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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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ジャンル : 趣味・実用

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