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ワンチップArduino使用　デジタル時計
１．初めに

　ワンチップArduinoでデジタル時計を作ってみました。時・分・秒の２４時間表示です。

２．回路図



　プリント基板の大きさの制約上、電圧レギュレーターが搭載できなかったので、５Ｖのスイッチング電源を用意して下さい。スイッチング電源のコネクタを切断しケーブルを直接＋５ＶとＧＮＤに接続するか、電源ジャックとケーブルを用意・ハンダ付けして接続して下さい。

　７セグメントＬＥＤの表示はダイナミック点灯させていますが、ワンチップArduinoのI/Oが足りないので、７４１３８ラインデコーダーを使用して、３ピンで６桁の選択を行なっています。

　リアルタイムクロックは１Ｆの電気二重層コンデンサを利用して電源切断時もバックアップしていますので、一週間程度電源を供給しなくても時刻を覚えています。

　ソフトウェア（スケッチの動作）ですが、左ボタンを押すと時刻設定モードに入り、右ボタンで年、月、日、時、分の順に設定します。右ボタンを押す毎に現在の設定項目が＋１され、左ボタンを押すと現在の設定項目がセットされ次の設定項目に移ります。最後の設定項目である分をセットするとセットした値の時・分＋００秒で計時を開始しますので、時報などでタイミングを合わせて最後の分のセットを行なって下さい。

　通常の時刻表示モードの時に右ボタンを押すと、右ボタンを押している間だけ年月日を表示します。

　ＲＴＣを読み込む為に「なんでもつくっちゃうかも」さんのRTC8564ライブラリを使用させてもらっています。すらばらしいライブラリを公開されているなんでもつくっちゃうかもさんに感謝です。ただ、Arduino1.0以降に対応していないので、対応したライブラリを後述のデータ書庫に格納しています。




３．配線図



　これは基板の裏面から見た配線図です。表記のないコンデンサは0.1u積層セラミックコンデンサです。 　ＩＣは左から、リアルタイムクロックモジュール・７４ＨＣ１３８ＡＰ、ＡＴｍｅｇａ３２８Ｐです。


４．部品表（メインボード）

部品名型番数量購入元備考
７セグメントＬＥＤ表示器　超高輝度赤色２文字（２桁）（カソードコモン）C-552SR３個秋月電子通商I-00215
トランジスタ　２ＳＡ１０１５ＧＲ2SA1015GR一袋秋月電子通商I-00882
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ３３０ΩRD25S 3K3一袋秋月電子通商R-25332
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ３．３ｋΩRD-25TJ331一袋秋月電子通商R-25331
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１００ｋΩRD25S 100K一袋秋月電子通商R-25104
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１００ΩRD-25TJ101一袋秋月電子通商R-25101
電気二重層コンデンサー１Ｆ５．５ＶSE-5R5-D105VY１個秋月電子通商P-04248
汎用小信号高速スイッチング・ダイオード1N41481一袋秋月電子通商I-00941
絶縁型ラジアルリードタイプ積層セラミックコンデンサー０．１μＦ５０ＶRPEF11H104Z2P1A01B一袋秋月電子通商P-00090
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）モジュールRTC-8564NB１個秋月電子通商I-00233
東芝　ＴＣ７４ＨＣ１３８ＡＰ　ＣＭＯＳロジックＩＣTC74HC138AP１個千石電商
ＡＶＲマイコン　ＡＴＭＥＧＡ１６８Ｐ−２０ＰＵATMEGA168P-20PU１個秋月電子通商I-03033
セラミック発振子（セラロック）コンデンサ内蔵タイプ　１６ＭＨｚCSTLS16M0X55-B0１個秋月電子通商P-00525
ＩＣソケット　８Ｐ2227/8/3１個秋月電子通商P-00017
ＩＣソケット　１６Ｐ2227-16-03１個秋月電子通商P-00007
ＩＣソケット　２８Ｐ［スリム３００ｍｉｌタイプ］2227MC-28-03１個秋月電子通商P-03648
ピンヘッダ（オス）　１×４０　（４０Ｐ）１本秋月電子通商C-00167
電解コンデンサー１００μＦ２５Ｖ８５℃25PK100MEFC5X11１個秋月電子通商P-03122
タクトスイッチ（白色）1273HA-160G-G２個秋月電子通商P-03648
超小型スイッチングアダプター５Ｖ１ＡGP05-US0510１個秋月電子通商M-00238
デジタル時計基板CLK001１枚ThinkAboutPCBGC001



５．組立概要

　①デジタル時計基板を組み立てる。
　　後述の完成図外観を参考にされて下さい。部品は値がシルク印刷されています。
　　シルク印刷のない部品は0.1uF積層セラミックコンデンサです。
　②ブートローダー＆スケッチライタを使ってATmega168Pにブートローダーを書き込む。
　③スケッチを書き込む。



６．完成図外観

　【デジタル時計基板】

　

　




７．ターゲットとの接続

　ブートローダー書き込み済みのワンチップArduinoを用意してメイン基板へ実装します。

　次はスケッチライタとの接続ですが、５Ｖ系のシステムですので、スケッチライタも５Ｖに設定します。Ｊ１を２−３番ピンショートして５Ｖに設定します。

　スケッチライタと本体を５本のストレートケーブルで接続します。

　スケッチを含めたすべてのデータは　こちら　にあります。

　あとはスケッチを書きこめば完成です。スケッチはArduino1.0.1で書いています。Boardは「Arduino Diecimila or Duemilanove w/ ATmega168」を選択して下さい。




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