目次PIC回路集電波時計


電波時計 部品説明



キットに使用されている抵抗器およびコンデンサはほとんどがチップタイプで、ここには載せていません。
[★] はキットに含まれている部品を示します。キットには今回使用していない部品も含まれています。

PIC16F873 [★]


電波時計の本体にはPIC16F873が使用されています。このICで電波状態の確認、年/月/日/時/分/秒の処理、LCDへの表示を行っています。また、4種類のタイマー機能が搭載されています。
今回は使用していませんが、RS232Cインタフェースを使用してパソコンで電波時計の時刻を読み取る機能も搭載されています。


キットには28PスリムタイプのICソケットも含まれています。私は14Pの丸ピンタイプのICソケットを2つ使用して28Pにしました。


電波受信用IC ( U4226B ) [★]


40KHzの電波を受信し、電波に乗せられている時刻情報を取り出すための専用ICです。表面実装タイプでキットでは既にプリント基板に搭載されています。



受信バーアンテナ [★]


40KHzの電波を受信するためのバーアンテナです。九州地区を中心としたエリアでは60KHzの電波を使用することができますが、その場合には60KHz用のアンテナを使用する必要があります。
40KHz用水晶発振子 [★]

電波受信用IC(U4226B)に接続して40KHzの電波を受信するために使用します。
高精度マイラーコンデンサ [★]

フィルムタイプのコンデンサです。電波受信回路に使用するので、容量精度の高いコンデンサを使用しています。

セラミックコンデンサ [★]


こちらも電波受信回路に使用しています。

フォトカプラー ( TLP521-1 ) [★]


キットは電波受信回路と表示処理回路とを離れた場所に置き、ケーブルで接続できるようになっています。50mくらい離せるそうです。そのため、信号駆動用にフォトカプラを使用しています。


高精度発振子 ( TCXO ) [★]


電波が途絶えた場合でも正確な時刻を表示させるための高精度の水晶発振子です。発振周波数は12.8MHzです。


NPNトランジスタ ( 2SC1213 ) [★]


LED駆動、外部回路駆動等に使用されています。


3端子レギュレータ ( 7805 ) [★]


表示処理回路の電源(+5V)を作るためのレギュレータです。


3端子レギュレータ (78L05 ) [★]


受信回路の電源(+5V)を作るためのレギュレータです。


3端子レギュレータ ( 7812 )


トランスと整流器で作った直流電圧を安定した+12Vにするためのレギュレータです。


ダイオードブリッジ [★]


交流電圧を直流に整流するためのダイオードです。1Aタイプを使用しています。

液晶表示パネル ( SC1602BSLB ) [★]


時刻を表示するための液晶表示パネル(LCD)です。台湾のサンライク社製の液晶ディスプレーです。1行16文字で2行の表示が行えます。
LCDの使い方については島田 義人さんの「スペクトラム電子工作のホームページ」に詳しく紹介されています。

アルミ電解コンデンサ [★]


回路の電源電圧を安定させるために使用しています。

チョークコイル [★]


受信回路と表示処理回路を長距離ケーブルで接続した際に発生する雑音を取り除くためのコイルです。

電波受信、秒表示用LED


右側の緑色のLEDは受信状態表示用、中央の黄色は1秒毎に点滅、左の緑色のLEDは受信機側のTCO信号で点滅させます。

タイマー駆動表示用LED


4つあるタイマー回路の駆動状態を表示するLEDです。先端が細くなっているタイプで、パネルに開けた小さな穴に先端を差し込んで実装します。

その他のLED [★]


回路基板上で回路の動作状態を表示するLEDです。

可変抵抗器 [★]


LCD の表示コントラストを調整するための可変抵抗器です。

タクト・スイッチ [★]

この時計には規定の時刻になると外部回路を制御する機能があります。その時刻を設定するためにタクト・スイッチを使用しています。

積層セラミックコンデンサ

電源ユニットで3端子レギュレータの発振を抑えるために使用しています。

リレー


タイマーにより外部の装置を駆動するためにリレーを使用しています。
12V駆動で、接点容量はAC100V/10Aタイプを使用しています。

整流用ダイオード


電源回路で電流の逆流防止に使用しています。また、リレーの動作で発生する逆起電力により駆動回路を保護するために使用しています。100V/1Aタイプです。

電源トランス


二次出力がAC12V/150mAのトランスと使用しました。ダイオードブリッジで全波整流し、約17Vの直流電圧を作ります。

積層二重コンデンサ


AC電源が停止した場合の電源バックアップ用に使用しています。1つのコンデンサは4.7F/2.5Vなので、直列に5個接続し、耐電圧を12.5Vにしています。容量は1/5の0.94Fになります。馴染みのあるマイクロファラッドで表すと、940,000μFという容量です。九十四万マイクロファラッドです。




ケース
時計本体のケースにはタカチ電機工業製のSY-150Bを使いました。幅150mm、高さ54mm、奥行170mmのプラスチックケースです。
受信回路のケースには同じくタカチ電機工業製のPR-140Bを使いました。幅140mm、高さ45mm、奥行90mmのプラスチックケースです。

出力コンセント

AC100V用の出力コンセントです。

電源ケーブル


今回の装置では最大で1000Wの制御を想定しています。
そのため、電源ケーブルには10Aタイプを使用しました。

ヒューズ


電波時計本体の電源用ヒューズです。1Aを使用しています。
時計で制御する負荷のためのヒューズは付けていません。

電波時計プリント基板 [★]


購入したときのプリント基板は電波受信部と表示処理部が1枚のプリント基板に描かれています。電波受信部と表示処理部は切り離すことができます。
当初は表示処理回路の上に受信回路を乗せて実装することを想定しましたが、受信回路を電波の来る方向に合わせる必要があり、時計本体と受信回路は別にケースに入れ、ケーブルで接続することにしました。



その他のプリント基板


電源回路を実装したり、フロントパネルにLCDを含めた部品を取り付けるためユニバーサル基板を使用しています。

配線端子 [★]


2列の配線端子です。外部に取り付ける部品との配線の端子として使用します。カッターナイフで必要な長さに切って使います。

スタッド


プリント基板の足の部分に金属製のスタッドを使用しています。

配線端子


1列の配線端子です。電源回路の配線に使用しています。

抵抗器


左側は電源回路の積層二重コンデンサ充電電流制御用抵抗器で1Wの金属皮膜抵抗器です。
チップタイプの抵抗器はLCDのバックライト電流制御用です。

電解コンデンサ


電源回路の平滑用コンデンサです。

RJ-45コネクタ


受信機と表示処理装置を接続するケーブルのコネクタとしてRJ-45コネクタを使用しました。