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特殊工作:大型16セグメントLED時計

昨年作ったものですが、aitendoで以前在庫処分特価で販売されていた大型16セグメントLEDで時計を作ったので記録として置いておきます。

16セグ時計 LED基板
aitendo製のLED基板(けっこう大きいです)

16セグ時計 試作基板(マイコンボード)
16セグ時計 試作基板(マイコンボード裏)
メイン基板
MCU PIC16F886
:当初は6桁で温度センサー等をつけることも想定していたのでピン数が多い石を選びました。
RTC RTC4543SA
:ずいぶん前に秋月電子で購入してあったもので、SPIでもI2Cでもない独自の通信方式です。
P-MOSFET DMG3415U
:桁ドライブ用のです。6個実装しましたが結局桁ドライブには4個、コロンの表示に1個、残りは未使用としました

16セグ時計 試作基板(LEDドライバ)
LEDドライバ基板
LEDドライバーIC WS2803
:当初はTLC5940を使おうと思いましたが調光に12bitは必要ないだろうことと、18セグメントまで対応するのでDPの制御もできるし、たまたま石が安く手に入ったので使ってみましたが…これが曲者でした。入手先は妙楽堂さんの通販です(現在は廃盤の模様)

16セグ時計 LED基板組み付け
LED基板はaitendo製のもので、横に長いボードの両端にコネクタが出ていてちょっと使いづらいので、LEDの足にICソケットを使って基板を載せてしまうことにしました。基板の固定と配線が同時に出来て楽?と考えました。

16セグ時計 テスト表示
動作テスト。アルファベットも一応表示できるようになっていますが曜日の表示以外では出番がありません。

16セグ時計 ちょうどよいケース
100円ショップで奇跡的にLEDの基板にぴったりなサイズのプラケースが見つかったので使用しました。実際には角の部分を丸く削ってやる必要がありました。

16セグ時計 ケースに入れる
SW付ロータリーエンコーダとオートディマー用CdSを小さな基板に取り付けて組み込みます。
なんかこう、ごちゃっとしてるのは実験しながら作ったりと色々試行錯誤した結果です…。

16セグ時計 稼動
稼動の様子。折角の16セグメントなので、数字の表記も通常の7セグメントとは異なるへんてこりんなパターンにしてみました。

※仕様※
電源:DC 5V 100mA(実測での最大値は60mA程度)
アラーム機能なし
CdSによる3段階のオートディマー内蔵
ロータリーエンコーダーで時分・分秒・年号・日付・曜日を切り替え
ロータリーエンコーダーのSWを長押しすると時刻設定モード

※製作の思い出※
・電源にDC-DCコンバータから5Vを出力していたがうっかりショートさせてしまい、こともあろうにACアダプタ出力の16Vが直に出力されたため、16F886とWS2803をまとめて壊してしまった。
・当初は6桁で秒数まで表示しようと思っていたが、WS2803の仕様として任意のタイミングでラッチすることができず、シリアル信号を送り終わった後に300nsのウェイトを入れないといけない割とアレな仕様だったため、6桁のダイナミックドライブではちらつきが顕著になってしまうことから断念。
・回路図はメモ用紙に書いたんだけどもう紛失www

※その後※
ベッドルームで置き時計として割と使えている。、夜中にメガネをかけなくてもはっきり見える文字の大きさが便利。
ただし一ヶ月で10秒くらい遅れることがあった。次回作では電波時計ユニットの内蔵を検討したい。

[ソースコード]
初期設定やAD変換などの定型部分はいつもながら、きむ茶工房ガレージハウスPICの動かせ方入門を参考に、一部の記述を拝借させていただいています。感謝します。
なお、このソースコード並びに製作記事を参考にされたことによる全ての事象について、私は一切の責任は負いません。[At Own Your Risk]

ソースコードの表示にはGitHub:Gistを利用しています。
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テーマ : 電子工作
ジャンル : 趣味・実用

太陽光発電を導入したので色々書く・その4

ソーラーフロンティア製のソーラーパネル発電・売電システムを導入してから、まる48ヶ月が過ぎた。
その後の収入額をまとめてみた。

2011/07 ¥6,192
2011/08 ¥18,192
2011/09 ¥12,816
2011/10 ¥16,944
2011/11 ¥11,808
2011/12 ¥13,920
2012/01 ¥10,560
2012/02 ¥14,448
2012/03 ¥15,216
2012/04 ¥13,056
2012/05 ¥17,952
2012/06 ¥18,528
2012/07 ¥14,832
2012/08 ¥16,704
2012/09 ¥18,096
2012/10 ¥17,088
2012/11 ¥13,824
2012/12 ¥12,144
2013/01 ¥11,040
2013/02 ¥13,488
2013/03 ¥15,456
2013/04 ¥20,160
2013/05 ¥15,696
2013/06 ¥22,416
2013/07 ¥13,200
2013/08 ¥17,856
2013/09 ¥15,840
2013/10 ¥15,696
2013/11 ¥10,704
2013/12 ¥13,056
2014/01 ¥11,424
2014/02 ¥14,400
2014/03 ¥14,640
2014/04 ¥16,752
2014/05 ¥17,568
2014/06 ¥21,792
2014/07 ¥14,448
2014/08 ¥13,392
2014/09 ¥18,192
2014/10 ¥11,376
2014/11 ¥11,136
2014/12 ¥11,616
2015/01 ¥11,280
2015/02 ¥13,584
2015/03 ¥15,024
2015/04 ¥12,528
2015/05 ¥15,792
2015/06 ¥21,600
※検針日が一定ではないので稼働日数も一月分で28日~32日と変動しており一定期間の値ではありません

ここまでの売電額はトータル 713,472円 となり、最初の月が途中からの数字になるとはいえ、一月あたりでは14,864円を売り上げている。

システム導入価格は補助金を引いて約142万円だったので、ちょうど半分を償却した感じになる。このままいけば96ヶ月(8年)でシステム導入価格を売電金額で相殺できることになる。

この4年間の間には想定外の大雪や台風なども経験したけれど、幸いなことに機器の故障もなく発電量も特に減少している様子がないので、まあ順調と言えるだろうか。

システム全体の保証は10年間なので、それまではなんとか順調に稼動して欲しいと願っている。

(以下駄文)
電力の自由化の流れの中で太陽光発電は、各地でのメガソーラーの稼動開始、設備認定許可等に関するトラブル、政策としてのFITのあり方など、取り巻く環境はこの数年でどんどん変化しているが、個人でできる発電所としてのチャンスが開かれている点ではやはり太陽光発電が最もわかりやすく話が早いことは当分変わらないと思う。

地熱も風力も潮力も水力もコジェネも、結局はタービンを回して発電機で電気を起こしているので、機械的なロスや機構部品の損耗や振動騒音を伴う。
太陽光発電は、現在実用的な自然エネルギーの中では唯一、中間動力を使わずにエネルギーを電気に直接変換している点で優れていると個人的には思っている。

あとは補助金制度終了と買取価格のゆがみ、今後の政策でどう着地させるかが心配。ほんとにどうするんかね。

テーマ : 太陽光発電
ジャンル : ライフ

特殊工作:100円ショップ電池チェッカー魔改造

更新再開…とりあえず最近作ったものとして「電池チェッカー」

きっかけは、100円ショップで買った電池チェッカーのラジケーターの針がフラフラで使い物にならない(可動コイル式でもなく、可動鉄片方式でもなく、磁石がコイルで動く!?方式)ので、どうにかしたかったのと、ちょうどaitendoでバッテリー表示専用LEDモジュールが入荷していたのを見かけたので。

電池チェッカー分解
中身は予想通り酷いものでした。回路図などは既に先達が分解記事をブログなどにアップしているのでココでは割愛します(だって中身はまったく再利用しないもん)

電池チェッカー 回路図
回路図は手書きで失敬。
マイコンはPIC16F1705である必要はないんだけど8ピンPICではI/Oが不足、18Pや20Pではスペースが不足したため、手持ちで唯一の14ピンPICということで使いました。
1.5Vから3.3Vへ昇圧する回路は秋月電子で売っているトレックスのインダクタ一体型のモジュール
本当は9V電池への対応もしようと思ったけどセフティ回路やスペース的に難しくなったので1.5V乾電池のみ対応。
逆接続防止のダイオードは実際には取り付け忘れました。てへぺろ

電池チェッカー基板 表
aitendoのミニ基板のサイズがちょうど良かったのでそのまま使いました。

電池チェッカー基板 裏
配線はUEW線とリードの切れ端、抵抗やコンデンサ類は表面実装品を使いました。

電池チェッカー PIC書き込み
スペース的にICSPコネクタを設置できなかったのでICクリップでテストピンに接続して書き込みしました。

電池チェッカー基板完成
基板への実装が終わり、プログラムの書き込み、パラメータの調整、動作確認もOK。

電池チェッカー 組み込み
元の筐体に回路を組み込み、配線します。ばねの固定がちょっと難しいですがなんとかうまくねじ込みました。
緑色の半透明の板は本当はスモークアクリルにしたかったけど手持ちがなかったため。ネジ止めしようとしたけどこれまたちょうど良いサイズのネジが見当たらず、また微調整が難しかったために両面粘着テープとずれ防止のウレタンでごまかします。

電池チェッカー 動作テスト1
良い具合に劣化した電池があったので、他の電池チェッカーと同じくらいの値を示すように感覚でパラメータを調整しました。

電池チェッカー 動作テスト2
ほとんど残量がなくなっている電池では、昇圧回路が必死に仕事をしてやっとLEDを点灯させる感じになります。

電池チェッカー 動作テスト3
10年くらい前に購入してあったEnergizerブランドのリチウム単三電池(当時は富士フィルムから販売)を測定したところ、使用期限は2009年10月ながら、まだまだ使えるようでした。

[ソースコード]
初期設定やAD変換などの定型部分はいつもながら、きむ茶工房ガレージハウスPICの動かせ方入門を参考に、一部の記述を拝借させていただいています。感謝します。
なお、このソースコード並びに製作記事を参考にされたことによる全ての事象について、私は一切の責任は負いません。[At Own Your Risk]

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テーマ : 電子工作
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間を空け過ぎた…今更ですが

再開とか中断とか再開とか放置とか、何やってるんだろう自分。
今後は自分が作ってきた工作物とかの記録を置いておく場所にします。
とか言ってるけどまた放置するに違いないさ。

前回の記事から今回までにも色々つらいことがあったんだけどここでは割愛します。
Twitterのほうで報告してることはそちらで。

テーマ : 日記
ジャンル : 日記

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狭い視野で浅はかな発想と奇異な日常を語ります。本気にしちゃだめだよ。

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