自作MDF木製ケースのニキシー管時計：Arduinoで制御するレトロモダンな逸品

部品と材料

Arduino UNO ×1

UTSOURCE電子パーツ各種 ×1式

プロジェクトについて

すべての部品をMDF木製ケースに収め、完成時には市販製品のような見栄えと堅牢さを実現しました。それでは製作手順を解説します。

ステップ1：パーツリスト

1. Arduino UNO（1セット）
2. RTCモジュール DS3231（1個）
3. DC昇圧モジュール 12VDC→150VDC（1個）
4. ニキシー管（6個）
5. 絶縁フォトカプラ TLP627-4（4個）
6. 抵抗 10kΩ
7. ヘッダーピン
8. ブレッドボード用ケーブル
9. 電源モジュール 220VAC/12VDC（1個）
10. タクトスイッチ（2個）
11. MDF板 3mm厚（レーザーカット用）
12. 木工用接着剤（白色）
13. 永久磁石プレート（蓋の固定用）

電子部品の購入はutsource.netが便利です。

ステップ2：回路設計

ニキシー管は約150VDCの高電圧で駆動しますが、電流は1-2mAと微小です。12V→150V昇圧モジュールが適しています。Arduino UNOをメイン制御とし、TLP627-4フォトカプラで高電圧側を絶縁駆動します。
6本のニキシー管（各10セグメント＝60ランプ）をマトリクス接続（10列×6行）することで、Arduinoピンを16本（列10＋行6）に節約。1本ずつ高速切り替え表示（ダイナミック点灯）することで、人間の目には6桁同時に点灯しているように見えます。表示シーケンスはArduinoコードで制御。
DS3231 RTCモジュールで時刻を保持（バックアップ電池内蔵で停電時も維持）。タクトスイッチ2個で時刻合わせを行います。

ステップ3：絶縁基板（PCB）の製作

フォトカプラ実装用のPCBを自作し、ヘッダーピンでArduinoとブレッドボードケーブル接続できるようにしました。PCB設計データはこちらからダウンロード可能。

ステップ4：ニキシー管配線

消費電流が小さいため、古いトランスから取った銅線（被覆付き）で配線。ハンダ付けしやすく、絶縁性が高く、コンパクトにまとめられます。6本のニキシー管を設計通りのマトリクス（列・行）で接続し、絶縁基板へ接続。

ステップ5：MDFケースのレーザーカット

3mm厚MDF板をレーザーCNCで精密カット。各パーツが嵌合する設計で、木工用接着剤で固定します。設計データ（CorelDraw形式）はこちら。

ステップ6：半分ボックスの組み立て

まず半分の箱状に組み、中央フレームにニキシー管を取り付け、箱に収納します。

ステップ7：基板・スイッチ取り付けと配線

PCB、スイッチをMDFフレームに固定し、回路図通りに配線。配線ミスが起きやすい工程なので注意深く作業してください（ニキシー管の列・行順序を間違えても後で修正可能）。

ステップ8：コードのダウンロードと書き込み

コードはこちらから。主な機能：

• DS3231から時刻取得→ニキシー管表示
• 2ボタン同時長押しで設定モード突入
• 秒→分→時の順で各桁が点滅、左右ボタンで増減
• 設定完了で通常表示に復帰

ステップ9：背面カバー（マグネット固定）

4つの永久磁石プレートで背面パネルを固定。接着剤不要で開閉可能、トラブルシューティング時に便利です。

ステップ10：時刻合わせ手順

1. 2ボタン同時押しで設定開始
2. 秒（2桁）が点滅→左右ボタンで調整、放置で次へ
3. 分（2桁）が点滅→同様に調整
4. 時（2桁）が点滅→同様に調整
5. 点滅停止で通常表示へ

ステップ11：化粧パネル（ベニヤ仕上げ）で高級感アップ

MDFの素地が気になったため、突板（ベニヤ）貼りの木材でマスク（前面パネル）を作成し、ネームプレートも追加。完成品は完璧な仕上がりになりました！