Arduino Nano互換品で7セグメントLED時計作成

2020年12月29日

Arduino Nano互換品で7セグメントLED時計作成しました。
今回は赤外線LEDも使用して、設定した時刻にシーリングライトがONする機能も付けました。
赤外線受信器とスイッチも付けましたが、今回は使用していません。
赤外線の使い方は過去の記事を参照ください。
Arduino Nano互換品で赤外線受信、送信

裏側はこんな感じです。
配線が沢山ありますが、特に過去ブログ内容からそんなに目新しいことはしていませんので配線図は省略します。
たぶん、プログラム読んでもらえれば分かると思います。
DS3231はアマゾンレビュー等に記載されているように抵抗を取り外して電池を入れています。

構成部品はこんな感じです。
ケースはカセットテープ用を加工しました。ダイソーやハードオフで手に入ります。
電源供給用にmicro USB Type-Bのコネクタを取り付けました。
これでスマホを充電する感じで手軽に電源を供給できます。

スケッチは下記になります。
設定した時刻にシーリングライトがONする時の7セグ表示処理がしょぼいです。
7セグにonとか表示させることは面倒なので断念しました。

//タイマー時間
int timea = 6; //時
int timeb = 20; //分

int a = 2; //7セグメントLEDのa接続ピン
int b = 4; //7セグメントLEDのb接続ピン
int c = 5; //7セグメントLEDのc接続ピン
int d = 6; //7セグメントLEDのd接続ピン
int e = 7; //7セグメントLEDのe接続ピン
int f = 8; //7セグメントLEDのf接続ピン
int g = 9; //7セグメントLEDのg接続ピン

int seg1 = A0; //1桁目のANODE
int seg2 = A1; //2桁目のANODE
int seg3 = A2; //3桁目のANODE
int seg4 = A3; //3桁目のANODE

int bl = 12; //点滅部接続ピン

int delaytime = 5; //7セグ各桁間の待ち時間

//7セグ表示設定
bool Num_Array[10][7] = {
  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
  {1, 0, 0, 1, 1, 1, 1},
  {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0},
  {0, 0, 0, 0, 1, 1, 0},
  {1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},
  {0, 1, 0, 0, 1, 0, 0},
  {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
  {0, 0, 0, 1, 1, 0, 1},
  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
  {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},
};

//赤外線使用
#include <IRremote.h>
IRsend irsend;
int khz = 38; // 38kHz carrier frequency for the NEC protocol

//赤外線の送信信号(パナソニックシーリングライトON)
unsigned int irSignal[] = {3450, 1750, 400, 450, 450, 400, 500, 1250, 450, 1250, 450, 450, 450, 1250, 450, 450, 450, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 450, 400, 1300,
                           450, 450, 400, 1300, 450, 450, 400, 1300, 450, 400, 500, 400, 450, 1250, 450, 450, 450, 400, 450, 400, 450, 400, 500, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 1300, 450, 400, 450, 1300, 400, 450,
                           450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 1250, 500, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 450, 400
                          };

//DS3231準備
#include <Wire.h>
#define RTC_addr 0x68
#define ASCII_ZERO 48
char* pchDate = "1990/01/01";
char* pchTime = "00:00:00";
byte sec = 0;
byte mini = 0;
byte hour = 0;
byte day = 0;
byte date = 0;
byte month = 0;
byte year = 0;
const char *Week[] = {"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
int hun = 0;
int ji = 0;
int flag = 0;



void setup() {
  Wire.begin();
  pinMode(a, OUTPUT);
  pinMode(b, OUTPUT);
  pinMode(c, OUTPUT);
  pinMode(d, OUTPUT);
  pinMode(e, OUTPUT);
  pinMode(f, OUTPUT);
  pinMode(g, OUTPUT);
  pinMode(seg1, OUTPUT);
  pinMode(seg2, OUTPUT);
  pinMode(seg3, OUTPUT);
  pinMode(seg4, OUTPUT);
  pinMode(bl, OUTPUT);
}

//数字の表示
void LightNumber(int number) {
  digitalWrite(a, Num_Array[number][0]);
  digitalWrite(b, Num_Array[number][1]);
  digitalWrite(c, Num_Array[number][2]);
  digitalWrite(d, Num_Array[number][3]);
  digitalWrite(e, Num_Array[number][4]);
  digitalWrite(f, Num_Array[number][5]);
  digitalWrite(g, Num_Array[number][6]);
}

//DS3231_日時を取得
void RTC_DS3231(void) {

  Wire.beginTransmission(RTC_addr);
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(RTC_addr, 7);
  if (Wire.available() >= 7)
  {
    sec = Wire.read();
    mini = Wire.read();
    hour = Wire.read();
    day = Wire.read();
    date = Wire.read();
    month = Wire.read();
    year = Wire.read();
    hun = ((int) (mini >> 4)) * 10 + (int) (mini & B00001111);
    ji = ((int) (bitRead(hour, 5) * 2 + bitRead(hour, 4))) * 10 + (int)(hour & B00001111);

    pchTime[0] = bitRead(hour, 5) * 2 + bitRead(hour, 4) + ASCII_ZERO;
    pchTime[1] = (hour & B00001111) + ASCII_ZERO;
    pchTime[3] = (mini >> 4) + ASCII_ZERO;
    pchTime[4] = (mini & B00001111) + ASCII_ZERO;
    pchTime[6] = (sec >> 4) + ASCII_ZERO;
    pchTime[7] = (sec & B00001111) + ASCII_ZERO;

    pchDate[0] = '2';
    pchDate[1] = '0';
    pchDate[2] = (year >> 4) + ASCII_ZERO;
    pchDate[3] = (year & B00001111) + ASCII_ZERO;
    pchDate[5] = bitRead(month, 4) + ASCII_ZERO;
    pchDate[6] = (month & B00001111) + ASCII_ZERO;
    pchDate[8] = (date >> 4) + ASCII_ZERO;
    pchDate[9] = (date & B00001111) + ASCII_ZERO;
  }
}

//表示する数字の分解と桁の指定
int NumSwitching(int number, int s) {
  int LightNum;
  switch (s) {
    case 1:
      LightNum = number % 10;
      break;

    case 2:
      LightNum = number / 10;
  }
  return LightNum;
}


void loop() {
  //DS3231から時刻を読み出して変数を更新する
  RTC_DS3231();

  //点滅
  if ( sec % 2 == 0 ) {
    digitalWrite(bl, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(bl, LOW);
  }

  //設定した時刻で赤外線送信
  if (ji == timea && hun == timeb) {
    irsend.sendRaw(irSignal, sizeof(irSignal) / sizeof(irSignal[0]), khz); //Note the approach used to automatically calculate the size of the array.
  }


  //7セグ4桁に時刻を表示
  digitalWrite(seg3, LOW);
  LightNumber(NumSwitching(ji, 2));
  digitalWrite(seg4, LOW);
  digitalWrite(seg1, HIGH);
  digitalWrite(seg2, LOW);
  delay(delaytime);

  digitalWrite(seg1, LOW);
  LightNumber(NumSwitching(ji, 1));
  digitalWrite(seg2, HIGH);
  digitalWrite(seg3, LOW);
  digitalWrite(seg4, LOW);
  delay(delaytime);

  digitalWrite(seg2, LOW);
  LightNumber(NumSwitching(hun, 2));
  digitalWrite(seg3, HIGH);
  digitalWrite(seg4, LOW);
  digitalWrite(seg1, LOW);
  delay(delaytime);

  digitalWrite(seg3, LOW);
  LightNumber(NumSwitching(hun, 1));
  digitalWrite(seg4, HIGH);
  digitalWrite(seg1, LOW);
  digitalWrite(seg2, LOW);
  delay(delaytime);

}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

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187

188

189

190

191

192

193

//タイマー時間

int timea = 6; //時

int timeb = 20; //分

int a = 2; //7セグメントLEDのa接続ピン

int b = 4; //7セグメントLEDのb接続ピン

int c = 5; //7セグメントLEDのc接続ピン

int d = 6; //7セグメントLEDのd接続ピン

int e = 7; //7セグメントLEDのe接続ピン

int f = 8; //7セグメントLEDのf接続ピン

int g = 9; //7セグメントLEDのg接続ピン

int seg1 = A0; //1桁目のANODE

int seg2 = A1; //2桁目のANODE

int seg3 = A2; //3桁目のANODE

int seg4 = A3; //3桁目のANODE

int bl = 12; //点滅部接続ピン

int delaytime = 5; //7セグ各桁間の待ち時間

//7セグ表示設定

bool Num_Array[10][7] = {

{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},

{1, 0, 0, 1, 1, 1, 1},

{0, 0, 1, 0, 0, 1, 0},

{0, 0, 0, 0, 1, 1, 0},

{1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},

{0, 1, 0, 0, 1, 0, 0},

{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},

{0, 0, 0, 1, 1, 0, 1},

{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},

{0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},

};

//赤外線使用

#include

IRsend irsend;

int khz = 38; // 38kHz carrier frequency for the NEC protocol

//赤外線の送信信号(パナソニックシーリングライトON)

unsigned int irSignal[] = {3450, 1750, 400, 450, 450, 400, 500, 1250, 450, 1250, 450, 450, 450, 1250, 450, 450, 450, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 450, 400, 1300,

450, 450, 400, 1300, 450, 450, 400, 1300, 450, 400, 500, 400, 450, 1250, 450, 450, 450, 400, 450, 400, 450, 400, 500, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 1300, 450, 400, 450, 1300, 400, 450,

450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 1250, 500, 400, 450, 400, 450, 1300, 450, 400, 450, 450, 400

};

//DS3231準備

#include

#define RTC_addr 0x68

#define ASCII_ZERO 48

char* pchDate = "1990/01/01";

char* pchTime = "00:00:00";

byte sec = 0;

byte mini = 0;

byte hour = 0;

byte day = 0;

byte date = 0;

byte month = 0;

byte year = 0;

const char *Week[] = {"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

int hun = 0;

int ji = 0;

int flag = 0;

void setup() {

Wire.begin();

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(seg1, OUTPUT);

pinMode(seg2, OUTPUT);

pinMode(seg3, OUTPUT);

pinMode(seg4, OUTPUT);

pinMode(bl, OUTPUT);

}

//数字の表示

void LightNumber(int number) {

digitalWrite(a, Num_Array[number][0]);

digitalWrite(b, Num_Array[number][1]);

digitalWrite(c, Num_Array[number][2]);

digitalWrite(d, Num_Array[number][3]);

digitalWrite(e, Num_Array[number][4]);

digitalWrite(f, Num_Array[number][5]);

digitalWrite(g, Num_Array[number][6]);

}

//DS3231_日時を取得

void RTC_DS3231(void) {

Wire.beginTransmission(RTC_addr);

Wire.write(0x00);

Wire.endTransmission();

Wire.requestFrom(RTC_addr, 7);

if (Wire.available() >= 7)

{

sec = Wire.read();

mini = Wire.read();

hour = Wire.read();

day = Wire.read();

date = Wire.read();

month = Wire.read();

year = Wire.read();

hun = ((int) (mini >> 4)) * 10 + (int) (mini & B00001111);

ji = ((int) (bitRead(hour, 5) * 2 + bitRead(hour, 4))) * 10 + (int)(hour & B00001111);

pchTime[0] = bitRead(hour, 5) * 2 + bitRead(hour, 4) + ASCII_ZERO;

pchTime[1] = (hour & B00001111) + ASCII_ZERO;

pchTime[3] = (mini >> 4) + ASCII_ZERO;

pchTime[4] = (mini & B00001111) + ASCII_ZERO;

pchTime[6] = (sec >> 4) + ASCII_ZERO;

pchTime[7] = (sec & B00001111) + ASCII_ZERO;

pchDate[0] = '2';

pchDate[1] = '0';

pchDate[2] = (year >> 4) + ASCII_ZERO;

pchDate[3] = (year & B00001111) + ASCII_ZERO;

pchDate[5] = bitRead(month, 4) + ASCII_ZERO;

pchDate[6] = (month & B00001111) + ASCII_ZERO;

pchDate[8] = (date >> 4) + ASCII_ZERO;

pchDate[9] = (date & B00001111) + ASCII_ZERO;

}

//表示する数字の分解と桁の指定

int NumSwitching(int number, int s) {

int LightNum;

switch (s) {

case 1:

LightNum = number % 10;

break;

case 2:

LightNum = number / 10;

}

return LightNum;

}

void loop() {

//DS3231から時刻を読み出して変数を更新する

RTC_DS3231();

//点滅

if ( sec % 2 == 0 ) {

digitalWrite(bl, HIGH);

} else {

digitalWrite(bl, LOW);

}

//設定した時刻で赤外線送信

if (ji == timea && hun == timeb) {

irsend.sendRaw(irSignal, sizeof(irSignal) / sizeof(irSignal[0]), khz); //Note the approach used to automatically calculate the size of the array.

}

//7セグ4桁に時刻を表示

digitalWrite(seg3, LOW);

LightNumber(NumSwitching(ji, 2));

digitalWrite(seg4, LOW);

digitalWrite(seg1, HIGH);

digitalWrite(seg2, LOW);

delay(delaytime);

digitalWrite(seg1, LOW);

LightNumber(NumSwitching(ji, 1));

digitalWrite(seg2, HIGH);

digitalWrite(seg3, LOW);

digitalWrite(seg4, LOW);

delay(delaytime);

digitalWrite(seg2, LOW);

LightNumber(NumSwitching(hun, 2));

digitalWrite(seg3, HIGH);

digitalWrite(seg4, LOW);

digitalWrite(seg1, LOW);

delay(delaytime);

digitalWrite(seg3, LOW);

LightNumber(NumSwitching(hun, 1));

digitalWrite(seg4, HIGH);

digitalWrite(seg1, LOW);

digitalWrite(seg2, LOW);

delay(delaytime);

}

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電子工作

Posted by gonzy

Arduino Nano互換品で0.96inch(128×64)OLEDディスプレイを使うその1