電光掲示板製作(ハードウェアー編)

秋月電子のHPを見ていたらVFD(蛍光表示管)が売れていた。 現在VFDは販売終了
種類は264×24ドットのGP1022A09と336×24ドットのGP1058A02の2種類とそれぞれ電源付で計4種類。
金銭的に考えて小さいタイプを選んだ。また、電源は24Vから5Vに変換する回路を作ればいいと思って単体の物を購入。
なんで、単一電源じゃないのか?5V電源と24V電源2つもアダプターは要らない!!なんでそんな面倒臭いことを
内部で12Vを昇圧&降圧してくれればいいのに…24Vで1A以上の電源なんか都合よくある分けない
運よく自宅に丁度24VACアダプターがあり、容量もそこそこあったのでそれを採用。

回路内部には115Vが流れているらしい。うっかり触ったら危ないな。
発光色はVFDお馴染みの緑色。この表示機は電源が2種類必要なのである。
1つは論理回路用で5V。もう一つはVFD駆動用で24Vが要るというのだ。

各方面電源・電流値
  電圧 電流
論理用電源 5V 0.3A
VFD駆動用 24V 0.9A

※電流値は全点灯時の最大値
詳しくはこちら

いよいよ製作工程に突入していきます。

インターネットで注文していた物がようやく到着した。
やっぱりインターネットは早い!2日~3日で来る。
以前は封筒に注文書を作り、郵便為替を購入して注文していた。出してから到着まで1週間以上かかった…
早速開封!! 長細いダンボールの中には新聞紙やビニール袋でぐるぐる巻きにされたVFD。またその中には発砲スチロールで守られたVFDがあった。
2008/2/16到着
それがこれだ。発砲スチロールに守られたVFDは更にビニール袋で保護されていた。
見た感じ約70%がガラス製品それを守るためには仕方がない。
一番もろそうなところはやっぱり、あの空気を抜いた所だろう。
また、危険なのはガラスの角の部分と高圧部分かな~
ここからいよいよ製作に入っていきますよ!!
まずは、信号線・電源線をどのように接続するか。
直接コネクターに半田付けしてもよかったのだが、今後コネクターを購入したときが大変だから半田面から接続することにした。
VFDと基板の隙間に針金を通して、そこにケーブルを付けて手繰る。
単純な事に思えるが意外と上手くいかない。
30分ぐらい悪戦苦闘しながらもようやく、開通(貫通)
これでVFDの下準備が終了
後は、コネクターの半田面に半田付けしてこの日の作業は終わり。
次は電源・通信用のモジュールの製作
いよいよ、電源・通信基板の作成。
ついでに買っておいたRS-232コネクターの実装ができる基板を使って作っていきます。
RS-232のコネクターから直接VFDの通信コネクターに半田付け。
ここで1つ問題が発生した。2本ほどコードが余ってしまった。
まぁ、どっかで何かの役に立つだろう。←(安易な考え)
接続線は3本で十分RXD,TXD,GNDの信号線と24V,5V,GNDの電源線の計6本(GND線が2本あるので5本)
自分は余裕をみて電源線を24V,5V,GND,GNDの4本にした。
電源部はLM317を使って24Vを一気に5Vに変換
ちらっと見えるリレーはPCの電源がONの時に電源が入るようになっている。
表示しないのに通電する必要はないから。電源の発熱とVFDの発熱電気代の大幅な削減につながると思ったから。
これを実現したのがフォトカプラを2つ利用したことだ。
入力部分のLEDを極性をそれぞれ逆にして正負の信号に対応
インターネットから探し出したこのVFDに文字列を表示させるソフトでサンプルを表示してみた。
文字がぼけているがスクロールしているのだが、実際にはもっと綺麗
フォント表の中には文字だけでなく罫線や記号、図が登録されている。
コマンドの中にスクロール速度や点滅などの機能がある。
PCからたこのVFDに文字列を表示させるソフトで文字列を表示してみた(スクロールなし)
使い方次第で面白い電光掲示板が作ることができる。
インターネットから探し出したこのVFDに文字列を表示させるソフトでネットニュースを表示してみた
上記と同じソフトの中にこのVFDに日付や時間が表示できる
拡張工事中で基板の外にレギュレータやヒューズを取り付ける予定
ヒューズ0.5A×2 電源レギュレータLM317
上記の画像の拡大
ヒューズは管タイプにするか交換の手間を省くためにポリスイッチにするかで悩んでいる
ヘッダーソケット・ピンはレギュレータ・ヒューズをケースに付けるのでその分離用
レギュレータは物凄い発熱をするので放熱をするためにケースに貼り付け
電源基板裏側  電源基板バージョン.3
機能(RS-232のアクセスランプ)を付けてみたが別にいらなかった…
当時は感電防止のために黒テープで絶縁処理をしていた。
VFDユニットをアルミケースに収めたところ
ケースと言えるかわからんが、放熱効果抜群のケースです。
これで感電防止に努めることができた。漏電までは…
専門学校の文化祭に合わせてこれを作ったのだ!
文化祭約1週間前にようやく完成
更に、ファンをつけて放熱効果をうpwww
ファンの高さと基板の高さが丁度よく基板の下に置くことができた
ファンを付けたら更にやかましくなった。
ファンとユニットの昇圧回路の“シュー”って言う発振音
ケースの内部は至ってシンプル
アルミ加工は切断・折り曲げ以外は自分でやった。
穴あけと寸法だけ…
金属加工会社に勤めている親の力を借りて、折り曲げ・切断をやってもらった。
感謝!!!
5V生成部の3端子レギュレータ…
ケースは大きな放熱板、レギュレータの熱暴走やVFDユニットからの
熱をそれっぽく逃がしてくれる。画期的な構造?
余っているコードはVFDユニットについているヒューズを外付けにするため
次回切れたらそこに設置する予定
基板の裏側
黒テープを外してケースに組み込んで製作は終わり…
平成20年12月31日
23時59分59秒
の記念写真
ブレが酷い
平成21年1月1日 あけましておめでとうございます。
の記念写真
ブレなかった…なんで?
年明けの時間表示
00時00分41秒
フェラメントが光、数個のドットが点灯
1枚目
VFDのリフレッシュがうまくいっていないのか?
それともノイズの影響か?
2枚目
適当な画像を表示してみた
表示するならBMPかPNGがいいかも…
jpegは点かなくてもいい点が点いたり、点くはずの点が点かなかったり
このVFD表示器を動かすソフトはここで公開しておられます。
感謝です!!だんだん
corpusさん
ガラクタ研究所さん
とめくぎヨロズ製作所さん

電源部回路図

2009/10/10 画像追加

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