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8x8ドット時計 制作メモ


回路図 基板図 梱包箱 個別プチプチ 基板表 基板裏 基板組立 VCC接続 GND接続 カット ジャンパー 修正回路部分 アクリル取り付け 吊り下げた
  • 発想 2020年7月6日
    • 部屋で使っている時計は有るのだが、部屋の何処にいても見られる様にしたい。  小さいと見難いので、ある程度大きい表示にしたい。

  • 構想 2020年7月7日
  • 実装についての考え
    • 7月7日

      表示器は6個有るが、6桁にすると 各データのセパレータが表示できないので、5個使って「時:分」の様な4桁表示にしたい
      当然、赤外線のリモコンは使いたいので シリアルが2系統の物を使う事になる。CPUはATmegaを使いたいので mega1284、mega64、xmega32D4 辺りになる。
      慣れから考えると
       mega1284又は mega64になる。
      大きさは
      mega1284:TQFP44P、mega64:QFP64、xmega32D:TQFP44になる。
      価格は
      mega1284:780円  mega64:500円 xmega32D4:250円
      今の所は大きさと慣れ優先で mega1284で考える。
      基板の大きさは 現在の8x8ドットの基板と同じなら良いのだが、まず無理だろうから、縦だけでも同じにしたい。

    • 7月8日

      mega1284で検討したが、シリアル2本を生かすと、割込み端子(INT0とINT1)が使えなくなってしまう。 mega64にすれば問題無いが、外形がおおきい。xmega32D4は外形は同じだが、プログラムをまともに作ったことが無い。 いっその事、慣れているmega328を使い、8x8ドットへの9600bpsはソフト又はタイマーで出力する手もある。 そうなると外形も小さくなるし、値段も安い。どうするか?

      328で送信をソフトでやるの手だが、プログラム的に簡単なのは64だと思ったら、1284も割込み端子が3つ有って、 三つ目(INT2)はシリアルとかち合わない。なので 大きさはちょっと大きいが1284が良いと思う。 どうしてもスペース的に入らないとなれば328にするのも有りかもしれないが、1284で進めることにする。
      基板の大きさについては 上手くすれば縦横38mmの8x8ドット基板と同じに出来るかもしれない

  • 現状
    • 7月8日

      まだ手を付けていない。回路図を最初に描く予定

    • 7月9日

      大きさ的には縦38mmだが 横は約100mmにして OLED128x64表示器を載せることにする。

    • 7月13日

      回路図基板図が出来た。 ガーバーファイルも出来た。
      部品表も出来た。

    • 7月16日

      Elecrowに  6桁INー16時計、簡易スペアナ、ブレッドボード用ATmega328基板2種、4桁IN-8時計と一緒に注文した。 現在の中国の状態がわからないので いつ頃出来上がるかわからないが、注文画面上には以前と同じ様な工程(日時)の説明が出ていた。 なので、うまく行けば(以前と同じなら)来週中には手元に来るかな? と言う感じ。

    • 7月22日

      Elecrowから 基板が出来上がって来た。配送含めて一週間で出来上がった。以前より速いぐらい。(なぜか、Elecrowの状態は「In production」)
      新型コロナが怖いので まず受け取った袋ごと紫外線殺菌をした。 こんな箱に6種類の基板が入っていた。 個々の包装はプチプチで 上下に捨て板で保護されていた。 (基板表基板裏

    • 7月23日

      Elecrowから 基板を送ったとメールが来た。基板を受け取ってから送ったと言われても 困ってしまう。

    • 7月25日

      RS、秋月、廣杉、マルツに足りない部品を注文した。 直ぐには いつ入るかわからないが、RSだけは 予定日の入った受注した旨のメールが来た。

    • 7月28日

      秋月からは注文した物全てが届いた。RSからは注文した物の内3品が届いた。廣杉からは来なかったが、ホームページを見たら メールシステムの不具合で即日発送が出来ない様な事が書いた有ったので、遅れているのだろう。マルツからは時間のかかる物が有るので 追って連絡する旨のメールが来ていた。
      まずは基板の切り離しから始める事になるだろう。

    • 7月29日

      今日 廣杉から注文した物が届いた。いつもより1日遅れだが、この位の遅れは問題無し。 基板の切り離しは行った。思った様に繋ぎ部分の穴を3mmのドリルで大きくすると 分離で来た。 その後残った出っ張りをちょっとヤスリ掛けのするだけ

    • 7月30日

      RSから 31日に届くはずの物が 新型コロナで航空便減便の為 3日遅れる旨の 連絡が来た。 基板(Elecrow)はOCSで以前と同じ様に来ていたので 以前と同じぐらいに運送事情は戻っているのか と  思ったがそうでは無いみたいだ。 OCSだけ大丈夫なのか、中国だけ大丈夫なのか、。
      マルツに頼んだ物もDigkeyなので多分何処からか航空便で来るのだろうから遅れるかもしれない。

    • 8月12日

      RSからの最後まで残っていた CPUが届いた。

    • 8月24日

      基板を組み立てた。
      USBから5Vを入れたら 電源LED(緑色)が点灯した。今日はここまで。

    • 8月25日

      3つのLEDの点灯を確認した。
      テストピンの「GND」と「VCC」が何処にも接続されていない。 回路図の線が「net」でなく「info」になっていた。
      回路図は変更して、基板はレジストを削って VCCテストピンはVCCプレーンと GNDテストピンGNDプレーンに半田付けをした。
      2つのスイッチ入力も動作確認が出来た。

    • 8月29日

      TX1に固定データを出すようにした。("123456" と"ABCDEF")
      ループは回っている様なので 出しているような気はするが、直接信号を見る必要が有るのでまだ確認していない。 FTDIのUSBtoTTL Serial Cable用の変換ケーブルを作って パソコンで見た方が簡単だろう。

    • 8月30日

      FTDIのUSBtoTTL Serial Cable用の変換ケーブルを作った。 teratermでパソコン上で "123456" と"ABCDEF" が出ているのを確認した。

      赤外受光器のデータ(RX0)をTX1に出した。FTDIのUSBtoTTL Serial Cable経由で teratermでパソコン上に表示させた。何か出ているが正しい値かはまだ確認していない。

    • 8月31日

      赤外受光器のデータ(RX0)(teraterm上で)が正しい事を確認した。 ハード的に確認出来たので プログラムを14桁IN-17から移植するつもり。 表示部分が違うだけで後は同じはず(328と1284の違いがどのくらい有るか?)

    • 9月4日

      移植したプログラムが大体動いた。(OLED表示関係は何も無い)
      修正した所は

      • 14桁IN-17と8x8dotで使っているのポートビットの違う所
      • SPIの使っているポートビットの違う所
      • 節電用レジスタがmega1284で増えた所
      • mega1284で増えたuart1の追加
      • ニキシー管表示をTXD1の送信に変更し、表示用のデータもASCIIにした
      • LEDが増えたので 動作確認用の表示を増やした
      • 水晶発振子を使っているので 通信ビットレート用の調整処理を止めた

      大体 こんな所
      まだ 実際の8x8dotのLEDでは確認していない。 FTDIのUSB-TTLを使って teratermのパソコン上で確認した。

    • 9月6日

      実際の8x8dotに接続しても表示しない。
      8x8dotの回路図を見直したら、TXDとRXDが逆。修正部分の回路 パターンカットジャンパーの処理をしたら、 8x8dotに表示した。なお、機能上RXDは使っていないのでジャンパーは省略。 回路図基板図を修正した。 ガーバーファイルも新しくした。 後は 各8x8dot基板の設定が必要になる。
      設定で思いついたのだが、送信のBPSを1200BPS~9600BPSの4段階を選べるようにして、いつも同じ文字を送信すれば 8x8dotの設定BPSを知る事が出来そう。また いつも違う10文字の送信をすれば 8x8dotの位置設定も確認できるだろう。 通信ビットレート用の調整処理の替りにその様な機能(モード)入れると便利だろう

    • 9月7日

      OLED表示器以外のプログラムは出来た。
      (8x8dot基板のチェックモードも入れた)

      5桁の8x8dotを接続して気が付いたが、外形50Φのアクリルパイプに入りそう。 これまでは 壁釣り下げで考えていたが、パイプも考慮しても良いかもしれない。 連結板を取り付けるとパイプに入らなくなるので パイプの時は別の連結方法を考える必要が有る。

      OLED取り付け関連で コネクタの反対側の取付穴の位置が1mmほどコネクタから遠くなっていた。 スペーサーに金属を使うのなら パターンをよける範囲をもっと広くする必要がある。5Φ位、出来れば6Φ位にしたい。 eagleのライブラリを修正した。 11mm高のスペーサー(AS2011B)を頼み忘れていた。 コネクタとスペーサーが部品表から落ちていたので部品表を修正した。 取りあえずは13mmの物を2mm削る事にした。

    • 9月9日

      取扱説明書も書いた。
      昼間使ってみるとLEDのコントラストがちょっと足りない感じなので、 埃対策も含めてスモークアクリル等で囲った方が良さそう。 赤外線受光器にスモークが入ると感度が落ちるので CPU基板(今回の基板)部分は 透明のアクリルにする必要が有りそうで、受光器も90度曲げて 基板と平行にする必要が有りそう。

    • 9月11日

      紫スモークアクリル板をLED部分に取り付けた。CPU部分は透明アクリルを付けた。 箱入りでなく 上下に板を付けたレベル。取りあえずここまでとする

    • 9月20日

      室内の壁に吊り下げた。 少し明るさが足りない気がしたが、夜に暗い所で見る時はこの程度がちょうどよい。 昼間も見えない訳では無いので 直射日光が当たらない限りこの明るさで良さそう。 但し、1秒間隔の点滅については 夜の暗い所ではちょっと刺激的に思える。

  • 参考資料
    • 部品表
      ガーバーファイル
      基板に関してはこのガーバーファイルファイルを直接使う事は止めてください。
      なお、基板(生基板)は 現在の手持ち分に限り 無料で差上げます。
      こちらの連絡先へメールをお送り下さい。

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