16セグメントLEDを用いた時計の実験

今度は、16セグメントLEDを用いた時計の製作を紹介します。

なかなか珍しい16セグメントLEDを入手したので、何を作ろうかと考えた末に、定番の時計という単純な発想で製作したのであります。
ただし、そのままだと面白く無いし、以前から購入したものの日の目を見ることが無かった音声合成チップAques Talk PICO（通称ゆっくりチップ）も使って、時報や現在時刻の読み上げ機能なんかも付けてみました。

肝心の時計機能は、DALLASチップを用いる事で、システムマイコンはLED表示に専念する事とし、他機能はオマケ程度のソフトとなったのでありますｗ

リビングの時計がブッ壊れたので、急いで仕上げた事は秘密なのでありますｗｗｗ

プレステコントローラ記録/再生装置の作成

今回は、知人の依頼で作成した、プレステコントローラ記録/再生装置の話であります。

プレステコントローラの操作状況をマイコンに取り込み、EEPROMへ記録。
EEPROMの記録情報を基にプレステコントローラの操作状態を送信してやろうという試みであります。

1メガビットのEEPROMを4個使用し、アナログコントローラでも2時間以上を余裕で記録できるものとしております。

とはいっても難しい物は1つも無く、唯一プレステコントローラのデータ受信にEEPROMの書き込みが間に合うのかが懸念されました。

やってみたら意外と簡単。

プレステ本体からコントローラへはスルー通信とし、通信経路にマイコンのSPIを接続してプレステ本体からのデータ取得を行います。
再生時はプレステコントローラからプレステ本体への通信を3ステートバッファで遮断し、代わりにマイコンのSPIからデータを流す事で記録/再生ができるってな寸法であります。

プレステ本体との通信は、スレーブモードで動作させる必要があるので、プレステ本体からの受信、コントローラからの受信を両立させようとすると、AVR単体では不可能であります。

スレーブで動作するSPIは1チャネルしかなく、データの先頭をチェックするためにプレステ本体からの受信をAVRで行わせる事とし、コントローラからのデータはシフトレジスタ経由でパラレル読み込みさせる事とします。
全２重通信でありますから、SPI受信割り込みで読み出せばOKという按配であります。

プレステコントローラのSPI通信割り込みとI2C割り込みが衝突すると具合が悪いので、I2Cはメインループ内で非同期動作させる事としたのであります。
多重割り込みはヤヤコシイので、最初から却下でありますｗ

今回は試作でありますので、マイコンは贅沢にもATmega2560を用いております。

シフトレジスタさえ無ければ、40ピンのDIPマイコンでも何とかなりそうですが、この時はプレステ本体からのデータは先頭データを捕まえるのみとし、3ステートバッファでコントローラからのデータを接続すれば良さそうという所まで検討して、今回の試作は終了としたであります。

今後の展望としては、似たような通信をしているスーファミなんかも対応したいと考えております。
プレステより簡単とは思うけど、実機が無いｗｗｗ

最後に、作ってみようかと思った奇特な方は、以下のファイルをダウンロードして検討してみて下さいｗ
お買い物時に間違えて混ぜてしまったEEPROMを使ってしまったが為に、おかしなコードではありますが、回路図とソースコード(EEPROM.c getIIC1stCmd関数)を入れておりますので、適当に修正してみて下さい。
また、OLEDはシリアル改造したものを使用しております。改造方法は特に示さなくても大丈夫かと思いますが、情報ご入用でしたらレスして下さい。改造記事執筆を検討します。
PSCON_MEM_mega2560.zip

ニキシー管時計の製作

さて、巷ではニキシー管を用いた時計作りが静かなブームとなっているようであります。
我輩も興味だけはあったのでありますが、入手性の悪さから敬遠しておりました。

ちょっと前に、知り合いにゲットしてもらい、ようやく表示させるに至りましたので公開するであります。

巷の回路は、DC12ボルトからDC170ボルトへ昇圧させ、高耐圧TTLでドライブさせる回路がやたらと目に付くであります。

この高耐圧TTLも入手性が極端に悪く、入手性の悪い部品はニキシー管のみとするため、フォトカプラのみでドライブさせる手法をとる事にしたのであります。

結局はただのトランジスタを配線するのと大差無い為、毎日コツコツと配線をしての完成であります。

古いアニメでスプーン１本でトンネルを掘り、脱獄を企てる話がありましたが、まさに今回の物件はこの例えがしっくりとくる開発でありました＾＾

１日３０分程度、５本程度を配線するのがやっとの状況で、実に３週間がかりの製作となった訳であります＾＾

で、接続の方法はというと、秒表示を含めて６桁とし、各セグメントを並列に接続してフォトカプラへ。　各桁コモンにもフォトカプラを接続して、計16個。　他にコロンもネオンランプを用いる事にした故、計17個のフォトカプラを使用する事になったのであります。

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肝心の時計ユニットには秋月の電波時計を用い、UARTでデータを引っ張ってくる事としました。

他に特筆すべきは、オーディオタイマーとして用いるべく、電波時計ユニットのアラーム端子経由でSSRをドライブする構造となっております。

で、このニキシー管という代物は、どうもダイナミック点灯に向いていないような感じで、FLの時みたいに前回の表示物が他の桁に現れたり、明確に１回路のみ閉としても、２セグメントがぼんやり点灯したりと、なかなかソフト的にも遊べる代物でありました。

結局は、33ミリ秒点灯→8ミリ秒消灯で若干のチラつきが残るものの、何とか実用レベルまでこぎつけたのであります。



今回はこのタイミング調整の為に、開発支援最終兵器であるICEを用いました。

変数をセットして様子を見ながら調整できるので、非常に便利であります。

使用可能なデバイスにかなりの制限があるものの、非常に有用であります故、このICEについても、近々記事を書くつもりでありますが、業務多忙が続いており、いつになる事やら。。。

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NTP時計 表示デコーダの製作（その２）

ちらつき問題の解消考察です＾＾

どうも、消灯時に、グリッド電圧をマイナス方向へ振ってやる事が必要な模様であります。

このマイナス電源をコレクタ〜エミッタ間にかけると消灯時のウッスラ点灯が解消されるのでしょう。
ですが、この手法はちょっと困った事に、ベース〜エミッタはポート出力＋リターン線であるため、マイコングランドの電位が一致しない事となってしまうのであります。

幸い、グリッド電圧ゼロでもOKなようですので、バイアスをかける手法で難を逃れられるかもしれません。

早速実験であります＾＾

改造基盤

やっつけ改造が丸見えですが、実験であります故、勘弁であります＾＾

んで、点灯させてみると。。。

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大分、良い感じとなったのであります。

ちょっと時間が欲しいところでありますが、やはりマイナス電圧をかけたくなりました。

マイコンでマイナス電圧をかけるとなると、やはりフォトカプラで絶縁する手法が無難ではないかと思うのであります。

NTP時計 表示デコーダの製作

こいつも古くからの友人の依頼で作りました。

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本当の依頼は、NTP時計が欲しいとの事なのでありますが、偉大な先人が既に設計されておられましたので、そちらを拝借しております＾＾

で、LCDはありきたりかと思い、見やすいであろう、FL管のキットを見つけたので、こいつを使って表示させてやろうと思った次第です。

このFL管キット、ちょっと前に大阪日本橋のデジットにて見つけたのでありますが、これまた中途半端な出来で、ON/OFF制御のトランジスタアレイがくっついているだけで、何か表示させてやるにはマイコン回路が必要にも関わらず、これは付属しておりませんでした。

文句無しに秋月級のランクを与えるであります＾＾

で、今回は、その表示マイコンの製作であります。

PICNICのピン出力が少なく、このFL管キットは、7セグメント+ドット等の2セグメント*6桁を必要としますので、PICNICから直接ドライブさせるには、全然足りないのであります。
よって、LCD表示をそのまま残し、表示用の通信をAVR側にもまわし、信号解析して表示させる手法を取ったのであります。

LED同様、若干のチラツキが残ったものの、何とか見える所までこぎつけましたので、公開するであります。

点灯の様子

回路図、ソースコード一式ダウンロード

で、このチラツキを抑えるにはどうするか、試行錯誤を重ねても全然上手い手法が思いつきません。

現状のシーケンスは、

200マイクロ秒間 消灯
100マイクロ秒間 桁移動（消灯のまま）
100マイクロ秒間 消灯
500マイクロ秒間 点灯して先頭シーケンスに戻る

となっております。

明確なブランキング期間をおいているにも関わらず前のデータが残ってしまっているようで、今のところ何が悪いのか検討がついていないのであります。

ご意見頂けると、非常に嬉しいのであります＾＾

リモコン受光システムの製作

先日、おいらの悪友から依頼を受け、作ってみました。
ATMELのAVRにリモコン受光モジュールを直結させただけの代物で、
リモコンコードを受けてLEDを点灯させるという、ごくごく簡単なシステムです。

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コードフォーマットはNECコードのみですが、よく使用されるフォーマットですので、困ることは無いでしょう＾＾

依頼を受けた時には、そのうち作るつもりだったので二言返事でOKしましたが、手持ちのAVセレクタキットをリモコン化するついでに、悪友の依頼を実現する１石２丁を狙ったのであります。

しかし、完成に近づくにつれ、ある事に気付きました。

LEDを点灯させる代わりに、リレーをドライブしてやれば、せっかくのAVセレクタキットが無用の長物となってしまうのであります。

完成した時には、無駄遣いしていた事を後悔し、激しく鬱となりました＾＾

おいらと同じ辛酸を舐めないよう、広く使用頂く事を望みます＾＾

ソースコード一式ダウンロード

眠らない大陸クロノス用 キー入力補助

年が明けてからというもの、仕事が忙しくてROBOZAKちゃんもほったらかしが続いております。

ネタがネタで書くことが無くなってきたので、ちょと趣向を変えてみようかと。

趣味の電子工作であります＾＾

ちょっと面白いネットゲームがありまして、表題にある通り、「眠らない大陸クロノス」というオンラインゲームの話であります。

面白いのは結構なのですが、ちょっとキーボードとマウスの操作が難儀であります。

キーボードのファンクションキーを押して右クリックして、、、、とかやっていると、うっかりモンスターにやられてしまう困った操作仕様でありまして、こいつを何とかできないものか、あれこれ思案しておりました。

キーにフックをかけるフリーソフトもありますが、何故かおいらの環境だとゲームが異常終了するのであります。

悩んだ挙句、USBキーボードとUSBマウスで遊べる事から、この複合デバイスを作って、ある程度自動で実現できるのではないかと考えるようになりました。

で、一通りの完成をみたので、恥ずかしながら公開してみようと思った次第であります。

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色々と使用にあたっては制限事項やバグ等存在しますが、他のゲームでも応用が利くと思い、ソースコード付きでの公開であります。

ほかへの応用としては、延々とコード入力させる等、色々考えられます。
今でもやっておられる方がいらっしゃるかは判りませんが、StarTrek ARMADAのカスタムキーも置いておくであります。

customkey ファイル一式ダウンロード
armadakey ファイル一式ダウンロード

オプティマイズのMINI EZ-USBに簡単な回路を接続して意外に簡単に仕上がります。

後はソフトの問題ですが、このマイコン開発環境はフリーで整うのですが、制限事項として吐き出すコードが4kバイトと、非常に苦しいのであります。

あれやこれやと機能を追加すると、あっという間にメモリを食べてしまうのであります。。。

あちこち徘徊しながらメモリ節約術を駆使しても、残り数十バイトとなっており、改造は辛いかと思いますが、一度使ってみて頂き、色々ご意見伺えると幸いであります。