フィラメント管で時計を作る（準備編）

昔買ったフィラメント管：IV-9で時計のような数字表示機を作った。

↓完成したものの動画。ケースはレゴで作成。

■フィラメント管IV-9
購入元は秋葉原の真空管屋さん。（サンエイ電機）
今売っているかはわからないけど、1個300円くらいだった。

データシートもネットですぐ見つかる。
　http://www.tube-tester.com/sites/nixie/data/IV-9/iv-9.htm

ニキシー管と違って数Vの低圧で動き、1セグは20mAくらい。
Typの電圧は4.5Vらしいが、アルカリ2本の3Vでも十分光る。
手持ちの4つだと、ピンに限らず3V～5Vの範囲では、消費電流はほとんど変わらなかった。

一般的には共通の1ピンをGNDにし、7セグ相当の3～9ピンと右下のドットの2ピンに正の電圧をかけるらしい。
ダイナミック制御でもうまく光ったが、ネットの作例を見るとスタティックのものが多い。
ロングランでは試していないけど、ダイナミックだとフィラメントにダメージがあるのだろうか？

■PICによるスタティックドライブ
スタティックで点灯させるなら、駆動は1管8個なので4つなら32個必要。
20mA×32個なので最大640mAになる。1管あたりは180mA。
Trをいっぱい並べるのも面倒なので普通は7セグドライバIC（74HC4511）とかTrアレイを使うけど、手持ちで古いPIC（PIC16F648A）が大量に余っていたのでこれを活用する。

このPICは1ピンでぎりぎり20mA出せて、チップ単位で200mAまでOK。
IOもDOがRA0～4, 6, 7とRB0～7の15本がある。
ただし、RA4はオープンドレインなのでDOだと電流吸い込みしかできないので注意。
また、シリアルを使うならRB1：RX, RB2：TXも埋まる。

今回は、アノードコモンとしRA系で7セグを点灯、RB0で2ピンのドットを点灯、baud 9600のUARTで数値を受けることにした。
ネットで作例を探すと、1つのTXから複数のRXを繋いでもうまくいくようだ。

最初の1字でA～Dを送り、管を区別させることにした。
2文字目で表示内容を送る。

2文字	ファンクション
0～9	数字表示
!	全消灯
スペース	ドット消灯（2ピン）
.	ドット表示（2ピン）

例えば「1234.」としたければ、シリアルで以下のコマンドを送る。
　[A1B2C3D4A B C D.]
すべて消灯なら次のコマンド。
　[A!B!C!D!]

■RX並列のテスト
基板を組んでからでは遅いので、RX並列でうまく管の切り分けが可能か確かめる。
上記ファンクションのうち、RB0にLEDを繋いでテストした。

左から順にA, B, C, Dで、[A!B.C.D!]とコマンドを送ると・・・。

結果、問題なく成功。
本当はPICごとに抵抗を繋いだほうがいいかもしれないけど、手抜きでPC側にだけ100Ωを繋いでいる。

あとは、基板を作ってIV-9とPICを繋ぐのみ。