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Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ

必要な部品と用品

Arduino UNO×1
ATtiny85(Microchip Technology)×1
LED(汎用)×5
スライドスイッチ×1
8ピンICソケット×1
CR2032コイン電池とホルダー(3V)×1

必要な工具

プロジェクト概要

残像効果(POV)は、テレビと同じ原理で動作する光学的錯覚です。以前はArduino UNOとモーターで作成しましたが、モーターなしでどこでも持ち運べる小型デバイスを目指しました。

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ

この携帯型POVは、Arduino UNOのATmega328より小型なATtiny85を使用します。妹へのプレゼントとして制作しました。既存のチュートリアルは配線が多かったりモーターが必要だったりしますが、配線なし、内蔵電源、スイッチ付きの超小型POVを実現しました。

ATtiny85の内部クロックを1MHzに設定することで、モーターなしでも残像が鮮明に見えます。カメラのシャッター速度を調整すれば、よりクリアに撮影可能です。

ステップ1: 材料と工具

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
  1. Arduino UNO
  2. ATtiny85
  3. LED 5個(色は任意)
  4. ブレッドボード
  5. はんだごてとハンダ
  6. ニッパー
  7. ユニバーサル基板(ドット基板)
  8. 糸ノコ/ハックソー
  9. スライドスイッチ
  10. 8ピンICソケット
  11. CR2032コイン電池とホルダー
  12. ジャンパーワイヤー

ステップ2: 基板の制作

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
  1. ドット基板を9cm × 3.5cmにカット(糸ノコ使用)
  2. LEDを基板にはんだ付けし、余分な脚をニッパーでカット
  3. 8ピンICソケットを写真の位置にはんだ付け
  4. 全LEDのカソードをATtiny85のピン4(GND)に接続
  5. 回路図に従って配線。全配線をはんだブリッジで行い、ジャンパーワイヤーを一切使わない
  6. テスターでショートしていないか全接点を確認
  7. 基板を洗浄し、スイッチと電池ホルダーをはんだ付け
  8. テスターで電池ホルダーの極性を確認
  9. 電池ホルダーとスライドスイッチを写真通りに接続
  10. ICソケットの8番ピン(VCC)をスイッチの中間端子、スイッチの片側を電池ホルダーのプラスに接続
  11. GNDラインを接続
  12. 全接点を再確認、ショートがあれば吸い取り線ではんだを除去してやり直し

PCB版の設計を共有してくれたHemal Chevli氏に感謝:GitHubリポジトリ

ステップ3: ATtiny85への書き込み

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
  1. ATtinyサポートをArduino IDEに追加
    • 環境設定の「追加のボードマネージャURL」に以下を追加
      https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.json
    • ボードマネージャーで「ATtiny」を検索しインストール
  2. Arduino ISPスケッチをUNOに書き込む(ファイル→スケッチ例→11.ArduinoISP→ArduinoISP)
  3. ATtiny85とUNOを接続
    ATtiny85Arduino UNO
    ピン5 (MOSI)D11
    ピン6 (MISO)D12
    ピン7 (SCK)D13
    ピン8 (VCC)5V
    ピン4 (GND)GND
    ピン1 (RESET)D10

    配線不要で書き込めるシールドも自作しました(ATmega328対応も追加)。

  4. ツール設定: 書き込み装置を「Arduino as ISP」に、ボードを「ATtiny」、チップを「ATtiny85」、クロックを「Internal 1MHz」に設定
  5. 書き込み: Shiftキーを押しながら「マイコンボードに書き込み」で成功します

ステップ4: 完成!

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ
Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ

カメラで撮影してみてください。シャッター速度を調整すると綺麗に残像が写ります。材料費4ドル未満で作れる、どこへでも持っていける安価なプレゼントになります。

コード

GitHub: https://github.com/hemalchevli/POV

回路図

Arduino UNOとATtiny85で作る携帯型POV(残像)ディスプレイ

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