上位に戻る ESP32 ニキシー管時計 初版2025/04/17

50年前に作った、ニキシー管2桁の周波数カウンター 使わないので、捨てようかと思ったのですが ニキシー管を使った時計の
記事を見てニキシー管を再利用してみることにします
ただ、2桁しか無いので 秒数をニキシー管で表示して、それ以外を2.8インチのモニターで表示することにします
まあ表示数字もフリーのニキシー管画像素材を利用してニキシー管っぽい表示にしました

↓50年前に作った2桁の周波数カウンター



  1. どんな感じ
    ESP32の内部タイマーを使って時計を表示させます NTPサーバと同期させます
    あと、MP3プレイヤー余っているので、アラームと、正時時報を鳴らすことにしました
    外観は、手持のアクリル板と、100均で買った桐板を使っています



  2. 回路構成




  3. ニキシー管の制御
    ニキシー管の表示回路は、周波数カウンタで使っていたものをユニバーサル基板ごと切り出してそのまま使いました
    TTL ICは、74142で、BCD counter/latch/decimal decoder/NixieDriver 今は同等品も入手できないものです
    1パルスで、1 2パルスで2が表示されます
    このIC1個で、70mAも消費します 2個で140mA 昔は効率悪かった・・・・。
    数字は、5nsecのパルスで表示したい数を送っています 毎回、一旦クリアしてから59秒なら59パルス送ります
    パルスが高速なので表示が進んでるのは見えません

    高圧回路
    元の周波数カウンタは、AC100Vで、電源トランスの2次側が100Vで2逓倍整流で200Vを作ってました AC6.3Vで
    安定化電源回路で5Vを作っていました このトランスがまあ真空管電源用と思われそこそこでかい重いので使わない
    ことにしました ニキシー管消費電力少ないしねえ
    昇圧用の適当なトランス手持ゴソゴソ探したところ、廃品から回収した業務用のスピーカについていたマッチングトランスを
    もっていたのでこれを使うことに ちょっと大きいが・・。ACアダプタとか分解してトランス回収しようかとも思ったのですが
    モールドされてるしねえ・・・。
    このトランスタップ付いているのでトランジスタで、自励発信させようかと思ったのですが 発振が安定しない懸念があるので
    ESP32のPWMのパルスで昇圧してみました まあ矩形波なので、ひげのあるのこぎり波みたいになるだろうけど・・・。
    EFTスイッチユニットも大量に余ってるし使うことにしました



    で、点灯させてみると、5Vだと160Vくらいしか電圧が上がらないので、最終6.5Vを印加しています
    PWMですが、200HZで、8bit設定で、値6(デューティ比2.3%)で156V  9(デューティ比3.5%)で、161V
    15(デューティ比5.9%)で、170Vになりました。無負荷だと、じわじわ電圧が上がって240Vくらいになって
    しまいます まあひげのようなスパイク電圧が出ている為でしょうか・・・・。
    170Vのツエナーダイオードでも付けたかったのですが、持っていないので ノーブランドのスイッチ用
    SiDで、逆電圧をかけて使えそうな電圧のものを探しました 120V〜160Vくらいにばらけていて
    残念、170Vに達するものが無かったです まあ160Vでも点灯するのでいいかで付けました
    なので、電圧設定変更できるようにしましたが、6で、156V  9で、160V  15で、163V 170Vには
    出来なかったです まあ160Vちゃんと表示されてますし 明るさも十分でした

  4. ST7789モニター制御について
    ネットで、検索すると、Adafruit_GFX Adafruit_ST778を使った例がヒットしたのでAdafruitを使ったのですが 最近は
    LovyanGFXのほうが高速に表示されてお勧めみたいです
    ちょっと、トラブったので、以下のページに記載しています

    ■ ESP32で、ST7789 色がおかしい bmpファイル書き込めない


  5. MP3-TF-16P MP3プレイヤーについて
    4年前に購入しましたが、期日までに届かず返金してもらいました。1ケ月くらいたってひょっこり届きましたが使わずに眠って
    いたので、アラーム音源として使ってみました
    以下に詳細記載しています

    ■ ESP32で、MP3-TF-16P 使ってみる










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