タワーには風速カウンター表示部がユニットでついていますが、他のところへカウンターを新たに追加したくて、久々にゲート回路を組んでみる事にしました。タワーのUPボタン、DOWNボタン、停止ボタンの高さ表示ユニット近くにおいてある風速値のカウンターです。同じ仕様の物を購入するのが一番手っ取り早いですが、調べて見ると、パルスカウントをするだけなので、ゲートICを選べばできそうな内容です。元のカウンター部分には一切手を入れないでのパルス信号と電源だけパラレルに繋ぐやり方です。本来ならば元々のカウンターの接続線を延長して行う方法が別の場所へ設置する方法もありますが、高さ表示ユニット部はそのままにしておきたいのです。こういう理由からいま付いているカウンターと同じ動作をするカウント表示回路を作製します。

まず最初に調べたのは、信号線２本です。電源は単に電圧+12VとGNDなので特に問題ありません。風速回転のパルス信号線の動作です。

信号線は回転している風速部から回転に合わせて矩形パルスが来ています。正論理信号です。

もう一つの信号線はタイマー信号線です。Nomally+で10secで”L”信号がパルス状に来ています。

上記の信号線より、10秒間のタイマー”H"状態の時に正パルス信号をカウントする仕様です。ここで考えなければいけない事は、カウントを幾つまでカウント出来る様にするかを決めなければなりません。コレはタワーの下に付いているコントロールボックスに、アラームを鳴らしタワーをダウンさせる回転数を設置するユニットがあります。私の設定は経験上かなりの風が吹いているよりも前の風速値38にしてあります。早めにタワーを下げるためです。この38という設定値を十分に範囲内カウントするには６ビットのカウンターで事足りますが、ゲートICのカウンターから見るとCMOS 4024で対応できそうです。

カウントは0から127までです。実績的にカウント表示で今まで100を超えたことはありませんのでコレにしました。他にも１セグメント表示回路も付いている4026もありましたが、セグメント表示でなくTFT液晶ディスプレーにしたいので使いません。（また、２桁だと２個もゲートが必要です。Hi！）

インターフェースとなる回路図です。

表示ユニット端子に繋がっている線を5本繋ぎます。（電源とGND,タイマー信号線、パルス信号線、COMMON)

テストで使用したOSCは矩形波ですが±信号でしたので、パルス入力にはダイオードをいれてあります。

実際の接続時は信号を繫いでみて、はずすか確認します。タイマー信号の”L”パルスはプッシュSWでGNDに落とす様にしてシミュレーションしています。4024のリセットは”H"パルスでかかるので信号と同じ動作で”L”となる様にタクトSWでGNDに落とした時にSWトランジスタで反転させてリセット信号としています。

カウンターがOSCの低周波矩形波信号周波数で表示カウントアップしていくだけの動画です。

バイナリー出力です。（各LED出力７ポートの重みは、それぞれ1,2,4,8,16,32,64です。）

回路図にもあるように信号出力はバイナリーの７ポート出力です。信号が出ているのが分かるように発光ダイオードを付けています。パルス発生間隔が風速によって違う場合と同じようにOSCで矩形波の周波数を１Hzから７Hzぐらいの間で上げ下げすると実際の風速と同じ様にゆらぎカウントしてくれています。

またタイマーはタクトSWでGNDレベルに適当におおよそ10sec過ぎた当たりで疑似パルスとしてチョンと押すと全出力が消えリセットがかかった後にまた１からカウント始めます。

目で出力信号が見える様にパルスカウンター出力には、発光LEDを繋ぐため4050のバッファーを入れています。今回は単にゲートICのパルスカウントを準備し、インターフェースを付けただけです。

この後の予定としては、ソフトウェア設計が大半となります。

7ビットのバイナリーの信号出力分の入力ポートを用意して、スケッチで全ポートを読み取りし、カウント値を液晶に表示する様にするスケッチです。ArduinoNanoかESP32DevKitCのどちらかをつかいたいと思います。現在は信号線のワイヤーが5本繋がり表示する仕様で進めていますが、完成後はUDPを使ったサーバー化をおこない、風速値を別のESP32DevKitCに表示できる展開にしてクライアントのWiFi信号が届く範囲でUDP通信での風速値をリアルタイム表示させる拡張も考えたいと思います。となるとやはりESP32DevKitCを使わないとできないですね！

つづく？