オーディオクラフト工房（１０）

更新日：２００５年４月１０日

デジタルクロックを作ろう
今回は超簡単なデジタルクロックを作ります。オーディオクラフトのシステムの仲間に加えましょう。特徴としては時計用水晶発振子を用いて時計の基本クロックとしています。
他の方は高精度の水晶発振モジュールユニットを用いてシステムクロック自体を高精度にしてプログラムされていますが、私は一般的な手法を用いて時計して完成させました。（機器組み込みマイコンとするとこちらのほうがコストダウン出来ますよね。）
では製作をスタートしましょう。
デジタルクロックを作ろうの買出し
以前にマイクロチップのインターネットサイトから購入したPIC16F88が底をついたので、東京方面に行く機会があったときに秋月電子さんでPICとスイッチングＡＣアダプタを購入しました。
（PIC16F88とＡＣアダプター）
PICは５個、ＡＣアダプターは１２Ｖタイプを購入しました。
秋葉原には秋月電子さんと千石電商さんが近くにありますので部品の買出しには大変便利です。私の住んでいる地方に比べると価格も安いです。
デジタルクロックを作ろうの基本構成
（デジタルクロックの基本構成）
時計用のクロックには時計用水晶で発振させたものを使います。時計用水晶は32.768kHzになっています。どこにでもある部品とは思いますが私の場合は古いエアコンのリモコンから取り出して使用しました。
ＬＥＤ表示などの基本動作はPIC16F88の内蔵発振子で行っています。今回の場合時計用クロックにはそれなりの精度は必要ですが、キースキャンやＬＥＤ表示などには内蔵発振子の精度で充分と思います。
デジタルクロックを作ろうの回路図
（デジタルクロックの回路図）
水晶発振子は従来のRB6,RB7の部分に接続します。他には難しい部分はありませんね。水晶発振子のセラミックコンデンサは時計クロックの調整に重要です。私の場合、T1OSCに接続されるコンデンサの容量を20pに設定しました。
現在常時使用して時間を確認していますが今の時期、１日に約１．５秒ほど遅れています。皆さんも自分のシステムの内容に合わせて調整してみて下さい。
うまく合わせれば1秒以内に調整可能です。水晶発振子の温度特性もありますので、もう少し温度の高い季節が来れば少しは進む方向になるとは思っております。
デジタルクロックを作ろうの基本仕様
１）ＬＥＤ表示は６桁として１２Ｈ、２４Ｈでの表示を行います。
２）秒表示は「−」を１秒ごとに点滅させます。
３）ＳＷ４がＯＮの時設定モード、ＯＦＦの時通常モードとします。ＳＷ４を設定モードから通常モードに戻すときに「０秒」リセットします。
４）設定モード時、ＳＷ１で「分設定」、ＳＷ２で「時設定」を行います。
５）通常モード時、ＳＷ２で「１２Ｈ」と「２４Ｈ」表示を切換えます。
６）ＳＷ３はＬＥＤ表示輝度を切換えます。
デジタルクロックを作ろうのポート割付
（デジタルクロックのポート割付）
デジタルクロックを作ろうの表示デザイン
１２Ｈ制と２４Ｈ制の表示は次のようにデザインしました。初期値は２４Ｈ表示にしています。
１２Ｈ表示 ２４Ｈ表示
デジタルクロックを作ろうのソフト留意点について
水晶発振子による時計用クロックはタイマー１を設定して行います。
まずはプログラムを見て下さい。
（タイマー１設定処理）
タイマー１の割り込み設定は０．５秒に設定しました。TMR1H=C0H,TMR1L=00Hを設定することによって０．５秒の割り込みとすることが出来ます。
（タイマー１設定レジスタの設定詳細）
タイマー１設定レジスタで設定する内容は上記の通りです。難しいところはありません。
（タイマー１のブロックダイアグラム）
デジタルクロックを作ろうの回路製作
では順にケース加工及び回路の製作についてダイジェスト写真で示します。
（ケース加工中）
（次に入出力部品を取り付けよう）
製作途中に電源ＳＷが付いていますが、良く考えると常時動作させる必要があるので後で取りはずしました。（穴は後でふさぎました。）
（今回の中身はシンプルです）
（正面と裏面です）
操作パネルは左側より電源インジケータ、ＳＷ２、ＳＷ１、ＳＷ３です。
裏面のスイッチはＳＷ４で設定・通常モードを切換えます。
デジタルクロックを作ろうの大完成
大完成の姿を見て頂きましょう。
（完成形外観姿）
（上からもじっくりどうぞ）
（ＰＩＣ回路部） （電源回路部）
ＧＮＤラインは必ずケースに１点アースして下さい。
（浮いているとノイズでリセットすることがありますので。）
デジタルクロックを作ろうの表示と輝度切換え
実際の１２Ｈと２４Ｈ表示を見て頂きましょう。
（なかなかシンプルな表示ですね）
輝度はＬＥＤの表示時間デューティを切り換えて変えています。
夜中など眩しく見える時は輝度を落とすことにしています。
（左が明るい時、右が輝度を落とした時です）
デジタルクロックを作ろうの時分設定キー
詳しくは後ほどのソースリストを見て頂くとして、時分の設定キーは長押しするとオートリピートするようにしてあります。チョン押しでは１カウントずつ、長押しでは連続カウントアップします。オートリピート時間はソースを見れば簡単に改造は可能です。
キーが少ないので設定はカウントアップでしか対応出来ていません。５９分に設定する時少し時間が掛かります。そのあたりはご愛嬌ということにして下さい。
デジタルクロックを作ろうの全ソースコードとＨＥＸコード
毎度おなじみのソースリストとＨＥＸコードです。
一緒に圧縮してありますのでダウンロードしてからじっくり眺めて下さい。
ソースリストとＨＥＸコードはこちらです。
今回の製作はいかがでしたか。ズバリでいうとオーディオとは直接関係ありませんが、今後もオーディオクラフト工房の充実に向けていろんな製作をしていきたいと考えます。
ここまでのオーディオクラフト工房のシステム全容
ここまでの工房の全容をご紹介しておきます。
（オーディオクラフト工房作品集）
どんどん拡張されていくオーディオクラフト工房です。さて次は何を作ろうかな。
これからもオーディオクラフト工房はどんどん楽しくなっていきます。
ネタはまだまだあります。今後ともよろしくお願いいたします。

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