「キッチンタイマーもどき」の版間の差分
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+ | === 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 ==== | ||
+ | #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。 | ||
+ | #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。 | ||
+ | #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。) | ||
+ | #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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+ | #基板をエッチングして作る。 | ||
+ | #スルーホール穴あけ | ||
+ | #部品実装 | ||
+ | === ファームウェア書き込み === | ||
+ | #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''' | '''ヒューズビット設定値''' | ||
*CKDIV8 = off | *CKDIV8 = off | ||
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*BODLEVEL = 1.8V | *BODLEVEL = 1.8V | ||
それ以外のヒューズは初期設定のまま | 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。 | ||
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+ | == 回路図 == | ||
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+ | AVR-Timer-schematic.png|回路図 | ||
+ | AVR-Timer-3D.png|3D基板イメージ | ||
+ | AVR-Timer-front.png|基板表面 | ||
+ | AVR-Timer-back.png|基板裏面 | ||
+ | AVR-Timer-kicad.zip|KiCAD設計データ | ||
+ | </gallery> | ||
== ソースコード == | == ソースコード == |
2015年10月26日 (月) 00:57時点における最新版
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
- 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
- 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。
- 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。
- 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。)
- 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
- 基板をエッチングして作る。
- スルーホール穴あけ
- 部品実装
ファームウェア書き込み
- 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
ソースコード
GitHubを見てね。
関連ツイート
アセンブラのインクルードガードとか初めて書いたwww
;Include guard
.ifndef REGISTERS
.def REGISTERS=R0 ;←R0は適当(なんでも可)
(ここにコードを書く)
.endif
だ~って♡ #AtmelAVR
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 5月 6
ぁ・・・AVRマイコンで作ったキッチンタイマーもどきは4MHzを1/1024→1/3906して1.000006400Hzを作ってたけど、1/64→1/62500するとピッタリ1Hz作れるのか~
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 25
キッチンタイマーもどきの裏側。過去最高規模の高密度配線。目が疲れたw 次回からは素直に基板起こそうw pic.twitter.com/rJ5PHIMq46
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 23
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~。 pic.twitter.com/edLpSBrzan
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 23
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。
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
— 市川ゆり子♡ 093-381-3399 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 18
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。 https://t.co/X7BHSU4cH6
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 18
AT90S2313時代にアセンブラで開発したコードをATtiny2313に移そうと思って、CKDIV8を0で上書きした。
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 16
QFP品のATXMEGA16A4とATtiny2313V(低電圧版)届いた♡ 上のDIP品90S2313と比べてクソちっさくて吹けば飛びそうw pic.twitter.com/NiZWPdCzhH
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2015, 4月 6
~電子工作作品その5~
時限装置(ウソ)
同じく大学3年の時の作品。MPUはAT90S2313。LED基板は高校で拾ったジャンクw 作ったはいいものの、完成で満足してしまい、ケースに組まず5年間放置したままになってたw pic.twitter.com/OO2L7tEVnM
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2014, 12月 11
思えばコレも結構ムダな作りしてるなー。基板2階建てだけど、1枚にしようと思えばできるし、5V設計だけど、乾電池動作に難があるから低電圧版のATtiny2313V買ってきて2.4~3Vで動くように改造しよう。10MHz水晶が源発振だけど、電源電圧下げるなら4MHzまで落とす必要あり
— 市川ゆり子♡ 03-6831-3460 (@IchikawaYukko) 2014, 12月 11
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