
2026/05/17 7:45
アニセル・ボルテメータ式時計
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要約▶
Japanese Translation:
このプロジェクトでは、Baomain の汎用 65C5 パネル電圧計を 3 個再利用し、時刻を連続的に表示するユニークなデジタル時計を導入します。通常のデジタル時計が秒ごとに数字を点滅させるのとは異なり、本設計では AVR128DB28 マイコンとソフトウェア制御の高周波パルス列を用いてアナログメーターを滑らかに駆動させ、ハードウェア DAC を使用せずに動作します。各メーターは Amazon で約 9 ドルで販売されており、MCU、結晶振子(ECS-80-18-4X-CKM)を含むその他の部品を加えると、合計費用は約 27 ドルです。時計はタイマー中断を介して 10 Hz カウンターを進めるとともに、出力ピン PC0~PC2 を手動で切り替えることでメーターの位置を設定します。背面の時定調整用プッシュボタンは PD6 および PD7 で制御されます。製作には CNC で加工された前面・背面パネルが採用されており、側面の曲線形状はスチームジグを使用せずに木材内部にノッチを切り込み曲げる方法で作成し、外部合板テンプレートで組み立て後にニトロセルロールラッカーで密封されています。独自のカスタム印刷用 PDF テンプレートは、時計盤には 13 の区画(0~12)、分計・秒計にはそれぞれ 61 の区画(00~60)を定義し、滑らかな連続運動を可能にします。2019 年のバージョンに基づいて改訂され、本改良版はアクセシビリティと精度を向上させ、一般の工業部品から機能的アートを作成するためのアファードルブーイストへの手段を提供します。11:59:59 の円滑なロールオーバーを示す動画デモが利用可能です。
Text to translate:
This project introduces a unique digital clock built by repurposing three generic Baomain 65C5 panel voltmeters to display time continuously. Unlike standard digital clocks that flicker numbers between seconds, this design uses an AVR128DB28 microcontroller and software-controlled high-frequency pulse trains to drive the analog gauges smoothly without hardware DACs. Each meter is priced at about $9 on Amazon; including the MCU, crystal (ECS-80-18-4X-CKM), and other components, the total cost is around $27. The clock advances a 10 Hz counter via timer interrupts and manually toggles output pins PC0–PC2 to set meter positions, while PD6 and PD7 control pushbuttons on the back for time setting. Construction features CNC-milled front and back faces; curved side walls were formed by cutting internal notches in wood to allow bending without a steam jig, then assembled with an external plywood template and sealed with nitrocellulose lacquer. Custom printable PDF templates define hour divisions (13 divisions: 0–12) for the hour gauge and 61 divisions (00–60) for minute and second gauges to enable smooth continuous motion. Building on a 2019 iteration, this revised version improves accessibility and precision, offering hobbyists an affordable way to create functional art from common industrial parts. A video demonstration of the seamless rollover at 11:59:59 is available.
本文
2019 年、私はシンプルな電圧計時計を作成しました。
時計 Ver.1
名前が示す通り、これらの時計は従来の文字盤ではなく、アナログ式の電圧計パネルを使用し時刻を表示します。このアイデア自体は私が考案したものではなく、そのため当初はデザインについてブログで詳しく紹介したこともありませんでした。ただ一つ製作し、事務所の机の上に置き続けていただけです。
このコンセプトそのものは評価が高いのですが、インターネット上で目にする多くの設計안은 unnecessarily(不必要に)複雑なものばかりで、見た目もあまり美しくありませんでした。そこで改良版の制作を決心した際、より丁寧にドキュメントを残すことにしました。まずは 3D デザインソフトで粗略なプロトタイプを作成することから始めました。
Rhino3D で作成した新デザインのモデル
このメーター時計のバージョンでは、Amazon から購入した汎用規格の 90° パネル電圧計(リンク参照、約 9 ドル)を 3 つ採用しました。これらを分解し、文字盤面の寸法を慎重に測定した後、接着紙上に代用のデカールを印刷する方式を選択しました。使用できる印刷用 PDF テンプレートはこちらから入手可能です。
5V パネル電圧計のカスタマイズについて
新しい時針ダイヤルは 13 の区切りの目盛り(0~12)を持ち、分針と秒針のテンプレートはそれぞれ 61 の区切り(00~60)を持っています。これは各針を連続的な運動させることを意図したためです。具体的には例えば 11:30 の場合でも、時針は単に「11」の位置に固定されるのではなく、第 12 の区切りに向かって動く必要があると考えています(実際に到達しないまでも)。
その他多くの課題に加え、私が使用している安価な「Baomain 65C5」型電圧計には非常に目立つ粗悪なプラスチック製のフランジが備わっています。この不細工なフランジを視認できないようにしつつ、前面パネルに装飾的な凹凸パターンを取り入れ、より興味深い外観を実現しました。これにより、ケース組立てを手作業で行う代わりに(Ver.1 での方法)、NC カットのフライス盤にて前面・背面を切削するのがより効率的となりました。
加工された前面と背面的面板
一方、丸い側壁部分は大変異なる課題でした。無継ぎ目の外観を実現するためには、成形金型を使用して平らな木材を曲げ込む必要がありました。蒸し曲げ用治具なしで行うには、側壁の内側に複数の切り込み(ノッチ)を施し、木材の柔軟性を高める工夫を行いました。
内部テンプレートを用いて手作業で側壁を曲げる工程
木材は湿らせてから固定し、数日かけて乾燥させてから、前面と背面パネルに接着しました。その際にもう一つの成形金型(パイン材合板から切り出したもの)を使用して、クランプやレトルトストラップを用いずに高精度なフィットを実現しています。
外部テンプレート(合板製)を使用した時計本体の組み立て工程
さて、以下はサンドペーパー仕上げおよびニトロセルロースラッカー塗装後の組み上がりです。
初期のアラインメント状態
悪くありませんね?
回路部分はそれほど興味深くはなく、制作には約 1 時間程度しかかかりませんでした。長年愛されている AVR128DB28 マイクロコントローラーを用意し、ワールト(電源アダプタ)で給電しながら、8MHz クリスタル振荡器(ECS-80-18-4X-CKM)にインターフェースしました。32.768kHz クリスタルでも動作可能です。パネル側は 3 つのデジタル出力ピン(PC0、PC1、PC2)に接続し、さらに背面に取り付けた 2 つの小規模なプッシュボタンを 2 つの入力ピン(PD6、PD7)を通じてセットアップ用として使用しています。
なお、この回路にはデジタル・アナログ変換器(DAC)などメーターを駆動するための追加部品は一切必要なく、比較的ハイ周波数のデジタルパルス列のみで動作します。メーター自体の慣性により、ソフトウェア制御した信号のパルス幅比に応じて中間位置へ収束する仕組みです。
コードは以下のリンクで確認可能であり、短くかつ充実したコメントが添えられています。基本的な考え方は、クリスタルに同期されたタイマー割り込みによって 10Hz のカウンタを進め、その準備ができ次第メインイベントループが適切なパルス幅比を計算し、出力ピンを手動で切り替えます。チップにはハードウェア PWM モジュールもありますが、アプリケーション自体が単純なため、PWM 회로를活用しても特に利点は得られません。
「ロールオーバー」瞬間を捉えた必須動画(約 11:59:59 付近)
これで一区切りです。