大型７セグＬＥＤデジタルルーレット製作

■大型７セグＬＥＤデジタルルーレット製作 2015.07.14～18

10年くらい前に友人から大きい７セグＬＥＤを５個貰いました。貰った当初は大きい時計を作ろうかと思っていましたが、
大きい時計を使う場所が特に見当たらず、ずーっと工作をしないで放置していました。

最近までの11ヶ月間「レトロエクスプレス」のイベントに間に合うように作り続けた某製作物も完成して、
イベント開催まで、あと10日くらいに近づいた時に、「大プレゼント大会」のことを思い出して、
主催者さんに、３桁～４桁の数字をランダムに表示する「表示器」について提案をしてみました。　
「是非お願いしたい」とのことだったので、
早速、大プレゼント大会に使えそうな「ＬＥＤデジタルカウンター」を自作することにしました。
(思いついたのがギリギリだったので必要最低限の性能(製作)になりますが・・・)

ただ、正式に依頼を受けた後に発覚したのですが、イベントで動作展示をする予定の「マスターシステム風ゲームギア」が
ゲーム起動しなくなってしまいました。(原因はフラットケーブルとコネクターの接触不良が更に悪化のようです)
フラットケーブル＆コネクタを交換修理して直れば良いのですが・・・　その日数を考えると、
今回の「ＬＥＤデジタルカウンター」の製作に没頭出来るのは５日間程度になってしまいました。

文字サイズは約 135mm(横) x 240mm(高さ)です。
貰い物なので、仕様などが一切解りません。

４個並べると基板サイズは、800mm(横) x 300mm (高さ)になります。

直列と並列を組合わせて３１個のLEDが利用されていました。
７セグ全体だと217個も高輝度LEDを使っているようです。

ＬＥＤの数と付属している抵抗から計算すると24Ｖっぽい電圧で動作するようだったので、
早速、多少低い電圧から可変して輝度と電流値を調べて電圧を決定しました。

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先ずは、回路図を考えることにします。
所有しているパーツだけで完成するくらい
部品点数が少ないです。
(ＰＩＣとトランジスタアレイ程度)

４個の７セグを連動させるとプログラムが
時間(期間)以内に完成するか不安なので、
１個づつ独立した回路で作ることにしました。

ちなみに、PICは 16F648Aを4個使ってます。
I/Oが凄い余っているので、
おいおい、バージョンアップする際に
未使用のピンは利用したいと思います。

これが、D2CADで作った回路図

回路図が出来上がって、
I/Oのピン番号が確定したので
７セグの数字が０～９まで順番に表示する
プログラムを作りました。

次に、表示速度が数段階に遅くなるブログラムを追加して
効果音(と言っても単なるブザー)を追加したり・・・

実際に、ＰＩＣにプログラムを書き込んで
ブレッドボード上で仮に回路を作ってみました。

動作的には特に問題はありませんでしが、
細かい設定が出来る機能を追加するには
時間的に余裕がないので、ちょっと断念しています。
(時間が無いことを言い訳にしています)

これが実験中の写真です。

４個ある７セグＬＥＤは全て同じ回路で動くので、先ずは回路とプログラムが合っているか、１個だけ基板を作りたいと思います。

回路とプログラムにも問題が無かったので残りの３個も作りたいと思います。

ミニチュアスペースハリアー筐体を作ろうと思って購入していて全く利用出来なかった、ベニア板を２枚使ってケースを自作します。

深夜２時過ぎまで木工加工をして何とか箱が出来上がりました。

木工用ボンドは速乾性なので、
思った以上に作業効率が良いです。

もう少し木工の加工技術を
向上させたいですねぇ～

多分、中学の技術の時間に
作った工具入れと同等レベルの
完成度の悪さです。

７セグＬＥＤの手前にアクリル板を取付したいので、アクリル固定用にアルミで枠を作りたいと思います。

こんな感じに綺麗に出来上がり

角の部分をバンドソーを使って斜めにカットしたり・・・

アルミ棒が重ならないように加工しました。

ベニア板の色ではカッコ悪いので身近にあった水性ペンキで手塗してみることにしました。

これが手塗したケースです。

これも、中学の技術の時間で作った工具入れと、
同等な塗装レベルで、ちょっと恥ずかしい
完成度になってしまいました。

塗装面を研磨して再塗装する方法もありますが、
手っ取り早く綺麗なケースを仕上げたいので
クラフトシートを買ってくることにしました。

塗装より表面が綺麗にそれらしく完成しました。

アクリル板とアルミ板を仮止めします。

某イベントのロゴをオフィシャルサイトから拝借して
不要な背景をペンイトソフトは排除してから、
印刷してラミネートでコーティングしました。

ＰＩＣ基板を入れるケースはコストダウンの為に、使わなくなったS-VHSのハードケースを利用することにします。

７セグ用のケースからフラットケーブルを引き出してきて・・・

各桁の基板(４個)を基板固定用のパーツを利用してネジ止めします。

７セグＬＥＤの数字をスタートストップさせる為のスイッチボックスを作りたいと思います。

数多く所有しているゲーム用スイッチを４個使います。

スイッチに配線するだけの簡単構造です。

赤色のスイッチは、リセット＆電源スイッチです。

大型７セグＬＥＤだけだと基板が丸見えでカッコ悪いのと、発光している数字部分が見づらいのでアクリル板(スモーク)を前面に取付します。

電源を入れて動作チェック中です。リセットをすると0000に戻るようになっています。

一桁づつ独立したスイッチを個々に押すと動作します。

表示パネルにスタンドがないと実用的ではないことが判明したので、知り合いから業務用スピーカースタンドを今回のイベント用にレンタルしました。

取付け用のネジ穴を追加加工しました。

スピーカースタンドと合体させると
それらしい完成度に見えるようになりました。

最大210cmくらい高さ調整が可能です。
(LANケーブルは20mまで動作チェック済み)

動作プログラムに関しては、
まだまだ改善の余地がありますが、
予定通り５日間で完成して満足しています。

当日、問題無く動作することを願いたいです。

スピーカー用の取付部品を底の部分にネジ止めします。

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予想来場者数より少なかった為、
驚くしらいにハズレ続出でプログラムの改善が必要でしたねぇ～
001～380くらいまでが発行枚数なので、
400番以上が表示されると全て対象者無しになるので、
今度は、来場者数に合わせて表示する上限を
設定出来るように追加プログラムを作りたいと思います。

☆☆ 一応、言い訳を・・・、プログラムが苦手な人(私)が、
１日で完成出来る動作(プログラム)はコレが限界です。 ☆☆

まぁ、それでも、大プレゼント大会に
デジタルルーレットを用意出来たのには満足しています。

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