バイナリクロック(その9)

 ちょっとトラブルの予感がするので追加・改修しました。

電源基板(DC-DC)
 電源基板(DC-DC)

 以前作ったスペクトラムレベルメータでは気にならなかったのですが、時計は常時点灯しているLEDが多いため以前に製作した電源基板では心許ない状況が判明しました。AMS1117を使っているので最大800mAまで得られます。取り出している電流にもよりますがシリーズレギュレータなので12V→5Vのドロップによる発熱が思ったよりも大きく、HT16K33側のAMS1117はかなり高温になっているのを確認しました。
 7セグメントの表示部分は常にどの桁も数セグメント点灯していますし、バイナリ表示も同様です。スペクトラムレベルメータの場合は信号が入っていなければ無表示で何もLEDが点灯していないので気付かなかったというのが正直なところです。
 筐体内の閉鎖した空間で放熱も十分できない状況では部品の劣化、特に電解コンデンサが早く劣化してしまいますし、何より高温になりすぎてレギュレータのサーマルシャットダウン回路が働いてしまってシャットダウンしてしまっては常時動作を必要とする時計という用途では致命傷になります。
 実際2系統あるうちのMPUとRTC側へ給電している側は発熱もほぼ無いのでLEDドライバ側の消費電力が突出しているのは間違いありません。シリーズレギュレータでは発熱が避けられないので安価で入手できるスイッチングタイプのDC-DCコンバータであるYDS-205(定格5V2A)を使ったHT16K33向けの電源基板を新たに製作しました。
 発熱対策として付け焼き刃的対応(ad hoc)としてHT16K33のbrightnessコマンドで5/16までLEDの明るさを絞っていたのですが最大輝度の当初の状態へ戻します。
 DC-DCは効率70%程度ですがシリーズレギュレータに比べると遥かに高効率ですので発熱の問題もこれで解決に至ったと思います。

電源基板(別製)
 電源基板(別製)

 電源周りは秋月のDサイズ基板に相当する大きさなのでDC-DCモジュールを実装すると上の写真のように余裕がほとんどありません。仕方がないので先に製作した電源基板から部品高さを抑えた電源基板を追製作します。DC-DC向け12Vの系統にOS-CONの1000µF/16Vへデカップリングコンデンサとして入れ、2系統目のMPU周り向けは前回同様ノイズ抑制のインダクタを入れドロップタイプの低飽和シリーズレギュレータAMS1117(裏側のハンダ面に実装)を使って5Vを生成し電源給電を行います。

MPU基板
 MPU基板

 今回の改修で一度基板類を外した事からついでで改修を行います。MPU基板製作時に忘れていたのですが、リセットボタンを実装し忘れていてソフト開発時にもどかしい思いをしていましたのでリセットボタンを追加です。
 使える空きスペースがありましたので、そのエリアに小さいタイプのタクトスイッチを実装しリセットスイッチを実装しました。
 全体をもう一度組み上げ直した後、プログラムにもう少し手を入れます。

バイナリクロック(その1)
バイナリクロック(その2)
バイナリクロック(その3)
バイナリクロック(その4)
バイナリクロック(その5)
バイナリクロック(その6)
バイナリクロック(その7)
バイナリクロック(その8)

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