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Arduinoで作るハイテク和時計、とりあえずまとめ

 Arduinoで動かす和時計がほぼ完成した?ような感じなので、使ったパーツの現在の状態をまとめておきます。

▼文字盤
和時計の文字盤

 これまで和時計の説明を全く省略して記事を書いていたので、文字盤の読み方について少し説明しておきます。

 和時計は昼と夜を合わせ一日で一周します。昼は卯の正刻(明け六つ)から、夜は酉の正刻(暮れ六つ)から始まります。一日は十二の時(とき)で表現されます。つまり一時(いっとき)は2時間に相当。一時は初刻と正刻にニ分割。さらに細かくは一つから四つまでの四分割であらわす。
 このようなルールをこの文字盤に盛り込んでいます。何か間違いがあったらご指摘下さいね、

 昼と夜の長さは季節によって変わるので、和時計ではメカで時計の速度を切り替えています。その操作をArduinoと光センサーでやっちゃおう、というのが今回の試みです。

 なお、正確な緯度経度と日時が判っていれば、季節による昼夜の時間変化は計算で求めることが出来るので、こんな仕掛けは不要です。でも、それではあまりにつまらないです。

▼インターフェイス
和時計のインターフェイス回路
 これ以外に液晶シールド(2行×16文字)を接続しています。

 Digitalの9,10ピンで100円ショップの目覚まし時計のステッピングモータを駆動。
 Digitalの8は昼夜信号で、ベランダミニ太陽光発電の太陽電池パネルの電圧をシュミットトリガした信号を入れています。
 シュミットトリガの感度設定の関係で、和時計の本来の時間より昼が若干短く(たぶん20分くらい)なっています。また、シュミットトリガのヒステリシスで10分くらい時刻が遅れています。このあたりの誤差は今後もう少し詳しく調べたいと思います。

 Digitalの7ピンは時計を強制的に運針させるスイッチで、最初の秒針合わせのために使用します。ちなみにこのスイッチを入れっ放しにすると、普通の時計になります。(笑)

▼Arduinoのスケッチは、
 和時計のスケッチ20120122版
 へたくそで問題がある可能性も高いのですが、とりあえず公開します。
 和時計は2秒に一回程度の周期で秒針を進めればいいので、1秒毎に割込みを掛けて秒針を進めるかどうか判定をすることで時計の速度を調整しています。したがって、秒針の刻むリズムは一定ではありません。

使い方
・起動したらスイッチで時計を正確に合わせておきます。昼なら暮れ六つ(現代の時計で15:00の位置)、夜なら明け六つ(現代の時計で9:00の位置)に合わせます。昼夜が最初に変わるまで時計は動きません。
・スタート後昼夜が二回変わるまで、固定時間(8時間)で時計を廻します。
・その後は適当に昼夜に同期するはずです。同期のロジックはこの記事の後ろの方を参照下さい。
液晶シールドには昨日/今日の昼/夜の長さを表示します。
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いいですね

おっ、できましたね。
仕組み、ロジック的なことはさっぱり解りませんが、凄いです。
1ステップ2秒を少しずつずらすような方が簡単そうな気がしますが、
センサーで修正するところが肝なんでしょうか?
あとはピンクの外観が惜しいですね。黒だったらもっといいのにって思いました。

oink!さん、おはようございます

雪積もってますね、

2秒の運針間隔を調整できるとスマートなんですが、1秒固定周期の割込みで時間精度を出しているので、そういうふうに出来ないんですよね。
RTC(リアルタイムクロック)を追加すれば何とかなりそうではありますが・・・

あと、ケースの色、oink!さんが見てもやっぱり残念だったですか。漆黒のケースに蒔絵でも施すとかっこいいんでしょうね。
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