前に紹介したドットマトリクスの作り方の紹介です。
配線が盛りだくさんなので、ゆっくり丁寧に進めていきましょう。
●部品の準備
まずはジャンパーワイヤーを必要な本数になるように分けます。
カニカマを裂くように分けます。重要なのは色です。
ドットマトリックスLEDのピンは８ピンなので、８本ずつに分けますが、以下のように分けてください。
茶色から灰色までの８本と、白から青までの８本、紫から黒の４本に分けます。
これを２セット作ります。
ドットマトリックスLEDのつながり方とピン配置はこんな感じです。
ピンが順番にならんでいればいいのですが、ばらばらなんです。
縦の列からジャンパワイヤーを挿していきましょう。先ほど分けた茶色から灰色の８本を使います。
茶色を13番ピン、赤を３番ピン、オレンジを４番ピンというように挿していってください。
ジャンパワイヤーの色と挿すピンの場所は下のようになります。
次に横の列のピンをつないでいきます。白から青までの８本のジャンパワイヤーを使います。
白を13番ピン、黒を３番ピン、赤を４番ピンというように挿していってください。
ジャンパワイヤーの色と挿すピンの場所は下のようになります。
いったん休んでからでいいので、もうひとセット同じように挿してください。
２セットできたら、それぞれのピンとケーブルの色が合っているか一度確認してください。
これが間違えていると、後で修正するのが面倒なので、よく確認してください。
スイッチをジャンパワイヤに挿します。先ほど余った４本を使います。
スイッチは抜けやすいのでセロファンテープで固定しておきます。
次にリアルタイムクロックモジュールです。
リアルタイムクロックモジュールは、中に時計が入っていて、マイコンからの問い合わせで今の時間を知ることができます。停電で電源がなくなっても時計が動作できるよう、モジュールの背面にコイン電池をいれることができます。実験セットには含まれていませんが、CR2032というコイン電池を入れておくといいでしょう。
電池はなくても、電源がつながっていれば時計は動作します。
このモジュールにもジャンパワイヤーを挿します。余った４本と、茶色１本を使います。
GNDと書かれたピンに黒、VCCに白、SDAに灰色、SCLに紫、SQWに茶色を挿します。
部品の準備の最後は、抵抗とICの足を曲げます。
抵抗はこんな感じにします。
ねこちゃんの使い方に書いてあるようにして、ブレッドボードに刺さりやすくするため、П型に足を曲げます。
ここまでで部品の準備は終わりです。疲れましたね。お疲れ様です。次から、ブレッドボードに刺していきますよ。少し休みましょう。
●マイコンとリアルタイムクロックの動作確認
リアルタイムクロックが正しく動作するか、マイコンにプログラムを書き込んでチェックしてみます。
まずは、ねこちゃんの使い方に書いてあるように、ブレッドボードにマイコンと、mbedねこちゃんを挿し、プログラムを書き込む準備をしてください。
リアルタイムクロックモジュールを接続します。
リアルタイムクロックとブレッドボードの接続は次の通りです
SQW(茶色)が1b2b
SCL(紫)が2j
SDA(灰色)が5a
VCC(白)が赤の電源ライン
GND(黒)が青のGNDライン
そして、1aと青いGNDラインに、青色のLEDを接続します。1aが足が長い方を、GNDラインに短い方を挿します。リアルタイムクロックは１秒に１回信号を出すので、このLEDが１秒に１回の時間間隔で点滅すれば、リアルタイムクロックが正しく動作しているかわかるんです。
それではマイコンにプログラムを書き込んで、試してみましょう。
プログラムはここにありますので、インポートしてコンパイルしてください。
mbedねこちゃんとパソコンをUSBで接続してください。
ダウンロードしたファイルをmbedのドライブにコピーして、ねこちゃんの赤いおめめを押してください。
青いLEDが点滅しましたか？しなければ配線の間違えの可能性がありますので、配線を確認してください。
●LEDドライバの接続と動作確認
まずUSBをパソコンから抜いてください。
細長いICがLEDドライバのIC(TLC5940)です。このICで１６個のLEDを光らせることができます。LEDは決まった電流を超えて電流を流すと壊れてしまうので、普通は抵抗をつないで流れる電流を制限しますが、このICは１個の抵抗で、１６個のLEDの電流を制限することができて便利です。
それではブレッドボードに挿しましょう。マイコンのとなり、15eにICの１番ピン（丸い凹みがあるピン）がくるように、ブレッドボードに挿してください。
こんな感じです。
ジャンパワイヤと抵抗で配線していきましょう。
16i→4b
17i→2b
18i→6b
19i→9b
20i→10b
21h→近くの青いGNDライン
22h→近くの赤い電源ライン
23jにサイズが小さい抵抗(2.2kΩ 赤赤赤金色の帯)→近くの青いGNDライン
24i→近くの青いGNDライン
25iにサイズが大きな抵抗(220Ω 赤赤茶色金の帯)→29i
29i→5h
こんな感じになります。
この状態で、USBを接続してみてください。LEDが１秒ごとに点滅していますか？
点滅していなければ、リアルタイムクロックの配線がはずれている可能性があります。
点滅していたら、LEDドライバが動作しているか確認してみましょう。
LEDをいったん抜いて、
LEDの短い方の足を25iに、長い方の足を赤い電源ラインに挿してみてください。光ればOK。
短い足の挿す場所を、15i～28iまで変えても光ると思います。
光らなければLEDドライバICとの配線が間違っている可能性があります。
確認ができたら、LEDを元の場所に挿してください。足が長い方を1aに、短い方をGNDラインに挿します。
１秒ごとに点滅しますね。
疲れましたねぇ。もう少しです。１秒ごとに光るLEDを見ながら一休みしましょう。
●マトリックスLEDの接続と動作確認
まずUSBをパソコンから抜いてください。
２つのLEDマトリックスのうち１つをつなぎます。１つのマトリックスLEDには８本のジャンパワイヤーが２組つながっています。そのうちの白い線がある方のケーブルをマイコンにつないでいきます。つなぐ場所は
青→3h
緑→11h
黄色→12h
オレンジ→13h
赤→14h
白→11b
黒→13b
茶→14b
もう一方の白が混ざっていない８本のジャンパーワイヤーはLEDドライバICにつなぎます。つなぐ場所は
茶色→15i
赤→15c
オレンジ→16c
黄色→17c
緑→18c
青→19c
紫→20c
灰色→21c
ここまでつないだら、USBをパソコンに挿してください。
なにか数字が表示されましたか？数字が表示されればOKです。おかしな文字になっている場合には、マットリックスLEDのジャンパワイヤーの色が間違っている可能性があります。
数字が表示されると、テンション上がってきますね。もう一つのマトリックスを接続していきましょう。
まずUSBをパソコンから抜いてください。２組のケーブルのうちの白い線がある方のケーブルをマイコンにつないでいきます。つなぐ場所は先ほどと同じで１ピン分外側です。
青→3i
緑→11i
黄色→12i
オレンジ→13i
赤→14i
白→11a
黒→13a
茶→14a
もう一方の白が混ざっていない８本のジャンパーワイヤーはLEDドライバICにつなぎます。つなぐ場所は
茶色→22c
赤→23c
オレンジ→24c
黄色→25c
緑→26c
青→27c
紫→28c
灰色→28g18g
ここまでつないだら、USBをパソコンに挿してください。
２つ目のマトリックスにも数字が表示されましたか？されればOKです。文字がおかしい場合には、ピンの色を再確認してください。
こんな感じになります。
２つをテープで固定すると
時計になりました！！！！
あとは、時間設定用のスイッチを付けます。
●時間設定用のスイッチ
あとこの４本を挿せば終わりです。
挿す場所はマイコンの右上の
黒→1j
白→近くの赤い電源ライン
灰色→4j
紫→近くの赤い電源ライン
赤まるのあたりです。
スイッチをつなぐとこんな感じです。
これで、スイッチを押すと時間が変わると思います。片方のスイッチがゆっくり時間が変化し、もう一つが速く時間が進みます。今の時間に設定しましょう。
●完成！！！
完成です。お疲れ様でした。
USBの端子のあるACアダプタがあれば、パソコンでなくてもOKです。
iphoneについてくるACアダプタや100円ショップの300円のコーナーにも同じようなのが売っていますよ。
ここで紹介している部品のセットはkohacraftのshopで購入できます。
作ってみたい方はどうぞ。