車載時計 2010年12月
自作オートバイメーターのLCD表示の一部に時計を表示させたいと思ったが､メインキーをOFFしても低消費電力モードでPICを動作させる必要があり､簡単に出来そうにもない｡
安い防水時計を買って､適当などこかに貼り付ければ簡単だが､せっかくなのでメーター内に収めたい｡
JPEG 300x300 20.4KB
秋月電子通商で｢リアルタイムクロックモジュール｣
というものを見つけた｡
\500/個
カレンダー時計専用ICで2線で通信可能なようだ｡
消費電力も少ない｡ (330nA=0.00000033A)
2線通信がうまくできるかどうか不安があったが､
なんとか出来た｡
基本のソフトが出来たので､時間データーをPICに
取り込んで､LCDに表示するのは難しくない｡
・リアルタイムクロックモジュールの時刻書き込みは､それ用の基板を作成し､部屋で時刻設定を行う｡
・時刻調整後､そのリアルタイムクロックモジュールをメーターにセットする｡
メーターでは｢時｣､｢分｣表示のみとする｡ ｢+｣､｢-｣ボタンは設置しない｡
・もし時間が気になるほど狂った場合は､メーターからリアルタイムクロックモジュールを取り外し､
部屋で設定し直す｡
(冬仕舞い期間を除き､4月～12月までどれくらい狂うだろうか？！)
・キーOFF時の電源は､電気二重層コンデンサーまたはリチウム電池でバックアップする｡
少なくても2週間以上は保つようにする｡
時刻書き込み用基板 回路図
GIF 500x500 32.1KB
JPEG 300x200 13.6KB
[ 表示､操作仕様 ]
・LCD上段…PIC電源ONからの経過時間
・LCD下段…現在時刻
下右から
・赤ボタン…ゼロ秒リセット
・緑ボタン1…1分マイナス
・緑ボタン2…1分プラス
・青ボタン1…1時間マイナス
・青ボタン2…1時間プラス
・黄LED…1秒毎に点滅
基板修正
JPEG 300x300 22.5KB
・リアルタイムクロックモジュールのプルアップは
設定(ハンダショート)しなかった｡
PICからプルアップするつもりだったので｡
しかし､RAピンは内蔵プルアップが無いことを
忘れていた｡
・リアルタイムクロックモジュールにバックアップ用の
外部電池を接続するが､そこにダイオードが必要に
なる｡しかし､ダイオードは電圧降下があるので､
PICの供給電圧と差が出てしまう｡
それで元の方にダイオードを付け直した｡
しかし､リアルタイムクロックモジュールのデーター
シートをよく見直すと､0.5Vまでの電圧差は大丈夫の
ようだ｡ショットキーダイオードであれば0.2～0.3Vの
電圧降下なので､実機では回路図の接続方法で
ショットキーダイオードを使用することにする｡
経過時間表示
メインキーをONすると時計が動き始めるのだが､キーをONする度に0時0分から始まる｡
当初は使い物にならないと思っていたのだが､意外と使えていた｡乗り始めてからの経過時間が分かるので､家から○○まで○○分かかるとか､2時間走りっぱなしなので､そろそろ休憩しようかなど｡
それで､自作メーターにも経過時間表示をすることにした｡
時間のカウント方法についていろいろ考えたが､簡単でてっとり早い方法として､PICの内蔵RCオシレーターを利用することにした｡
参考として､その他の思い付く方法
①リアルタイムクロックモジュールの1Hz発振出力をPICに取り込む｡
②PICを4.194304MHz水晶で動作させる｡
③PICのセカンドオシレーターとして32.768kHz水晶を付ける｡
内蔵RCオシレーターだと精度と安定度が低い気がするが､時と分の表示のみで､秒は表示せず､長くても4時間までカウントしないだろうから､多少の狂いはOK､目安になればよい｡
プログラムから内蔵RCオシレーターを微調整できるようになっているので､それを使用して､4.194304MHzに近づけることをやってみる｡
内蔵RCオシレーター微調整は最速で11111(10進で31)までの調整設定ができる｡
しかしそれだと早過ぎるので少しずつ下げてみると､
01110b(10進で14)だと10分で約3秒早い｡
01101b(10進で13)だと10分で約1～2秒遅い｡60分で計測してみると8～9秒遅かった｡
卓上テストだと4.19MHzに最も近いのは01101b(10進で13)という結果だった｡
7時間としても1分未満の狂いなので､目安として十分使用可能である｡
あとは温度の影響がどれくらいあるのか？低温時が大きい気もするが､それについては実践で確認することにする｡
[ 個体差 ]
内蔵RCオシレーターは1個ずつ異なるはず｡特にロット№で変わるのではないか？
微調整値をおなじ値(01101b)にして計測してみた｡
結果
0821G17…最初にテストしたもの｡ 1時間で8～9秒遅れ｡(2時間で16～18秒遅れとなる｡)
0949B7Y…1時間で約2秒遅れ､2時間で4～5秒遅れ｡
※室温でのテストだが､0949B7Yはなかなか良い結果が出た｡そのチップを使用することにする｡
時刻設定･表示プログラム…【 RTCM_SET.src 】 (42.7KB)
表示のみのプログラム…【 TIME_V2a.src 】 (18.6KB)
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現在時刻を設定してから車体にセットするまでの間､
ほんの少しの電源が必要である｡
小型で高容量のものを探したところ､
｢電気二重層コンデンサー０．２２Ｆ３．３Ｖ｣を見つけた｡
秋月電子通商で1個100円だが､4個だと200円｡(1個あたり50円)
外形：φ6.8x2.6mm ピッチ：約2mm
元電圧は5Vで使用するので､2個を直列に接続して､分圧使用する｡
1個あたりの負荷は2.5Vになるはず｡
5V充電状態から放置し､24時間経過後でも電圧は2V以上あったので
十分である｡
時間精度 2012年12月
やはりメーター内に時計があるのはとてもよい｡
1年に1回くらい校正するのがよいのだけど､メーターを分解する必要があるのが面倒かな｡