2025.08.25. つれづれ （電子工作 日々好日）
お盆休みの期間中 毎朝 バライタプリントをしていたのだが、休みを終えたところで 生憎 濃縮タイプのペーパー現像液のストックが無くなってしまった。
会社帰りに 途中で電車を降りて 購入するのも面倒くさいので 月初に小遣いが入るまで プリント作業は一時中断する事にした。
ヨドのネット通販で ペーパー現像液だけを 購入するのも申し分けないし あんまりカードでひと月に何度も購入すると 請求書が届いた時に家人がウルサいので 我慢する事にした…というわけです。
そこで、当面は この間のLED散光源の いつかは作るであろう 点灯を制御する部分の制作に先立って いろいろ下準備…というか 知識をつける事にしようと考えたのでした。
そもそも当初は Arduinoで 小型の液晶タッチパネルを制御して GUIで 色の調整から 時間指定から出来る様に…と意気込んでいたのだが、なにぶん孤軍奮闘が自分のスタイルでモットーとしているし、電子回路やプログラムの事は 何にも解らないので、マイペースで 細々と ボチボチやっていく事にした。
兎に角、必要な部品が判って うまく結線したところで 自分の目的に合ったスケッチを いきなり自分で書くのなんて とても無理そうなので、時折 自分でも解る部分は Arduinoの力を頼りに そうはいかない部分は コツコツと昔ながらの電子工作で 出来る部分はやってみようじゃないか！という事になった。
まぁ… この様に気持ちを切り換えてみたのもチョッと昔の事を思い出したからで、 かれこれ10年以上前だろうか… 写真雑誌のライカに関する記事を読み漁るのに夢中になっていた時期が有って 時折 大きな図書館に籠って雑誌のバックナンバーをしらみ潰しに見ていたのだけれど、その中で 簡易露出計と引伸しタイマー（アナログ、デジタル両方）の製作記事を かつて見た記憶が有って、調べてみると 今を遡る事 半世紀（！）近く前、写真工業の1979年9月号にデジタル引伸しタイマーの製作記事が載っていました。（今 現在の自分の使っている ラッキーの引伸しタイマーですら いつ発売されたモノか判りませんが アナログボリュームのモノですから…）
でも、その記事でも 勿論 マイコンは まだ使われていなくて、ICなどで構成された 純粋な電子回路です。部品点数自体は思ったより少ないので 出来る部分は そのまま作ってみる事にしました。
その記事には 総ての回路図が網羅されているので、恐らくその通りに作れば 出来てしまうのだとは思うのですが、それでも 仕組みを理解できるモノは 理解するのに越した事はありません。
理解出来そうなところから 少しづつかじっていく事にしました。
↑ 取り敢えず ７セグのLED一個を点灯させたところ。よく解らないので ７セグのLEDは アノードコモンとカソードコモンの両方を用意したのですが、このブレッドボードの回路に使っているのは カソードコモンの方です。（よって この接続は カソードコモンの場合です。）
Aruduinoと直接繋ぐと ７セグメントのそれぞれが一つのLEDになっていているので 個別に制御して１桁の数字をを表示させるだけで これだけのポートを使ってしまいます。
それでは ４桁表示にすると ポートがいくら有っても足りないし、ただ数字を表示出来れば良いだけではなく、プログラムタイマーとして使用するならば ダウンカウントと連動して 表示されている数字も減っていかねばならぬので ここで次の段階 TTL-ICとの接続です。（ここで 精通している方は いきなりPICマイコンを使い始めるのだと思いますが、ラズパイやArduinoですら まともに使いこなせない僕にとって PICマイコンの扱いなど まだ無理です…）
取敢えず 結線状態の雛形として 先程の１桁点灯モノは 小さなボードに移設して 別のもっと大きなブレッドボードに 桁数を増やして組もうとしたのだけれど、これでも全然足りなそうです。
気の早い事に 上手くいった後に 取付ける 本チャン用の基板も買って来ました。早速 部品のレイアウトを考え始めたりして… 相変わらず妄想だけが先走り！！！
取り敢えず １桁の表示、セット、カウントダウンだけでも仕上げてみようと やってみたのですが、全然 駄目でした。（この時点では どのみちカウントダウンの基準となる発振回路も まだ出来ていませんので…）
写真工業の記事には 交通量を調べる為に 交差点で車の台数を数える時に使われているカウンタのような姿をしたデジタルスイッチという部品が有って（記事の写真で見る限り それはそれで 数値のセットが面倒臭そうなシロモノだが…） それで初期値をセットする事になっているのですが、自分が 探した限りでは 同じ様なモノは見つからず仕舞い。 そこで その代わりとなるように BCDコードを出力する為にディップスイッチを使っている…という訳です。
上の写真の様に 結線を全て表面に剥き出し状態にすれば どこか結線が間違っていた時など 一目で判りやすいのですが、もし 仮にも出来上がったら その様な状態では 暗室で使い辛い事 この上ない感じがしたので その辺は ピシャっとした筐体にスッキリ収まった 几帳面な人の造るガチガチの完成系でもなく このような何処かのラボで産み出されたママの様な もしゃもしゃ頭の白衣を着た博士が操る怪しい感じでもなく その中間の見た目を目指していく事にしました。（と云うか、自分の様なものぐさ太郎がやる限り ガチガチの完成系など 絶対にあり得ないのだけれど…）
↑ いざ やろうと思い立った時に 部品が無かったら…と思うと不安で いろいろ考えてやたらと買ってしまう性分です。机の上をぐちゃぐちゃにして 必要な部品を探すにもひと苦労。時間の無駄、金の無駄そのもの…。自分、全てに対してこんな感じなのです。
結局 最初に購入していた基板では 幾ら何でも少し小さ過ぎる気がして 倍以上の大きさの基板を買って来て まずは７セグメントのLEDを配置しました。これ、先程 話に出した写真工業の自作デジタルタイマーの記事でも 利用されているサイズ（品番）の基板なんですよね…。
写真工業の記事のデジタルタイマーは 前述のデジタルスイッチという入力部品が３桁の為か ３桁仕様のモノなので この時点では 自分も ３桁でいこうと思っていました。のちに 回路図を見ていくうちに 写真工業の記事のモノは 999秒まで１秒刻みの場合と 99.9秒まで0.1秒刻みの場合を 状況によって切替え選択する仕様である事が分かったのですが、自分が製作するにあたって簡略化の為 その切替機構を省いてしまう意味で 最終的に 999.9秒までの0.1秒刻み ４桁仕様（切替えは無し）とする事に決定しました。
全体として この位の大きさが有った方が 上手くいって日常使いにする為に 後でどうしてもケース等に収めたくなった時にも扱い易いかなァ…。
↑ 先程も云った通り 結線を全て表面に剥き出し状態にすれば 一目で判りやすいのですが、美しさも追い求めたいので 色々とレイアウトに関して試行錯誤している処…。ICは基本的にピンソケットを取付けて 配置しています。
今回の自作モノも 写真工業の昔の記事そのままではなく 既に自分の求める用途に合わせて 回路（部品）を色々取捨選択していますので どうしても実験的な要素を伴って来ます。
そこで 極力 取り去ったり 代えたりする事の出来る様にしておいて また新たに別の事を試したくなっても その都度部品を購入するのでは無く 出来上がったモノから 一時的に一部の部品を拝借して 利用出来る様に 或いは、色々と改変出来る余地を残しておく…という訳です。
実際、当時はごく一般的であったと思われる 論理ゲートのICも 使うのは５種類位なのに １ヶ所で全て揃う訳でも無く 色々あちこちで買い漁りましたので…。 そんな事も 今回この様な体で作ろうと思ったキッカケになっています。
↑ストリッパーなんて 随分と使っていなかったんですが、今回 久々にブレッドボードで色々と試す際に 既製のジャンパー線が手持ち分では全然足りなくなって来たので また利用し始めました。
こういうのって 数をこなすのは大変なのですが、上手く揃って出来た時は 気持ちがイイです。
↑ 先ず全体のレイアウト（設計）有りき…では無いので 仕方が無いですが、いきなり 配線が ぐちゃぐちゃに… でも、もうここ迄来ると 半田づけを済ませた部品が有るので 今回は諦めます…。
いつも ネット記事や 図書館で借りてきた本の内容をもとに 必要な部分だけを 組み合わせて目的のものを作り上げるのですが、仮に一桁だけで組んだ基板ですらダメダメなので もっと参考になる実例が欲しいと思って GoogleのGeminiに質問してみました。
回路図は描いてくれませんでしたが、結構 細かい事にも答えてくれて 尚且つArduino併用の場合は そのスケッチも記述してくれます。そこで 幾つか新しい情報を得たのですが、それによって自分の組んだモノの間違いに 気付かされました。
数字を表示する７セグのLEDについてですが、受け取ったBCDコードを7447でデコードして ７セグのLEDで信号を受け取るのに アノードコモンでなければならないのに 誤ってカソードコモンのものを使っている事に気が付いたのでした。（よく読むと 写真工業の記事も コモン・アノード型と 書いてありました）
↑ 上の写真では ディップスイッチに成り代わり（使い辛いのは 分かっていたのですが、最初に買い出しにいった 近くのパーツショップにはこれしか無かったのです） ロータリースイッチで 表示させたい数をセットして それをロジックICで BCDコードから７セグメントLED用の信号に変換して 表示させています。
自分が用意した７セグ表示用のIC（SN74LS47）だと ９の表示は 上の写真の様になるようです。自分は電卓などで 日頃その方が見慣れているので 一番下の横棒も点灯している方が好みなのですが…
その辺は ロジックICを使わずに Arduinoなどでスケッチで記述して そもそもの数字の表示を定義すれば 好きな様に出来るのですが、まだそれらをアセンブルして組込む程の知識も無いので 今回は このまま進める事にします。
最初に 紙面の回路図で見た時には 整然としていて 結構 単純やなぁ…と思っていたのですが、それは利便的に 整然と表現出来る様に 都合良く描かれていただけの事で…
実際の配線は はじめてみると結構大変です。尤も コレをココに繋ぐ的なことを ただひたすら繰り返すだけなのですが。
それでも やっていくうちに 結構間違えます。基板には 表裏が有って 丁度鏡像を見て作業をする様な感じになるので…。そんな時は 図を描いて それをiPhoneで写真にとって反転します。そして それと照らし合わせながら 間違いをしらみつぶしに探していきます。
↑ 2025.09.12.
結構 混み合ってきました。正直 こちら側に関しては スッキリしていたのは 最初に７セグとデコーダーのICを接続したところ位迄でした。これ位になってから間違えると それを見つけるのも ひと仕事…といった感じになって来ます。
暗室作業の時と一緒で いつも夜は早く寝て 夜明け前に作業をしていましたので、途中 こんな事も…
↑ 2025.09.08.
朝起きたら ちょうど皆既中でした。ですので 実際はもっと暗いです。でも皆既中のこの独特の色合いも 手持ちで普通に撮れてしまいます。
↑ 月が再び満ち始めて iPhoneを構えたのだけれど こんな水平ラインの表示があらわれたのを はじめて見ました。
↑ 2025.09.13. この日は土曜日でしたが 休日だったので 日中もブッ通しで作業しました。
裏はぐちゃぐちゃしていても 表側は 見ていられる位になる様に心掛けました。被覆線の色は 最初は機能ごとに判り易いように 比較的キッチリ色分けしていたのですが、途中で色数が足りなくなったり、よく使う色から無くなってしまってしまい 次第にゴチャ混ぜになっていきました。最後にはバイパス手術を重ねる様になってくるので 線が段々と折り重なっていきます。
↑ 2025.09.15. 次の次の日（月曜日）の夜、取り敢えず ひと区切りというところ迄 何とか辿り着きました。
本当は スイッチングアダプタからの接続の様な入力に関する部分は 全て右側に纏めたかったのですが 余地が無く 左上になってしまいました。プラグの差し込み方向も 上向きになってしまいました。
代わりに一番右上部分を占めているのが 秋月通商さんで購入した５Ｖ固定出力のDCコンバーターモジュールです。非常にコンパクトで ブレッドボードや 基盤に実装しても 場所を取りません。通常の大きな電解コンデンサーがついた DCユニットよりも値段は少し高いですが、入力電圧も 8V～15Vと幅があるので 手持ちの余ったスイッチングアダプタを有効に活かす事が出来ます。（もう一つの売りである 最大6Aの大出力は 自分の様な用途では 完全にオーバースペックですが…）
だからこの先 仮に5V以上で駆動する9V、12Vなどの出来合いの LED照明ユニットなどを利用するとしても それに合わせた スイッチングアダプタを用意して差し込めば あとはこの中でarduinoやロジックIC、７セグのLEDなどに必要な 5Vは コイツが供給してくれる…という訳です。
そのDCコンバーターモジュールの左上にあるのが リレー回路のユニットです。挙句の果てには ココから 12VやらAC100Vも制御してやろうと目論んでいます。
目論んでいます…… そう、実はまだ全然未完成なのです。リレーのユニットは レイアウトの決定の為 まだ所定の位置に載っているだけです。
取り敢えず数字を表示して そこからダウンカウントする仕組みは 出来ているのですが、スタートスイッチや ストップ、リセットスイッチ、そしてそれらに連動させるために外部の照明器具等に接続する リレーの回路の実装など 一連の流れを作る部分が まだ全然出来ていないのです。
土日月の３連休を費やしましたが、ここでタイムオーバー。実を云うと 次の日から長期出張がスタートしたのでした。
↑ 長期出張 宿泊先の宿で 一部の部品をバラして 試しにRSフリックフロップ回路等を作って リセット、スタートの機能を追加する為の知識を得ようと これから頑張ろうとしている処…の図
宿泊先の宿に 色々と持ち込んでいたのですが、シングルルームに泊まっている訳でも無く落ち着かなくて 殆ど何も出来ませんでした。もう習慣になってしまっているので仕方が無いですが、夜更かししようと思っても出来ず、また、朝３時頃起きても 同行者が傍らで寝ているので あまり派手な事は出来ません。
上の写真の奥の方のブレッドボードに 一旦取り外した Arduino互換機が写っていますが、そもそも このArduinoで何をさせていたかと云うと ただ単純に100Hzの信号を発生させていただけだったのです。
それをSN74LS90というICを用いた分周回路で10Hzにさせて 0.1秒刻みのタイマーのカウントの基準にしていたのです。写真工業の記事はその総てを電子工作のみで造っているのですが、本当は 自分も水晶発振子を既に買ってあったのですが、回路図を見ても原理が解らず ココ迄は折角 回路の仕組みを理解出来ていたのに 理解出来ないその部分だけは 結局Arduinoに頼ったのでした。
昔の人は 何事も色々大変だったと思いますが、電子回路の事も解らない、ましてやプログラミングなぞ尚解らない自分の様な人間でも 足りない知識を織り交ぜて ココ迄は何とか作る事が出来ましたが…
結構 散財しましたので、出張が始まって 当面は完成させられないと分かって 結構ガッカリ致しました。
しばらくは このBlogの記事にする事も無い。思い返して造ったモノに触れる事すら無い…と思っていたのですが、この先どうなったと思いますか…。
このカウントダウンタイマーに関してはひとまずこれで凍結なのですが、年末年始に掛けて意外な展開が待っていたのでした。
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