Example 2021.11.26
Digital yet Analog Clock, Part2
デジタルでアナログな時計
その２
サーボモーターの音を聞いてたら秒針に聞こえたので、
時計の針にしたらそれっぽいのでは？
そんなときはやってみよう！
サーボモーターの音を聞いてたら秒針に聞こえたので、
時計の針にしたらそれっぽいのでは？
そんなときはやってみよう！
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使っているVIVIWARE Cell VIVIWARE Cell
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C
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B
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M
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M
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S
その他使っているもの Other Parts
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本記事は「デジタルでアナログな時計 その1」の続きです！
サーボモーター関係ないけど…
根本的に、アナログメーターをVIVIWARE Cell Motor Driverで駆動して同じことができるのでは？ （秒針の音はなくなるけど…） さっそくやってみよう！
用意
電池は最大6Vなので、（厳密にはもう少し大きくなると思います）
- 5Vタイプのアナログメーターを用意 → https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-15323/
- モーターに付いているケーブルを流用
- 一応、負荷抵抗（無くてもアナログメーターに内部抵抗があるから良いと思います）
問題点
完成する前に気づいたのですが、これは電圧が下がると最大値のメモリがずれるのでは？ しかし今回は動作が見たかったので、電源をいじることはしませんでした。
とりあえず作ってみた
ブレッドボードは使わなくても良いけど、あとから何かできるように使用しておきます。
今使っている電池は、ちょうど5.0Vになる地点がアプリ内の「85.4」なので、Scaleモジュールで合わせます。 もしものためにClipモジュールなどで5Vを超えないようにすると丁寧かもしれないけど、ここでは割愛！
動作だけ確認したかったので、文字盤はいじらず。 雰囲気だけでもお楽しみください！ こちらは音なしバージョンです。
これはこれで味があるかもしれない！
飾れるようにしよう！
話はサーボを3個作ったものに戻ります。 折角なので、ケースに入れて飾れるようにしよう！
使用するもの
- VIVIWARE Cell Core ×2
- VIVIWARE Cell Servo Driver ×2
- サーボモーター（小） ×3
- 電池ボックス ×1 (コネクタを2つに増やした改造版)
- VIVIWARE Cell Button ×1
- VIVIWARE Cell Message Board（以降、Message Board Cell） ×1
ケース
100円ショップでケースを買ってきました。
完成イメージ
とりあえず、手元の素材をごちゃごちゃ収めてみました。
裏側です。 上のボタンを押したら内部が照らされる機能があれば、夜でも時計が見れる！
3DCADでモデリング
文字盤となる部分、元のデータを調整して立つようにして、15度の角度をつけることで、照明があたりやすく見やすくしました。
模様がある面を下にして、この向きでプリントします。
2DCADで文字盤を再作成
向きを変えたので、改めて作り直しです。
プログラム
左半分が、時計部分です。 なぜか時計の【時】だけ12時付近でサーボモーターの位置のズレが生じたので、補正の計算式を加えました（詳しくは後述）。
右半分が、照明部分。 照明はどのボタンでも、ボタンを押してから5秒間点灯します。 照明はMessage Board Cellの明るさを利用しました。 文字の種類で明るさを変えることもできます！
完成
- ケース内部は狭いので、USBケーブルは付属のものではなく、L字に曲がった物に変更
- 電池のコネクタは、2つ繋げられるようにコネクタを増設
こちらは、コネクタを2つに増やした、改造版の電池ボックスを使用している様子です。
動画
通常
分の変わり目
日付変更
時刻セット
明るい部屋での照明
暗い部屋での照明
感想
無線で繋がるので、ケースに穴を開けずに作品が作れて簡単に組み立てられました！ 考えられる改善点は、充電や電源ボタン用に穴を開けて外ケースにQRコードを貼れば、メンテナンスのために毎回開ける必要が無くてより良いかも、ということでしょうか。 タブレットの時計を使っているので、時間を調整するも必要なし！ 暗い部屋でぼんやりオレンジに光る雰囲気は、とても味があって良いですね～
補足説明
時針の補正は何をしているのか
重力の影響か、サーボモーターの個体差なのかわからないけれど、12時付近にやや下に落ち気味に目盛りを指しているので、これをなんとなくでいいので補正したい。
条件
- 12時付近が一番強く補正をかけたい
- 0時、24時は補正をかけたくない
- ちょっとだけ補正をかけたい
つまりこんな感じの補正を元の動きに加えたいと思います。
Step1
2次関数をつかう
y=x2
極値を12にしたいので、12からx(時間)を引く
y=(12−x)2
Step2
グラフの向きを逆にするためにマイナスをつける
y=−(12−x)2
0と24のとき、高さを0にしたいので、12の2乗である144から引く
y=144−(12−x)2
Step3
山の大きさを小さくしたいので、なんとなく1/50にしてみる
もう少し小さくしたいので、1/100にしてみる
できた！
これで、ある程度補正できるはず。 ※今回使用したグラフ描画ツール https://www.geogebra.org/graphing?lang=ja
さいごに：前回との比較
前回の作品今回の作品
(Created by Kazuhiro Maeda)
本記事は「デジタルでアナログな時計 その1」の続きです！
サーボモーター関係ないけど…
根本的に、アナログメーターをVIVIWARE Cell Motor Driverで駆動して同じことができるのでは？ （秒針の音はなくなるけど…） さっそくやってみよう！
用意
電池は最大6Vなので、（厳密にはもう少し大きくなると思います）
- 5Vタイプのアナログメーターを用意 → https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-15323/
- モーターに付いているケーブルを流用
- 一応、負荷抵抗（無くてもアナログメーターに内部抵抗があるから良いと思います）
問題点
完成する前に気づいたのですが、これは電圧が下がると最大値のメモリがずれるのでは？ しかし今回は動作が見たかったので、電源をいじることはしませんでした。
とりあえず作ってみた
ブレッドボードは使わなくても良いけど、あとから何かできるように使用しておきます。
今使っている電池は、ちょうど5.0Vになる地点がアプリ内の「85.4」なので、Scaleモジュールで合わせます。 もしものためにClipモジュールなどで5Vを超えないようにすると丁寧かもしれないけど、ここでは割愛！
動作だけ確認したかったので、文字盤はいじらず。 雰囲気だけでもお楽しみください！ こちらは音なしバージョンです。
これはこれで味があるかもしれない！
飾れるようにしよう！
話はサーボを3個作ったものに戻ります。 折角なので、ケースに入れて飾れるようにしよう！
使用するもの
- VIVIWARE Cell Core ×2
- VIVIWARE Cell Servo Driver ×2
- サーボモーター（小） ×3
- 電池ボックス ×1 (コネクタを2つに増やした改造版)
- VIVIWARE Cell Button ×1
- VIVIWARE Cell Message Board（以降、Message Board Cell） ×1
ケース
100円ショップでケースを買ってきました。
完成イメージ
とりあえず、手元の素材をごちゃごちゃ収めてみました。
裏側です。 上のボタンを押したら内部が照らされる機能があれば、夜でも時計が見れる！
3DCADでモデリング
文字盤となる部分、元のデータを調整して立つようにして、15度の角度をつけることで、照明があたりやすく見やすくしました。
模様がある面を下にして、この向きでプリントします。
2DCADで文字盤を再作成
向きを変えたので、改めて作り直しです。
プログラム
左半分が、時計部分です。 なぜか時計の【時】だけ12時付近でサーボモーターの位置のズレが生じたので、補正の計算式を加えました（詳しくは後述）。
右半分が、照明部分。 照明はどのボタンでも、ボタンを押してから5秒間点灯します。 照明はMessage Board Cellの明るさを利用しました。 文字の種類で明るさを変えることもできます！
完成
- ケース内部は狭いので、USBケーブルは付属のものではなく、L字に曲がった物に変更
- 電池のコネクタは、2つ繋げられるようにコネクタを増設
こちらは、コネクタを2つに増やした、改造版の電池ボックスを使用している様子です。
動画
通常
分の変わり目
日付変更
時刻セット
明るい部屋での照明
暗い部屋での照明
感想
無線で繋がるので、ケースに穴を開けずに作品が作れて簡単に組み立てられました！ 考えられる改善点は、充電や電源ボタン用に穴を開けて外ケースにQRコードを貼れば、メンテナンスのために毎回開ける必要が無くてより良いかも、ということでしょうか。 タブレットの時計を使っているので、時間を調整するも必要なし！ 暗い部屋でぼんやりオレンジに光る雰囲気は、とても味があって良いですね～
補足説明
時針の補正は何をしているのか
重力の影響か、サーボモーターの個体差なのかわからないけれど、12時付近にやや下に落ち気味に目盛りを指しているので、これをなんとなくでいいので補正したい。
条件
- 12時付近が一番強く補正をかけたい
- 0時、24時は補正をかけたくない
- ちょっとだけ補正をかけたい
つまりこんな感じの補正を元の動きに加えたいと思います。
Step1
2次関数をつかう
y=x2
極値を12にしたいので、12からx(時間)を引く
y=(12−x)2
Step2
グラフの向きを逆にするためにマイナスをつける
y=−(12−x)2
0と24のとき、高さを0にしたいので、12の2乗である144から引く
y=144−(12−x)2
Step3
山の大きさを小さくしたいので、なんとなく1/50にしてみる
もう少し小さくしたいので、1/100にしてみる
できた！
これで、ある程度補正できるはず。 ※今回使用したグラフ描画ツール https://www.geogebra.org/graphing?lang=ja
さいごに：前回との比較
前回の作品
