概観

初めに、Nixie Modular ClockのPCBボードを眺めることから始めましょう。

これからNixie Modular Clock の組み立てを実際に始めていきます。 それぞれの部品を正確に組み立てられれば簡単にNixie Modular Clockが完成します。

PART 1 - 5V電源

まず５V電源に必要な部品を集めます。 ９Vの電源ジャックから電圧を流し、５Vの電圧を安定的に作り出す電気回路です。 マイコンやその他装置を作動させます。

必要な部品

• 1x 2.1mm 電源ジャック
• 1x PTCヒューズ
• 1x 1N4001 ダイオード
• 1x 47µF 電解コンデンサ（小 C4)
• 1x 47µF 電解コンデンサ（中 C5)
• 2x 0.1µF 　セラミックコンデンサ（青　小 C6, C7)　
• 1x 7805 レギュレーター

NOTE: キットの中には47uF電解コンデンサーが2種類あります。ここでは小さいほうをします。

ステップ 1a

1N4001ダイオードの設置から始めます。 PCBボードの左上部分に1N4001と印字された位置に設置します。 ダイオードがいくつもあるので、注意して下さい。

白い線の入った黒色ダイオードで、1N4001と印字されているものを選んで下さい。 （同色のダイオードが他にもあるので間違えないで下さい。）

ダイオードの両足を90度に曲げます。 差し込む向きは、ダイオードの白線がフットプリント図上の線上に来るように差し込んで下さい。

差し込んだら、ボードの裏側からピンセットで足を引っ張りダイオードがぴちっとPCBボードに添うようにします。 ダイオードが抜け落ちないように、足を折り曲げてはんだ付けします。

余分な足をカットします。 カットする際、足が飛ばないように注意して下さい。

この先のステップでも、抵抗器、コンデンサ、その他ダイオード等の２本足の部品はこのようにしてはんだ付けをして下さい。

ステップ 1b

次に、青色の0.1µFセラミックコンデンサ２本をC6とC7に設置します。 両足を曲げて差し込み、はんだ付けをします。先ほどのダイオードと同じ要領です。 セラミックコンデンサは極を持たないので差し込む向きはどちらでも構いません。

ステップ 1c

次は、47µF電解コンデンサの小をC4、100uFの中をC5の位置にはんだ付けします。 色は普通の黒色です。47uF,100uFと印字されているので他のものと間違えないでください。 極が正しいか確認して下さい：47uF,100uFともに長いほうの足を四角い穴に差し込んで、 ダイオードと同じ要領ではんだ付けし、余分な足をカットしてください。

ステップ 1d

5VレギュレーターをVREGの位置にはんだ付けします。 足は90度に折り曲げ、穴はPCBボード上の穴に合うように差し込み、はんだ付けして下さい。

ステップ 1e

次はPTCヒューズです。黄色い大きめの円盤の形をしています。 他に小さな黄色い部品がありますが、間違えないようにして下さい。 PCBボードの中心部より少し左側、C6-7の左隣にはんだ付けします。

この部品は差し込む向きはどちらでも構いません。

ステップ 1f

2.1mm電源ジャックをはんだ付けします。位置はPCBボードの左上部分です。写真を参照して下さい。 三つの穴に合うように差し込みます。 裏返した時にうまく固定できなければ、マスキングテープを使って固定してからはんだ付けをして下さい。 まず足を1本はんだ付けして、部品の位置が正しいかチェックしてください。 もし正しくなければ、もう一度温めて調整し直してください。 位置に問題なければ残りの足もはんだ付けして下さい。

ステップ 1g　　5V電源のテスト

9Vの電源ジャックを差し込み、コンセントを繋ぎます。 電圧計測器をセットして計測しましょう。

PCBボードの右側に5V,GND,180Vと印字された穴が3つあります。 GNDの穴に黒い探針を当てます。赤い探針は5Ｖに当てて下さい。 計測器が大体5Vを指していればOK。 正確に5Vでなくても、4.5-5.5Vの間であればOKです。

電源ジャックを抜いて下さい。

もし電圧が5Vにならなかった場合は、これまでの行程作業を振り返って 部品が正しい場所に設置されているか、はんだ付けがうまくできているか再度確認して下さい。 黄色のPTCヒューズをそっと触ってみて、もし熱ければ、どこかにショートした箇所があると考えられます。

必ず電圧が5Vになるのを確認してからPART2に進んで下さい。もし5Vにならなかった場合はPART 2に進まないで下さい。

PART 2 - 180V電源

5Vの電圧が正しく流れることが確認できたら、次は180Vの電源に進みます。 二キシー管を作動させるには180Vが必要で、9Vの電源ジャックから電圧を流し、昇圧型ＤＣ－ＤＣコンバータ経由で180Vを作ります。

重要： このステップが終了したら、PCBボードには180Vの電圧が流れる状態になります。 電源を入れる時は決してボードに触れず、作業が必要なときは必ず電源を切ってからにして下さい。 電源を切ってから少なくとも30秒待って電圧が下がるのを確認してから作業をして下さい。

必要な部品

• 1x DIP-8 ソケット
• 1x MC34063 ＤＣ－ＤＣコンバーター(IC2)
• 2x 0.1µF セラミックコンデンサ (青 小) (C10, C12)
• 1x 470pF セラミックコンデンサ (黄　小) (C11)
• 1x IRFD110 MOSFET(Q13)
• 1x MPSA55 トランジスタ (Q5)
• 1x 1N914 ダイオード (赤 黄　小)
• 1x 1N4937 ダイオード(黒)
• 1x 2.2µF/250V 電解コンデンサ (C9)
• 1x 47µF 電解コンデンサ (C13)
• 1x 100uH インダクター(L1)

抵抗器

• 1x 1kΩ (茶黒赤金) 1/6W (R10)
• 1x 820kΩ (灰赤黄金) 1/4W 青(R14)
• 1x 5.6kΩ (緑青赤金) 1/4W　青(R15)

ステップ 2a

抵抗器をはんだ付けすることから始めます。

• 1x 1kΩ (茶黒赤金) 1/6W (R10)
• 1x 820kΩ (灰赤黄金) 1/4W 青(R14)
• 1x 5.6kΩ (緑青赤金) 1/4W　青(R15)

もし値が不安であれば、計測器でチェックして下さい。 R14とR15の抵抗器でDC-DCコンバータの出力電圧を設定し、180Vの電圧を作り出します。 抵抗器を間違えると、出力電力に間違いが出ます。

ステップ 2b

次に、1N4937 と　1N914のダイオードをはんだ付けします。 1N4937ダイオードは、黒色で白いストライプが入っていて、1N4937と印字されています。 1N914ダイオードは、小さい赤色で黄色のストライプが入っています。 それぞれPCBボード上に”1N4937”　”1N914”と印字されている箇所に設置します。

ストライプがフットプリント図上の線に合うように置いてはんだ付けします。

ステップ 2c

次は、３本のセラミックコンデンサです。 種類は２種類あります。

• 2x 0.1µF セラミックコンデンサ (青　小) (C10, C12)
• 1x 470pF セラミックコンデンサ (黄　小) (C11)

青色0.1mFセラミックコンデンサ２本はC10, C12の位置に、 黄色470pFセラミックコンデンサ１本はC11の位置に設置してはんだ付けして下さい。

黄色いセラミックコンデンサは他にも入っていますが、 470pFは一番小さい物です。

ステップ 2d

次に8-pin DIP ソケットです。PCBボード右側のIC2にはんだ付けします。 半円がフットプリント図の半円の上に来るように合わせて差し込んで下さい。

裏返した時にうまく固定できなければ、マスキングテープを使って固定してからはんだ付けをして下さい。 まず足を1本はんだ付けして、部品の位置が正しいかチェックしてください。 もし正しくなければ、もう一度温めて調整し直してください。 位置が問題なければ残りの足もはんだ付けして下さい。

ステップ 2e

次はMPSA55トランジスタです。

MPSA55と印字されているものを選んで下さい。同じようなトランジスタがいくつも入っているので 間違えないようにして下さい。位置はQ5です。

トランジスタは極を持ちますので、正しい向きで差し込んで下さい。 半円型がフットプリント図の半円に合うように差し込んで下さい。 まず足を1本はんだ付けして、部品の位置が正しいかチェックしてください。 もし正しくなければ、もう一度温めて調整し直してください。 位置が問題なければ残りの足もはんだ付けして下さい。

ステップ 2f

IRFD110 MOSFETに進みます。四角い形の4ピンDIPチップです。 PCBボード右側のQ13の位置に足を90度に折り曲げて差し込み、はんだ付けをして余分な足をカットします。

ステップ 2g

次は!ENDMARKER!インダクターです。 2本足の小さい円筒形で、プラスチックの円筒の中にコイルが入っています。 L1の位置（PCBボードの右側）に設置します。 極性を持たないのでどちら向きに差し込んでも構いません。 はんだ付けして余分な足をカットして下さい。

ステップ 2h

次に2.2µF/250V 電解コンデンサをC9の位置にはんだ付けします。 足を90度に折り曲げて差し込みます。 電解コンデンサは極を持つので正しい向きで差し込んで下さい。 長いほうの足を四角い穴に差込み、短いほうの足を丸い穴に差し込んではんだ付けしてください。

ステップ 2i

47µF電解コンデンサをC13の位置にはんだ付けします。 電解コンデンサは極を持つので正しい向きで差し込んで下さい。 長いほうの足を四角い穴に差込み、短いほうの足を丸い穴に差し込んではんだ付けしてください。

ステップ 2j

次は、MC34063 8-pin DIPチップです。チップには、MC34063または、063ECと印字されています。 IC2の8-pinソケットに差し込みます。 差し込む向きに注意して下さい。 チップの半円がフットプリント図/ソケットの半円に合うように置きます。

ステップ 2k

警告:

ここからは、ボードに電源が入っていると180Vの電圧が流れます。
電源が入っている時にボードに触れるのはとても危険です。
また180Vの電圧が流れるエリアに触れると非常に危険ですので触れないように注意して下さい。

それでは180Vの電源をテストしてみましょう。

9Vの電源ジャックを差し込んで、コンセントを繋いで下さい。 計測器をセットして、電圧を計ります。

PCBボードの右部分にGNDと印字された穴があります。（Step 1gで5Vの電源をテストした場所と同じです） GNDの穴に黒い探針を当てます。赤い探針は5Ｖの穴に当てて下さい。 計測器が大体5Vを指しているか確認して下さい。

次に180Vの穴に赤い探針を当て、黒い探針はGNDに当てます。 この時赤と黒の探針同士が触れないように注意して下さい。 ショートを起こして部品が故障してしまいます。

電圧が180Vを示せばOK。（170Vから200Vの間であればOKです）

正しい電圧180Vであることを確認してからPART3に進みます。 もし180Vの電圧でない場合は、次に進めません。

PART 3 - 82V電源

次のステップでは82Vの電源に必要な部品を追加していきます。

必要な部品

• 1x 0.1µF　黄色セラミックコンデンサ (C8)
• 1x 82V Zener ダイオード
• 1x 390kΩ (橙白黄金) 抵抗(R9)
• 1x PLCC-28 ソケット (IC4)

ステップ 3a

390kΩ (橙白黄金) 抵抗からはんだ付けをします。

PCBボード中央部分 R9の位置です。

ステップ 3b

次は82V Zener ダイオード（ダイオード残りの一本）です。 ステップ 3a/ R9のすぐ上　82V　ZENERと印字されている箇所です。 フットプリント図の白線の上にダイオードの黒い線が来るように差し込んではんだ付けします。

ステップ 3c

次は0.1µF黄色セラミックコンデンサをC8にはんだ付けしてください。 セラミックコンデンサは極を持たないので差し込む向きはどちらでも構いません。

ステップ 3d

PLCC-28ソケットはIC4の位置(PCBボード中央部分)へ、フットプリント図に合うように差し込みます。

裏返した時にうまく固定できなければ、マスキングテープを使って固定してからはんだ付けをして下さい。 まず足を1本はんだ付けして、部品の位置が正しいかチェックしてください。 もし正しくなければ、もう一度温めて調整し直してください。 位置が問題なければ残りの足もはんだ付けして下さい。

ステップ 3e

それでは82Vの電源をテストしてみましょう。

9Vの電源ジャックを差し込んで、コンセントを繋いで下さい。 計測器をセットして、電圧を計ります。

PCBボードの右部分にあるGNDの穴に黒い探針を当てます。 PCBボード中央上部 TP3 (Step3d/82V ZENERの左隣）と印字された穴に 赤い探針を当てます。

電圧が78-84Vを示せばOK。

電圧が82Vであることを必ず確認してからPART4に進みます。 もし82Vの電圧でない場合は、次に進めません。

PART 4 - 色々な抵抗器

Nixie Modular Clockは沢山の抵抗器を必要とします。 このステップでは残りの抵抗器を設置していきます。

抵抗器の種類、値に注意して正しいものを設置して下さい。 間違えてしまうとうまく機能しません。

抵抗器はストライプで色分けされています。 もし不安であれば、計測器で値をチェックして下さい。

必要な部品

• 3x 10Ω (茶黒黒金) (R16, R17, R18)
• 6x 300Ω (橙黒茶金) (R6, R7, R8, R11, R19, R23)
• 1x 1.5kΩ (茶緑赤金) - (R22)
• 6x 10kΩ (茶黒橙金) (R1, R2, R3, R5, R12, R20)
• 3x 470kΩ (黄紫黄金) (R4, R13, R21)
• 1x SIL6 resistor network 4.7k (RN1)

ステップ 4a 抵抗器

残りの抵抗器を種類別に並べて、それぞれ適切な位置（下記の通り）にはんだ付けして下さい。

• 3x 10Ω (茶黒黒金) (R16, R17, R18)
• 6x 300Ω (橙黒茶金) (R6, R7, R8, R11, R19, R23)
• 1x 1.5kΩ (茶緑赤金) - (R22)

• 6x 10kΩ (茶黒橙金) (R1, R2, R3, R5, R12, R20)
• 3x 470kΩ (黄紫黄金) (R4, R13, R21)

ステップ　4b

次は6-pin SIL 4700Ω 抵抗ネットワークをRN1(PCBボード中央部分)の位置にはんだ付けしてください。 差し込む向きはどちらでも構いません。

PART 5 - マイコンとその他パーツ

次は、マイコンとその他のパーツを設置します。

必要な部品

• 4x 0.1µF セラミックコンデンサ (C1, C2,C3,C14)　
• 3x 2N7000 トランジスタ (Q10,Q11,Q12)
• 1x 28-pin ソケット
• 1x Atmega328P マイコン
• 1x バッテリーホルダー

ステップ 5a - セラミックコンデンサ

0.1µF青色セラミックコンデンサ4本をC1,C2,C3（PCBボードの左下 IC1の周り）, C14(バッテリーの右隣) の位置にはんだ付けします。

ステップ 5b

次に2N7000トランジスタ3本をQ10,Q11,Q12に（PCBボードの中央下）にはんだ付けします。

フットプリント図の半円の形に合うようにトランジスタの向きに気をつけて設置して下さい。

ステップ 5c

次に、バッテリーホルダーに取りかかります。 PCBボードの中央下部分に、バッテリホルダーのフットプリント図があります。 図の中の四角いパッドに少量のはんだを溶かして下さい。 そうすることでバッテリーホルダーがボードにぴたっと密着します。

ステップ 5d

バッテリーホルダーをフットプリント図に合うように差し込んではんだ付けします。 裏返した時にうまく固定できなければ、マスキングテープを使って固定してからはんだ付けをして下さい。 バッテリーホルダーは、はんだ付けの際熱くなりやすいので触れるときは注意して下さい。

ステップ 5e

次に、28-pin ICソケットをIC1の位置（PCBボード左下部分）にはんだ付けします。

ソケットの半円がフットプリント図の半円の上になるよう向きに注意して置きます。 裏返した時にうまく固定できなければ、マスキングテープを使って固定してからはんだ付けをして下さい。 まず足を1本はんだ付けして、部品の位置が正しいかチェックしてください。 もし正しくなければ、もう一度温めて調整し直してください。 位置が問題なければ残りの足もはんだ付けして下さい。

ステップ 5f

マイコンを28-pinソケットに設置します。 マイコンの半円がソケットの半円の上に来るようにして下さい。

PART 6 - 二キシーアノードドライバー

次に、二キシーアノードを動かすのに必要な高電圧トランジスタを設置します。

必要な部品

• 5x MPSA42 トランジスタ (Q1,Q2,Q4,Q6,Q8)
• 3x MPSA92 トランジスタ (Q3,Q7,Q9)

それぞれ値がトランジスタに印字されています。

ステップ 6a

MPSA42とMPSA92はそれぞれフットプリント図の穴の形容が異なります。

まずは5本のMPSA42トランジスタから始めます。 MPSA42トランジスタはフットプリント図の3つ穴が一列に並んでいます。 5本をそれぞれQ1,Q2,Q4,Q6,Q8の位置に、 フットプリント図の半円に合うように置いてはんだ付けして下さい。

次は3本のMPSA92 トランジスタです。 MPSA92 トランジスタはフットプリント図の3つ穴が三角形に並んでいます。 3本をそれぞれQ3,Q7,Q9の位置に、 フットプリント図の半円に合うように置いてはんだ付けして下さい。

PART 7 - Buttons, Piezo その他の部品

残りのパーツを設置していきます。

必要な部品

• 6x1x6 female ヘッダー
• 2x Angled ボタン
• 1x Straight ボタン
• 1x HV5812 ドライバー
• 1x CR1220 バッテリー

ステップ 7a

1x6 femaleヘッダーをPCBボードの左に3本と右に3本設置します。 これらは後に、上からシールドを被せる際の差込み口になります。 PCBボードに真っ直ぐ垂直になるようにしっかりと差込んではんだ付けをして下さい。

ステップ 7b

次にボタンです。 写真のようにボタンを設置します。 2本のAngledボタン（短いほう）はPCBボードの右上に2本横並びではんだ付けして下さい。 Straightボタン（長いほう）1本は、上で設置した2本のAngledボタンのすぐ右横にはんだ付けして下さい。

ステップ 7c

それでは、HV5812チップをPCBボード中央のPLCC-28ソケットに挿入します。 写真を見て挿入する向きを確認して下さい。 向きを間違えて挿入すると、取り出すのが非常に難しいです。

ステップ 7d

次にバッテリーホルダーにバッテリーを入れます。 写真のようにプラス＋が上になるように入れて下さい。

PART 8 - 残りの部品

必要な部品

• 1x3mm round LED
• 1x Piezo ブザー

ステップ　8a

Piezoを設置します。 PCBボードの右下BUZZERの箇所に設置してはんだ付けして下さい。 差し込む向きはどちらでも構いません。

ステップ　8b

3mm round LEDはPCBボード右下のBUZZERの左横に設置します。 長いほうの足を四角い穴に、短いほうの足を丸い穴に差し込んではんだ付けして下さい。

PART 9 - 最終テスト

電源を入れてビーっという時計が動き出す音が確認できたら電源を切ります。

次に、ニキシー管を差し込みます。

NOTE: There are still open spaces on the base board for mounting LEDs. The amount of LEDs to mount and how to mount them depends on the display board, so we will assemble them together with the display board assembly.

次はディプレーボードの組み立てに進みます