キッチンタイマーもどき

提供：泣かないでゆり子
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AVR-Timer.jpg

AVRマイコンATtiny2313を使用したキッチンタイマーっぽい何かｗ

2009年にブレッドボード上で仮組み、ソフトウェアのデバッグした後基板に実装したものの、実装で満足してしまいケースに組まないまま放置してたｗ 2015年になってようやくケースへ。ついでに設計の変更を少々(動作電圧4.5→2.4V、マイコンを低電圧版の2313Vに変更、クロック周波数10→4MHz)。

仕様

2009年に製作したプロトタイプ
電源電圧
単四乾電池2本(アルカリ or Ni-MH) 2.0～3.3V
計測可能時間
1～99分(1分刻み)
クロック周波数
4.000MHz(水晶)
ユーザーインターフェース
押しボタン3つ(モーメンタリ(押している間だけON))、タクトスイッチ1つ(リセットボタン)

部品リスト

番号 値/型番 備考
C1 積層セラミックコンデンサ 50V 0.1μF IC1のパスコン
C2 電解コンデンサ 16V 220μF
D1～4 7セグメントLED LN516RA(2015年現在廃品種) 他の品番で足の配置が変わる場合は、要基板パターン変更。青、白など高Vf品の場合はR5～12を変更して電流を調整すること。
D5,6 LED 色はお好みで。青、白など高Vf品の場合はR13,14を変更して電流を調整すること。
D7 電源用ショットキーバリア・ダイオード 11EQS04 マイコンにISP端子から5Vが印可されたときに、LEDの方へ電圧がかからないようにするダイオード。11EQS10でも可。
F1 ポリスイッチ 200mA 60V 自己復帰ヒューズ
IC1 AVRマイコン ATtiny2313V-10SU 乾電池2本動作ができるように低電圧版の2313Vを使用
P1 6×2列ピンヘッダ ISP端子
R1～4 300Ω 1/4W
R5～12 51Ω 1/4W 7セグ電流制限用。高価だが定電流ダイオード(5～20mA)で代用してもよい。
R13,14 100Ω 1/4W
SP1 圧電ブザー
SW1 タクトスイッチ リセット用。(無くても可)
SW2～4 モーメンタリ押しボタンスイッチ 操作インターフェース
6×2列ピンヘッダ 押しボタンスイッチ接続用。ロープロファイルorLピンヘッダでないとケースに収まりきれないかも。
Tr1～4 2SA1015-Y
V1 単四×2電池BOX 基板用でないもの
X1 水晶振動子 4MHz セラロックでの代用は不可
ユニバーサル基板 サンハヤトICB-288 or 秋月電子ユニバーサル基板Bタイプ エッチングする場合は、同等サイズの生基板、感光基板で。
線材 スズメッキ線 or ポリウレタン線 ポリウレタン線の方が交差してもショートしないのでいい。太さはお好みで。
アクリルケース SK-5
(M2×8皿ビス M2ナット)×4 基板のケースねじ止め用
M3ジュラコンスペーサ×4 M2サイズのスペーサがあればなお可
スモークアクリル 0.3mm厚 7セグを見やすくするためのスモーク。0.3mm厚の物はほとんど手に入らないので、ブラバンにタミヤアクリルカラーのスモーク色(X-19)を筆塗りして代用としよう。透明ケースならケースに直接塗ってもいい。

作り方

部品を集める

基板製作+部品実装

ユニバーサル基板の場合も、エッチングの場合も片面基板+ジャンパ線でおｋ　7セグへのバス配線がクソ面倒くさいので、エッチングがオススメ。

ユニバーサル基板の場合

  1. 基板を基板図の通り切り取る。ネジ穴もこの時に空けよう。
  2. 基板図の通り部品を半田付けしてから、ポリウレタン線などで配線。
  3. AVRは1.27mmピッチなので、半田付けがヘタクソな人は頑張ろう!! (別途フラックスを塗りながらすると、しやすい。修正は半田吸い取り器を使うとピンがもげるので、半田吸い取り線を使おう。)
  4. ピンヘッダはピンが半田面を向くように実装すると便利。(半田付けは半田面で)

基板エッチングの場合

  1. 基板をエッチングして作る。
  2. スルーホール穴あけ
  3. 部品実装

ファームウェア書き込み

  1. GitHubからファームウェアをダウンロードして、手持ちのライタでAVRに書き込む。ヒューズビット設定は以下の通り。ヒューズビットを焼きミスって使えなくなったら、STK500クローンを作って復旧するか、おとなしくAVRをもう一つ買ってこよう。

ヒューズビット設定値

  • CKDIV8 = off
  • CKSEL = External Crystal 3-8MHz
  • BODLEVEL = 1.8V

それ以外のヒューズは初期設定のまま

ケースに納めて完成～

  • ケース加工はお好みで。

回路図

  • 回路図

  • 3D基板イメージ

  • 基板表面

  • 基板裏面

  • KiCAD設計データ

ソースコード

GitHubを見てね。

関連ツイート

関連項目

  • STK500クローン - 本タイマー製作のために作った(AVR910はtiny系マイコンに書けないので)
  • 5V安定化電源‎ - ブレッドボードでのプロトタイピング時に活躍した電源装置
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