ニキシー管時計の製作 (6) タッチスイッチ

さらに追加機能を入れたくなりました。

実際に時計を動かしていると、少しでも管を長持ちさせようとして、こまめに電源を切ったり入れたりしてしまうのです(なんと貧乏性なことでしょう・・・)。それで、タッチスイッチで管の表示をON-OFFできれば、もっと便利になるだろうと考えました。

昔から、タッチスイッチというのは電子工作の定番です。CMOS-ICを2、3個組み合わせた回路のキットが売られているのを、今でも見つけることができます。

そうしたキットを流用する手もありますが、今回はもっと優れもののICを見つけました。それが、Quantum Research Group(カンタム・リサーチ・グループ、今はAtmelに買収されました)のタッチセンサーIC QT118Hです。このICには次のような特徴があります。

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① 抵抗2個、コンデンサ1個の外付け部品だけで動作するので、コンパクトに回路が組める
② 感度を自動的に校正するので、周囲環境が変化しても誤動作が発生しにくい
③ 静電容量検出方式なので、電極と指が直接接触しなくても、接近するだけで検出が可能

特に③は大きなメリットで、ケースの裏側に電極を設置すれば外観を損ねることがありません。検出できる距離はケースの材料の誘電率によって異なりますが、厚さ50mmを超えるガラスを通しても検出可能とうたわれていることから、性能の良さが期待できます。

良いことずくめのICですが、唯一の欠点は入手性が悪いことです。秋葉原でも日本橋でも見つからず、日本の販売代理店からも売ってもらえず、結局、その代理店から紹介されたサイト Digi-Keyで購入することになりました。アメリカから3日で届いたとはいえ、送料+手数料が3000円もするのは高すぎますね・・・。

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さて、タッチセンサー回路を作製するのと同時に、動作確認用のタッチスイッチも作ることにします。厚さ10mmのアガチス材の板きれを買ってきて、その 裏側にアルミ板の電極を取り付けました。これで実際にタッチセンサー回路を動作させて、板の表面にタッチしたときにセンサー回路の出力が切り替わるよう に、コンデンサの容量値を調整します。調整作業は極めて簡単で、動作にも不足はありません。

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(5)で述べた機能も含め、追加機能の全体制御にはマイクロコントローラを使います。ロジックICの組み合わせだけでも組めないことはありませんが、将 来、機能を変更したくなったときにハンダ付けをしなくても済むようにと思ったからです。私が使ったのは、Microchip Technology(マイクロチップ・テクノロジー)のPICマイコン 16F819です。

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ユニバーサル基板をキットのプリント基板と同じ大きさ150mm×45mmに切断して、追加機能の回路を実装します。また、PICマイコンには制御プロ グラムを書き込みます。実装が完了したらキットの駆動回路に接続し、バラックの状態で、思った通りに動作するかどうかを確認します。

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