Pixie: Arduino Pro Miniで作るNeoPixel腕時計 - アナログとデジタル融合のDIY光る時計
必要な部品と材料
| SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 5V/16MHz | ×1 |
| Adafruit NeoPixelリング(WS2812 5050 RGB LED ×12) | ×1 |
| リチウムイオン電池 3.7V 100mAh(または850mAh) | ×1 |
| DS1307 RTC(リアルタイムクロック)モジュール | ×1 |
| ステップアップ昇圧レギュレータ 5V出力 | ×1 |
| 1MΩ 抵抗、配線、導電性素材(タッチスイッチ用) | ×1式 |
必要な工具
- はんだごて
- グルーガン
- 3Dプリンター(ケース製作用)
プロジェクト概要
Arduino Pro Miniと12個のNeoPixelリング、DS1307 RTCを組み合わせた腕時計「Pixie」を製作します。時・分・秒をそれぞれ青・赤・緑のLEDで表示し、静電容量式タッチスイッチで10秒間の懐中電灯モードも搭載。3Dプリントケースとフェルトバンドで腕時計として実用化します。
表示フォーマット
- 時(青): 1 LED = 1時間(12時間制)
- 分(赤): 1 LED = 5分
- 秒(緑): 1 LED = 5秒
手順1: 部品準備
上記部品に加え、はんだ・配線・ホットグルー・段ボールやアクリル板(試作ケース用)を用意。
手順2: 電気設計と配線
- DS1307 RTC: I2C接続でArduinoのA4(SDA)、A5(SCL)に接続
- NeoPixelリング: データ線をArduino D3に接続
- タッチセンサー: 1MΩ抵抗でD10とD13を接続、D10に導電性素材(タッチパッド)を配線
- 電源: リチウム電池 → 昇圧レギュレータ → 全モジュールのVCC/GNDへ分配
手順3: 基板実装
- Pro MiniのD10-D13間に1MΩ抵抗をハンダ付け、NeoPixel用3線(VCC/GND/D3)とタッチ線(D10)をハンダ付け
- 昇圧レギュレータの出力をRTCとPro MiniのVCC/GNDに配線
- RTCのSDA/SCL/VCC/GNDをPro Miniの対応ピンに配線
- 全基板をホットグルーでコンパクトにまとめる
手順4: ケースとデザイン
37×37×15mmの箱型ケースを3Dプリントまたは段ボールで製作。上面に3mm厚の透明アクリル板(37×37mm)を嵌め込み、底面に電源線とタッチ線用の穴を開ける。ストラップはフェルト(約20×2.5cm)にベルクロを縫い付けて作成。
手順5: ソフトウェアとライブラリ
Arduino IDEで以下のライブラリをインストール:
- Adafruit_NeoPixel
- Time
- DS1307RTC
- Wire(標準搭載)
- CapacitiveSensor
Pro Miniへの書き込みはArduino UNOをライターとして使用(またはFTDIアダプタ)。スケッチは記事内のZIPファイル(FM7T39KIT22NPAW.zip)またはGitHubから入手。
手順6: 完成と動作確認
RTCの時刻合わせ後、タッチパッドに触れると10秒間全LED白色点灯(懐中電灯モード)。通常時は時・分・秒が色分け表示され、秒針が1秒ごとに進むアニメーションで動作します。
回路図
記事内のフリッツィング回路図(2枚)を参照。電源回路(昇圧レギュレータ周り)は別途追加が必要です。
製造プロセス
- NeoPixelリングとArduinoで作るインタラクティブジャイロスコープLEDディスプレイ
- DIY Arduino USBゲームコントローラー - 高性能ゲームパッドを自作
- Arduino Dueでマスターする音声認識と音声合成
- Arduino Nanoと128x64 OLEDで実行するセルラーオートマトン「ライフゲーム」
- eDOT:高精度Arduino時計・気象ステーション(IRリモコン・自動輝度調整内蔵)
- 携帯型リモート監視カメラロボット - Raspberry PiとArduinoで構築
- スマート手話グローブ:ジェスチャーをテキスト/音声に変換
- ArduinoとGoogleスプレッドシート連携 リアルタイムRFID勤怠管理システム
- ESP32-CAMで作るAI顔認識ドアロックシステム:ローカル処理でプライバシー保護
- Arduinoと超音波センサーで自動ドアを制御:LCD・ブザー付き完全ガイド
- スマートキーレスドアロック:ArduinoとAndroid Bluetoothでパスワード制御