置。

ニキシー管ボードの裏にはピンヘッダが出ていて、これにロジックボードとDDコンボードを挿して2階建てになります。

あと残りはコロン表示用のネオン管の固定方法の検討です。ガラスチューブに入れますが、そのガラスチューブをニキシー管基板にどう固定するか悩んでいます。

あとケース用の木材をどうするかもまだ決めていない。庭木の肥料も必要なので来週あたりホームセンタに行くか。

ニキシー管のカソードポイズン解毒

ニキシー管のひとつで”3”が欠けて表示されるカソードポイズン状態になっているのに気付いた。写真は解毒するために高めの電圧を印加している状態だが、右下が欠けている。他の数字は問題ない。

2時間位経過した様子。若干回復しているがまだまだ。

６時間経過後、ほぼ回復したのでここまでにした。高電圧をかけ続けると寿命にも影響するので。

他のニキシー管はまだ調べてないが、問題ない事を願う。一応8本あるので2本は余裕があるが、将来点灯しなくなった時の予備にしておきたいので。

高耐圧デコーダとフォトカプラ(白色)はニキシー管基板の下に収まるように実装した。一応、裏面の配線もほぼ完了ですが確認は明日。

写真の上はロジック基板のレイアウトを検討中です。WiFiの通信品質確保のためにESP32のアンテナが基板の端になるようにしたいが、そうするとプログラムの書き込みピンが真ん中になってしまいもどかしい。他にはUSB Type-Cコネクタモジュール、MicroSDスロットモジュール、3.3V-5Vレベル変換モジュールが載る。

3.3V-5Vレベル変換モジュールがひとつ見つからない。2個買ってヘッダピンをはんだ付けしたのは確かなのだが、、、モジュールは200円だが送料が500円かかるので痛い。明日もう一度探して見つからなければ注文だ。トホホ

ニキシー管時計の昇圧基板

ニキシー管時計作りはゆっくり進展中。ようやく5Vから180V位を発生する昇圧基板ができました。ニキシー管基板の裏側にピンヘッダを立てて差し込む形です。ESP32を載せる基板とは別基板。

仮に電源アースを繋いでいるジャンパ線を挿しているソケットがニキシー管基板側のピンヘッダに挿さる。コイルと電解コンデンサがでかいので配置に苦戦し、このようになっています。

基板の裏側に電圧制御用の半固定抵抗をつけてあり、明るさを調整できるようにしてある。完成後にケース裏側からでも調整できるように裏側に付けた次第。

明日からはESP32を載せるロジック基板に着手予定。でも、先日アマゾンで買った浴室ドア用のスプリング が前倒しで届くらしいので、その対応のため工作はあまり進まないかも。