電子メトロノームの製作

踏み台昇降運動のペース確認用に、メトロノームを作ってみました。
フリスクケースを利用した70mm×30mm×10mmというコンパクトサイズに、マイコンと表示部・スイッチ・スピーカ・電池を仕込んでいます。
2011.4.7修正: ソースコードを公開しました。

仕様

・小型
この手の小型工作では定番の、フリスクのケースに仕込んでいます。

・メトロノーム機能とタイマー機能を内蔵
踏み台昇降は時間を測って行うので、タイマー機能も入ってると便利です。

・省電力
省電力のマイコン、ATmega328pを使っています。稼働時間は推測20時間ほど、待機状態なら電池は年単位で持つと思います。

回路

部品名	単価	個数	小計
フリスク		1	194円
マイコン ATmega328p		1	250円
7セグメントLED		1	350円
タクトスイッチ	99円	6	594円
抵抗 51Ω	1円	7	7円
圧電スピーカ		1	50円
電池ソケット		1	105円
合計			1550円

プログラム

AVRStudio4 + WinAVR(avrgcc)で作りました。

概略

・内蔵RCの1MHzクロックで動きます。
・TIMER0を1760Hzで駆動し、LEDダイナミック点灯・メトロノーム時間計測・スピーカー駆動・キー入力チェックを行います。
・TIMER1を1Hz駆動し、タイマーの時間計測を行います。
・10秒間無操作時は、ピンチェンジ割り込みを有効にしてからPWRDWNモードに移行します。
・メインルーチンでは、キー操作に応じた処理を行います。

ソースコード

metronome.c(2011.4.7公開)
ライセンスは修正BSDLモドキとします。煮るなり焼くなり好きにしてください。

7セグメントLED

デジットで買ってきたもので、型番はLC204MLの刻印があります。配線の詳細情報は無かったのですが、調べたところ右図のようになっていました。7セグメントカソードコモン×4桁のダイナミック接続で、それ以外のLEDはほぼ独立で一部カソードコモンになっています。
これを、周辺LEDも7セグメントと同様のダイナミック接続ができるように配線します。全部で8LEDあるので、コロンは2つ並列接続に。
あとは、7セグメントのa～gに電流制限抵抗の51Ωを接続。

タクトスイッチ

シリコンハウス共立で購入した1cm角のタクトスイッチです。このままだと6個並べてフリスクケースに収められないので、左右をやすりで削り落としました。
これで幅7.5mm×6個で、幅48mmになっており、電池(CR2032)の20mmと併せて、なんとか67mmのケース幅に収まっています。

制御部

いつもなら制御用マイコンは安価なATtiny2313を使うのですが、ここは省電力を取ってマイコンには ATmega328p を使うことにしました。
秋月電子で購入。大阪日本橋の電気街にあるパーツショップより安いです。
1個だけ注文したりすると送料の分で高く付くので、いくつか買い置きがあります。

消費電流は実測で、稼働中は8mA、待機中は計測不可能(1μA以下)です。

ケース加工

パネル加工・回路収納

フリスクケースを加工します。Pカッターで穴を開けてやすりで修正。

部品収納

説明のラベルシールを挟んで、スモーク半透明の塩ビ板を貼ります。こうすることで、LEDの表示が見やすくなります。

裏面

裏面というかフリスクにとっての表面ですが、一旦ラベルをはがしてから、間にゴム磁石を挟んでいます。
こうすることで、冷蔵庫などスチールな側面に貼り付けて置くことができます。

完成

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