「キッチンタイマーもどき」の版間の差分

提供：泣かないでゆり子
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[[ファイル:AVR-Timer.jpg|thumb]]
 
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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
 
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
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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 ==
 
== 仕様 ==
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[[File:AVR-Timer-Prototype.PNG|thumb|2009年に製作したプロトタイプ]]
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;電源電圧
 
;電源電圧
 
:単四乾電池2本(アルカリ or Ni-MH) 2.0～3.3V
 
:単四乾電池2本(アルカリ or Ni-MH) 2.0～3.3V
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;ユーザーインターフェース
 
;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)
 
: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)
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== 部品リスト ==
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{| class="wikitable" border="1"
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! 番号
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! 値/型番
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! 備考
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|C1
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|積層セラミックコンデンサ 50V 0.1μF
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|IC1のパスコン
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|C2
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|電解コンデンサ 16V 220μF
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|D1～4
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|7セグメントLED LN516RA(2015年現在廃品種)
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|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。
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|D5,6
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|LED
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|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。
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|-
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|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。
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|-
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|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
 +
|-
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|P1
 +
|6×2列ピンヘッダ
 +
|ISP端子
 +
|-
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|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。
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|-
 +
|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。
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 +
|
 +
|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。
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|アクリルケース SK-5
 +
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|(M2×8皿ビス M2ナット)×4
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|基板のケースねじ止め用
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|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
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|スモークアクリル 0.3mm厚
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|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。
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|}
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== 作り方 ==
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=== 部品を集める ===
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=== 基板製作+部品実装 ===
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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。
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==== ユニバーサル基板の場合 ====
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#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。
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#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。
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#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。)
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#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)
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==== 基板エッチングの場合 ====
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#基板をエッチングして作る。
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#スルーホール穴あけ
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#部品実装
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=== ファームウェア書き込み ===
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#GitHubから[https://github.com/IchikawaYukko/AVRcountdownTimer/blob/master/AVR-Timer.hex 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。
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'''ヒューズビット設定値'''
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*CKDIV8 = off
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*CKSEL =  External Crystal 3-8MHz
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*BODLEVEL = 1.8V
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それ以外のヒューズは初期設定のまま
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=== ケースに納めて完成～ ===
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*ケース加工はお好みで。
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== 回路図 ==
 
== 回路図 ==
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<gallery>
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AVR-Timer-schematic.png|回路図
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AVR-Timer-3D.png|3D基板イメージ
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AVR-Timer-front.png|基板表面
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AVR-Timer-back.png|基板裏面
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AVR-Timer-kicad.zip|KiCAD設計データ
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</gallery>
  
 
== ソースコード ==
 
== ソースコード ==
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<blockquote class="twitter-tweet" lang="ja"><p lang="ja" dir="ltr">キッチンタイマーもどき5年の時を経てハードウェアほぼ完成～♡ あとは2×15の皿ビス買ってきて基板ネジ止めして、ソフトウェアのデバッグするだけ～。 <a href="http://t.co/edLpSBrzan">pic.twitter.com/edLpSBrzan</a></p>&mdash; 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) <a href="https://twitter.com/IchikawaYukko/status/591183013146267648">2015, 4月 23</a></blockquote> <script async src="//platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
 
<blockquote class="twitter-tweet" lang="ja"><p lang="ja" dir="ltr">キッチンタイマーもどき5年の時を経てハードウェアほぼ完成～♡ あとは2×15の皿ビス買ってきて基板ネジ止めして、ソフトウェアのデバッグするだけ～。 <a href="http://t.co/edLpSBrzan">pic.twitter.com/edLpSBrzan</a></p>&mdash; 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) <a href="https://twitter.com/IchikawaYukko/status/591183013146267648">2015, 4月 23</a></blockquote> <script async src="//platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
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<blockquote class="twitter-tweet" data-conversation="none" lang="ja"><p lang="ja" dir="ltr">あとは、アクリルケースSK-5に入るように２階建てだった基板を１階建てにしたり、基板専有面積の都合でSOPパッケージのマイコン使ったりしてます。&#10;&#10;プログラマブルフラッシュ2KBのうち、500バイトちょっとしか使ってないから、ストップウォッチ機能も付けようと思ってたりｗ</p>&mdash; 市川ゆり子♡ 093-381-3399 (@IchikawaYukko) <a href="https://twitter.com/IchikawaYukko/status/589489370475835392">2015, 4月 18</a></blockquote>
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<script async src="//platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
  
 
<blockquote class="twitter-tweet" lang="ja"><p lang="ja" dir="ltr">えーちなみに、今作ってるキッチンタイマーもどきは5年前に作ったコレの設計変更版ですｗ 元々4.5Vで設計してたけど、乾電池3本も使うのはなんかダサいし不便なので、2.4～3Vで動く低電圧版のATtiny2313Vに変更してます。 <a href="https://t.co/X7BHSU4cH6">https://t.co/X7BHSU4cH6</a></p>&mdash; 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) <a href="https://twitter.com/IchikawaYukko/status/589488654629736448">2015, 4月 18</a></blockquote> <script async src="//platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
 
<blockquote class="twitter-tweet" lang="ja"><p lang="ja" dir="ltr">えーちなみに、今作ってるキッチンタイマーもどきは5年前に作ったコレの設計変更版ですｗ 元々4.5Vで設計してたけど、乾電池3本も使うのはなんかダサいし不便なので、2.4～3Vで動く低電圧版のATtiny2313Vに変更してます。 <a href="https://t.co/X7BHSU4cH6">https://t.co/X7BHSU4cH6</a></p>&mdash; 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) <a href="https://twitter.com/IchikawaYukko/status/589488654629736448">2015, 4月 18</a></blockquote> <script async src="//platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
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== 関連項目 ==
 
== 関連項目 ==
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[[STK500クローン]]
+
*[[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)
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*[[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
  
 
{{DEFAULTSORT:きつちんたいまもとき}}
 
{{DEFAULTSORT:きつちんたいまもとき}}
 
[[Category:電子工作]]
 
[[Category:電子工作]]

2015年10月26日 (月) 00:57時点における最新版

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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