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ハードロジック24時間タイマー

ハードウエアだけで、つまりマイコンを使わずにロジック回路だけで24時間タイマーを作ってます。用途は充電池の充電タイマー、電気ストーブのタイマーなどの予定です。

こういう24時間繰り返しのタイマーを作るなら、当然、マイコンを使ったほうが簡単になりますが、部品が大量にあまってたのでハードだけで作ってみただけです。

DSCF1436.jpg

無計画にやりました。その結果、配線がごちゃごちゃ…。
でも、計画ばかりに時間を割いて何も作らないよりは、多少行き当たりばったりでもいろんなものを作るのが楽しいと思うのです。というわけで今回は無計画な配線となりました。はい、これを一般的には「言い訳」と呼びます。

構造は以下のとおりです。壊れた100円のアナログ時計から取り出した回路を使って0.5Hzの信号をつくり、12ビットカウンタの4040BとANDを4個、ORを7個、NOTを1個で1800分周して周期1時間のクロックを作ります。次に10進リングカウンタ4017Bで6カウント、4ビットラッチ74HC175による4進リングカウンタで4カウントして24時間のカウントを行います。4017Bを2個でもいいんですが、手持ちの部品の関係でこうしました。あとは4017Bと74HC175の出力を適当に処理すれば、決まった時間にリレーのオン・オフなんかができます。赤いLEDで12時間分を表示し、緑と黄色のLEDでAM、PMをあらわします。

なお、74HC175によるリングカウンタにはちょっとしたミソがあります。
74HC175は、D-FFが4個含まれています。CLKとRESは共通になっていますが、DとQは個別に出力されています。このようなD-FFを並べてリングカウンタを作る場合、よく用いられる方法は、次の図のように、NORゲートを用いる方法です。
リングカウンタ0
しかし、NORゲートを使わなくても、次の図のように、Qの否定の出力を用いたり、NOTゲートを用いてシンプルに構成することができます。D-FFを8個内蔵した、74HC273でも構成できます。
リングカウンタ

そんなこんなで、全て手持ち部品を採用した結果、9個のICを使うという私にとっては大作となりました…。ですが配線は意外と早く済みました。初めてラッピングワイヤを大規模に使ったのですが、いちいち被服をはがさずに、半田ごてに載せた半田を当てて被服を溶かして配線したので早かったのでしょう。
あとは出力となるリレーや電源回路などを作り、そしてケースに入れれば完成です。





追記
 自分の手持ち部品の中の余った物の利用を最優先で回路を作ったため、非効率的な回路になっています。そのため、需要がなさそうなので回路は出していません。もし見たい方がいたらコメントにお願いします。
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