Holly Electronics Factory
2022年12月3日、4日。Ogaki Mini Maker Faireに展示してきました。
作品としては、 ガラス管LED時計 ガラス管LED時計（小型） 光る試験管立て 光るサボテンの骨 空中配線マトリックス 大きな空中配線時計 ちっちゃな空中配線時計 電光掲示オシロ になります。
今までもMakerFaireには出展してきましたが、高校や大学などの所属での出展でした。今回は個人として初めて、柊工房の看板で出展したのでとても思い入れが深いです。
今回のOMMFで、想像以上に私のツイートを観ていただいていることや、この空中配線時計には熱烈なファンがいらっしゃったのもとても印象深いです。 私の作品にはいつもどこか自信がなかったりして、出展や販売はしてなかったのですが、これからはそういった方向にも注力しようと思います。
次回はＮT加賀に応募しようと思います。またどこかでお会いしましょう。
ガラス管LED時計
小型ガラス管LED時計
空中配線LED時計
大型空中配線LED時計
オシロスコープに文字を表示する
2021年1月31日
コルク瓶に自作のデジタル時計をつめこんだ、おしゃれな時計を作りました。
この時計は、はんだづけからプログラミング、装飾、プリント基板づくりにいたるまで、一から作っています。
今回は、このLED時計の製作過程を書きつづりたいと思います。
まず最初に、思いついたイメージを3D-CADでモデル化しました。イメージは、コルク栓の試験管に空中配線された7セグメントLEDを立てて表示する構想にしました。試験管は、東急ハンズで販売されていた試験管（リカシツ:リム付 平底試験管 40φx190）を使うことにしました。
リカシツオンラインSHOP 【理化学用耐熱ガラスの専門店】
リム付 平底試験管 40φx190
https://rikashitsu.jp/online-shop/products/detail1201.html
〈3D設計の写真〉
回路図を下図に示します。
〈CK-02の回路図〉
回路図はpdfファイルにもとっております。
回路自体はとても単純です。殆どの機能をArduinoのマイコン（ATmega328-P）にまとめています。ブートローダ書込み済のマイコンを使えば、Arduinoの基板をわざわざ使わなくても、なかのICチップとクロックのみで動かすことができます。
[Arduinoを単体で動かす方法は下記のpdfがわかりやすいです]
また時間を数える機能は、マイコンの中ではなく、外部にRTCモジュール（M3231）をつけることにしました。
7セグLEDは、アノードコモンのオレンジ色（型番）を使い、アノードコモン側をPNPトランジスタでON/OFFします。カソード側は330Ωの抵抗を介してマイコンのデジタルピンに直接つながっています。LEDの最大電流は10mAであるため、マイコンの供給能力（20mA）で十分まかなえます。
次に基板を設計します。基板設計はいつもKiCadというソフトを使います。
基板サイズは、コルク瓶に入れるために25mm×120ｍｍと最初に決めました。
それに合うようになんとかして配線を押し込みます。今回は片面一層基板を使うので、線同士の交差はできません。そのため、どうしても部品を交差させるときは、5025サイズの0オーム抵抗を置いて対応します。
KiCadの便利な特徴として、3Dで表示できるのも魅力です。
最後に白紙の紙にパターンを白黒で印刷して、実際に部品を載せてピッチを確認します。
時計の基板図面をpdfにしています。
今回は、エッチングという方法で基板を作ります。
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/40779/
パターンは、インクジェットモードの白黒モードで印刷します。
基板はサンハヤトのクイックポジ感光基板（片面ガラスエポキシ）を選びました。基板のサイズは最小で100×150mmなので、1枚だけ切り出すにはもったいないので、3枚まとめてデータを作りました。
基板製作エッチングの方法は、サンハヤトの公式に掲載されていたのでリンクを貼ります。
https://www.sunhayato.co.jp/problem-solving/step_of_original_circuit.html
ここでは、簡単に手順を掲載します。
基板に部品をはんだ付けしていきます。
表面実装部品のはんだ付けはP板ドットコムの動画がわかりやすかったと思います。
表面実装部品をはんだ付けしていきます。抵抗のサイズは1608サイズという、ほぼお米サイズです。
7セグメントLEDは、空中配線立てます。構想してた時は不安でしたが、いざ組み立ててみると、結構しっくりきました。
基板にスイッチなどもはんだ付けすれば完成！いい感じになってきた。
次に、プログラミングをします。
プログラムは、Arduinoを使って書きました。後日、プログラムも詳しく説明した投稿を載せたいと思います。
#include <DS3232RTC.h>//ライブラリーをインクルード
void setup() {
Serial.begin(115200);
DDRD = DDRD | B11111100; //D7 6 5 4 3 2 1 0 の入出力設定（1で出力 0で入力）
DDRB = DDRB | B00111111; //D * * 13 12 11 10 9 8の入出力設定（1で出力 0で入力）
DDRC = DDRC | B00000000; //A* * 5 4 3 2 1 0の入出力設定（1で出力 0で入力）
//setTime(17, 31, 0, 29, 12, 2020);//初期設定 時、分、秒、日、月、年の順で入力
//RTC.set(now());//初期設定時間の書き込み
}
boolean Number_Array[11][7]={ //Number_Array[数字の数][セグ数]
//{g,f,a,b,e,d,c}で入力。1がOFF,0がON(アノードコモンのため）
{1,0,0,0,0,0,0},//0
{1,1,1,0,1,1,0},//1
{0,1,0,0,0,0,1},//2
{0,1,0,0,1,0,0},//3
{0,0,1,0,1,1,0},//4
{0,0,0,1,1,0,0},//5
{0,0,0,1,0,0,0},//6
{1,0,0,0,1,1,0},//7
{0,0,0,0,0,0,0},//8
{0,0,0,0,1,0,0} //9
};
//LED表示関数を定義
void Number(int x){
for (int seg=0; seg<=6; seg++){
digitalWrite(seg+2,-Number_Array[x][seg]);
}
}
void loop() {
PORTD |= 0b11111100; //D7 6 5 4 3 2をHIGH（一旦非表示にする）
PORTB |= 0b00111111; //D * * 13 12 11 10 9 8をHIGH（一旦非表示にする）
int com[]={13,12,10,11}; //COMポートを設定{comA,comB,comC,comD}
int y[]={0,0,0,0}; //各桁に表示する数字の変数を宣言{時,時,分,分}
tmElements_t tm;
RTC.read(tm);
y[0]= tm.Hour/10;
y[1]= tm.Hour%10;
y[2]= tm.Minute/10;
y[3]= tm.Minute%10;
int dots = tm.Second%2;
dots = 255- dots *10;
analogWrite(9,dots);
for(int i=0;i<=3;i++){ //ダイナミック点灯のループ
digitalWrite(com[i],LOW); //表示する桁を開ける
int x=y[i]; //その桁で表示する数字をxに代入
Number(x); //xの数字を表示する
delay(3);
digitalWrite(com[i],HIGH); //表示した桁を閉じる
}
}このプログラムを、USBシリアル変換器を通して時計に書込みます。
書込みがうまくいけば、狙い通り、時間が表示される。
完成した基板をそのまま瓶に詰めました。うーん、なんかもの足りない、、、、
そこで、空いたすきまに百円ショップで購入した造花を加えてみました。
お、なんかしっくりきた。
ちなみに、電源はUSBからとっています。自作のものなので万が一、電源がショートしてしまったりする心配もしました。なので、いくらUSBだからといって、パソコンなどには刺さず、USBの充電器だけにしています（通常の充電器は、コンセントとトランスで絶縁されている、保護回路が必ずはいっているので）
完成品を棚のアンプの上にかざりました。円筒型なのでたまに転がってしまうので、なにか足になるものを作ろうと思います。
とりあえず、製作の記録としてホームページに載せてみました。
これからもいろいろなものを製作していこうと思っていますのでよろしくお願いいたします。
LA-01C（光るヒノキの試験管立て）
木曽ヒノキを使用した、光る試験管立てを作りました。
コルク付きの試験管にお花のハーバリウムを造れば、優しい色合いの光が幻想的に照らします。
また、コルクを外せば、一輪刺しとしてもお使いいただけます。
試験管をセットする土台は、木曽ヒノキを使用しております。
Creemaにて今後、販売を予定しております。
型番； LA-01C
価格； 3880円＋税
在庫； ０ 個
★香りと質感の良い木曽ヒノキを使用
日本三大美林の一つに数えられている木曽ヒノキは、軽軟・肌目は緻密で特有の芳香と美しい光沢をもちます。耐湿、耐水性にも強く長持ちすることから、桧の中でも高級品として人気が高く、寺社建築をはじめ高級建築材としても使われています。また伊勢神宮では、木曽桧が式年遷宮の「御神木」として利用されています。
★試験管にお気に入りの花を飾ろう
試験管には何でも入れていただけます。お好きな花やドライフラワーなどを飾る、コルク栓を外して一輪刺しなどに使うこともできます。ガラス管はコルク栓で密閉出来ますので、液体なども可能です。ハーバリウムなどを作るのも良いでしょう。
★試験管はプロ仕様
付属の試験管は、化学実験向けの本格的な試験管を使用。耐久と耐熱に優れています。
★LEDは和風な色合い
本機では和風な色合いをベースに、紅梅色、薄桜色、橙色、女郎花色、青磁色、白藍色、瑠璃色、江戸紫色の計8色が、10秒間隔の自動で変化します。
★梱包内容
光る試験管立て本体 x 1
ガラス試験管x1
試験管用コルク栓×1
USBケーブル 70 cm x 1
ハーバリウムオイル（45mL) x1
説明書 x1
＊＊ハーバリウムの造花は付属しておりません＊＊
仕様
| 項目 | 内容 | 備考 |
| 型番 | LA-01C | |
| サイズ | [本体]；50mm×50mm×50mm（立方体） [試験管];直径25mm 長さ100mm (平底試験管) | |
| 材質 | [本体] 木曽ヒノキ（木材） [試験管] ガラス（硬質1） | |
| 主機能 | 試験管の照光 | |
| 色種類 | 紅梅色→薄桜色→橙色→女郎花色→青磁色→白藍色→瑠璃色→江戸紫色 （色は10秒ごとに順番に変化します。） | |
| 環境温度範囲 | -20℃~40℃（できる限り涼しい環境でお使いください） | |
| 電源入力範囲 | 標準DC5V（USBを使用） | |
| 消費電力 | 最大1W(5.0V 200mA) | |
| 付属ケーブル | USB-TypeC 70cm（スイッチ付き） | |
| 本体の温度上昇 | 40℃以下（室温25℃時） |
★購入の際の注意点
✔裏側の黒い回路基板は、最大60℃まで発熱いたしますが安全上問題ありません。
✔ヒノキの質感をお楽しみいただけるよう、本体外側にはコーティングや塗装などは一切しておりません。そのため日焼けや腐食は市販の木製製品より早く進みます。なるべく日陰に置いていただき、湿度の高い環境での使用はお控えください。
✔完全に手作りです。手作りの電子回路基板ですので慎重にご利用ください。
✔試験管はガラス製ですので破損にはくれぐれもご注意ください。
✔試験管立て本体に、水などがかからないようご配慮ください。
✔裏側は、黒い回路基板が露出した構造になっております。
ハンドメイドなため家電メーカーが製造する家電製品ほど、品質を保証しておりません。
なにか不具合等ございましたら下記にご連絡ください。
E-mail ; hiiragikoubou5883.gmail.com
先週、東京の清澄白河にある、コルク瓶の仕入れ元、「リカシツ」のお店に行ってきました。
リカシツは、理化医療用ガラスの卸業の関谷理化株式会社が運営する、「理化学＋インテリア」を目指したアンテナショップです。実際に研究室でプロが使用している理化学製品そのモノと理化学ガラス職人が加工したオリジナルなモノを販売しています。
昨今では少子化で学校・研究所の統合などで理化学ガラス職人の仕事も減っている中、一般の方に使ってもらいアイデアを貰うことで理化学ガラス職人の技術が活かせる「新たな仕事つくり」ができると考え、アンテナショップができたそうです。(リカシツHPより要約）
実際に行きましたが、とても洒落な空間が広がっていました。
理科の実験って、こんな映えるんだなあと。新しい価値観にびっくりします。
リカシツで衝動買いしたのが、木でできた試験管立てです。
もう、お店で見た瞬間から、光らせたくてたまらないです。
そこで、試験管立てには、裏から穴をあけ、試験管には造花を詰めてみました。
いろんな色のLEDを下から入れて光らせました。かなり、いい感じじゃないですか。
もう、これは基板化決定です。フルカラーLEDと小さなマイコンでカラフルに光らせる基板を作ろうと思います。
前回の記事にて、樽型の電源装置を製作しました。今回はその、樽シリーズの第二弾!。樽型のBluetoothスピーカーに挑戦してみました.
今回も、思い付きから作りはじめ、その日の内に完成させました。今回も、電子工作要素はほとんどありません。実は、スピーカーこそ大きいですが、それ以外の回路部分はすべて市販品から持ってきました。
使った市販品が、ダイソーのbluetoothスピーカーです。600円と大変安いですがちゃんと接続することができ、思った以上に大きい音量と、問題ない音質です。
まずは、ダイソースピーカーを分解します。
ダイソースピーカーは、防滴のため、シリコンカバーでおおわれています。このカバーは、簡単にこじ開けることができます。
シリコンカバーを外すと、下側に４つのネジ穴があるので、ドライバーを回してあけます。すると写真3のような基板が出てきます。
これを、ユニバーサル基板に組み付けます。
まず、リチウムイオン電池をホットボンドで基板に貼りつけてしまいます。
基板には、樽と固定するためのL字のナットをはんだ付けしておきます。
スピーカーは、もっと大きくて音質の良いものに変えてみました。
また、樽にもぴったりサイズです。
樽は、味のある色にするため、百均のニスを塗っておきました。
また、樽の下には、USB端子の穴や、ネジ穴をあけておきます。
基板を写真のように差し込み、ネジ留めします。
さいごに、スピーカーをはめてネジで止めれば、完成です。
最近、実験装置を見て思うことがあります。
それは、「実験用の装置（電源装置とか、FGとか、オシロとか）って、なんでこんなに見た目がダサいのか」と。
そんな思いから、見てくれを優先した電源装置を二日で作ってみました。
以下、作り方を紹介します。
樽は、カインズホームセンタで最近話題のおしゃれなDIY用品「kumimoku」シリーズのコーヒー樽大です。
この樽に、蛇口のようなものを付け、蛇口をひねるように電圧を調節できたらと思いました。
次に回路面での検討です。
今回は、あくまでデザイン優先。短期間で製作したかったため、細かい回路設計はしたくありませんでした。そこで、主要な回路はある程度モジュールとしてまとまっており、コンデンサや端子などを外付けするだけの回路にしました。写真3が使用する部品です。
詳細な部品表を下記にpdfでも示します。
PDFはここからお願いします。
電圧変換として、新電元製の可変定電圧レギュレターを使用しました。これは、出力電圧のフィードバック量を可変抵抗で調節することで、出力電圧を任意の値に調節することができます。
回路図を下記に示します。ほとんどが電源ICにまとまっているので、とてもシンプルです。スイッチングノイズ除去用の電解コンデンサ（C1,C4,C5）と発振止め用のコンデンサ（C2,C3）をとりつけ、フィードバック電圧を変える可変抵抗と補助の抵抗を付けるだけです。P1の端子には、可変抵抗の三端子をそのまま接続します。
それでは、さっそく作っていきます。
まずは、回路図通りに基板に部品をはんだ付けします。ユニバーサル基板の配線方法や、回路図の読み方を近々、下記に掲載しますので、こちらをご参考下さい。
次に、樽のフロントパネルを作ります。フロントパネルには、加工が容易な点からコルクシートを使いました。
真ん中に、26mm口径の穴と、電圧計用の穴をカッターで開けましょう。
外郭は、ある程度適当でも大丈夫です。樽にはめるときに、その隙間がうまります。
次に、蛇口を作ります。
塩ビ管を写真9のようにカットします。長さは大体で良いです。
電動ドライバーで、写真10の位置に直径8ｍｍ程度の穴をあけます。
スイッチ付きの可変抵抗にケーブルをはんだ付けします。写真の場合、黄色がスイッチ、赤茶黒が可変抵抗の線です。
次に、可変抵抗を塩ビ管の出口からいれます。そして、あとで出力端子につなぐ赤黒のケーブルを通しておきます。
可変抵抗のノブの部分は、頭の穴からだし、ケーブルは、可変抵抗につながる所は、管の長い方から出します。
通しておいた、赤黒のケーブルに出力端子をはんだ付けしておきます。
このままでは、可変抵抗も端子もグラグラしてしまうので、モールドをします。
モールドに使うのは、ダイソーで売られている、グルーガンとグルースティックです。
管の隙間から注入し、最後は、写真17のようにすべて埋めてしまいます。
そして、樽も塩ビ管もこの色のままではダサいので、樽は、水性ニス、塩ビ管はブラウンの塗料で塗ります。
次に、コルク板にパイプを差し込み、基板と配線をします。
DCジャックとヒューズは、裏面につけました。
最後に、フロントパネルを樽に押し込めば完成です。
どんなものも思い通りに作れるのが電子工作の楽しみと言えます。樽型電源装置を、ぜひ作ってみてください。