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LED日時計のプロトタイプを作成

日時計をLED化して夜でも使える物を作ろうとしていて、そのプロトタイプができました。

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動かした動画は以下です。予想外にコチコチという音が良い感じになりました。

日時計について

日時計にはいくつか形式があります(参考: 日時計 - Wikipedia)。

その中でもコマ形日時計をベースにして作りました。コマ形日時計は中央に棒が立っているだけのシンプルな日時計です。その棒の先端を北極に向けると、太陽は棒の周りを廻ることになり、棒の影が時刻を指すようになります。

他の形式の日時計と比べると文字盤の時刻の並びが等間隔でよく、シンプルに作れるため、このタイプの日時計を採用しました。

構成について

太陽をLEDで置き換えるような構成です。 文字盤の円周に沿ってLEDを廻すことで、棒の影が時刻を示すようにします。

LEDを軌道上に回転させる部分は以下のような構成になりました。

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マイコンステッピングモーターをコントロールし、ステッピングモーターの回転をギアで減速して、LEDを取り付けたアーム状の板を動かす仕組みです。

ステッピングモーターは1周が200ステップのもの(SM-42BYG011)を使ったのですが、1ステップ1分としたいため、ギアで減速しています。

200ステップを12時間=720分=720ステップにするには減速比3.6を得れば良いので、50歯→45歯, 25歯→50歯, 20歯→40歯の組み合わせで3.6になるようにしています。

ギアを手動で動かすと、以下のような動きになります。

マイコンmbed LPC11U24を使い、ステッピングモーターのドライバとしてTA7774PGを使っています。

アームの終端にボタン電池でLEDを駆動する簡単な回路を取り付ければ、完成です。

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今後について

  • ギアの土台部分をちゃんと設計したものに直す
  • むき出しのLED部分をきれいにする
  • 基板を収納できるケースを作る
  • 時計の精度を高める

あたりを予定しています。