CPLDで遊ぼう!(28)
更新日:2007年3月4日

インテリアデジタルクロックを作ろう
なんでこれだけもCPLDのボードを持っているのかと思われるかもしれませんが、持っているのです。まだまだこのHPは続きます。ということで今回もCPLD単独の製作です。周波数カウンタとデジタルクロックしかないのかと言われるかもしれませんが、その通りです。今回は秒針をLEDで表現することで少し見栄えの良いデジタルクロックとしました。さあ皆さんもチャレンジしてみて下さい。
インテリアデジタルクロックを作ろうの基本仕様
1)時:分を4桁で表示します。7セグメント表示です。
2)表示方式は24時間です。
3)60個のLEDを周りに配置して秒針を表します。
4)時刻合わせは高速早送り、低速早送りの2通りで設定します。
5)秒リセットで0秒スタートが出来ます。
秒表示以外の部分は前回の製作「デカデジタルクロックを作ろう」と全く同じです。
インテリアデジタルクロックを作ろうの全体構成図
まずは全体の構成を示します。
(インテリアデジタルクロックの構成図)
7セグメント表示と秒のLED表示はCPLDから直接駆動しています。CPLDには5Vの電源を供給してCPLD基板内で3.3Vに変換しています。
インテリアデジタルクロックを作ろうの7セグメント表示回路
(7セグメント表示回路)
インテリアデジタルクロックを作ろうの秒表示LED回路
秒の表示は60個のLEDを使用します。駆動方法は7セグメントと同様にダイナミック点灯とします。6x10のマトリックスで駆動します。秒表示は必ず1個しか点灯しませんので抵抗の個数を少ないほうに合わせています。
(秒表示回路)
インテリアデジタルクロックを作ろうの操作ボタン回路
時刻設定には3つのボタンを使います。簡単な回路ですが示しておきます。
(操作ボタン回路)
インテリアデジタルクロックを作ろうのCPLD内部構成図
見にくいですが内部回路を見て下さい。今回は90%以上の内部ロジックを使ってます。
(CPLD内部構成図)
基本は前回のデカデジタルクロックと同じです。秒の部分を6x10で駆動出来るようにデコーダを新たに追加しています。CPLDだから簡単に出来ることで、今回もその凄さに大感激でした。
インテリアデジタルクロックを作ろうの新しいモジュール
今回も新しいモジュールのみ記します。といっても基本は過去のものとよく似ています。ソースを公開しますのであとでじっくり眺めて下さい。
(6進デコーダモジュールの入出力)
(6進デコーダモジュールのVHDLソース)
(10進デコーダモジュールの入出力)
(10進デコーダモジュールのVHDLソース)
インテリアデジタルクロックを作ろうのCPLDピン接続のまとめ
ピン接続についてまとめます。
(インテリアデジタルクロックのピン接続)
インテリアデジタルクロックを作ろうの大完成の姿
大完成までの姿を見て下さい。
(100均でコルクボードを購入、エクセルのグラフで円グラフ作成)
(グラフに位置に従ってLEDを挿入、裏面でボンド付け)
(いきなり配線完了)
(後はあなたのセンスでどのようにも・・・・)
時と分の間にはドットに見えるLEDを配置しましたが明るすぎてドットには見えなかったので黒い紙の穴をふたつ開けてそれなりに見せてます。
(最後に円形にカットしたスモーク板を貼り付けます)
(回路部のクローズアップ、操作ボタンは控えめに配置)
(秒表示に合わせて透明シールに印刷したものを貼り付け)
(こんな風に仕上がりました)
(私のスペースで活躍中です)
インテリアデジタルクロックを作ろうの全VHDLソースコード
私と同じ製作をされる方、または勉強をされる方のために全ソースコードなどプログラム一式を公開いたします。フォルダごと圧縮しましたのでそのままもってって下さい。
全ソースコードはこちらです。
同じ時計でもアレンジを変えるだけで見栄えが全く違うものとなりました。CPLD単独でもまだまだ出来ることは沢山ありますね。これからも頑張って作品を発表していきたいと考えています。
これからもますます楽しくなる「CPLDで遊ぼう!」をよろしくお願いいたします。

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