車載HUD：フロントガラス投影の速度計＆コンパス
部品と材料
| Arduino Nano R3 | ×1 |
| 7セグメントLED（5161AS、赤、共通カソード） | ×3 |
| Beitian BN-220 GPSモジュール（TTL、1Hz GNRMC出力） | ×1 |
| ジャンパーピン（RX切断用） | ×1 |
| タクトスイッチ＋キャパシタ | ×3 |
| 抵抗 220Ω 1/4W | ×22 |
| 3mm 赤色LED | ×1 |
| コンデンサ 100nF | ×2 |
| CD4511 BCDデコーダ・ラッチ | ×3 |
| USB Bコネクタ メス | ×1 |
| ピンヘッダ各種（ジャンパ、GPS、基板スタック、7セグ用） | 適量 |
| 銅リベット 0.6mm | ×50 |
| M3ネジ・スペーサー・ナット | 適量 |
| 3Dプリントケース・カバー | ×1式 |
プロジェクト概要
概要
友人の高級車にあるフロントガラス投影式スピードメータに憧れ、自作しました。GPSから速度と進行方向を取得し、3桁7セグメントLEDで表示。フロントガラスに映り込むよう「鏡文字」で表示されます。
ソフトウェアのポイント
- BCDデコーダ（CD4511）接続で数字が「反転」するため配線に注意
- 3ボタン：+/- で輝度調整、S/H で速度⇔方位切替
- 方位モード時は赤LED点灯（度数法 1-360°）
- GPSは移動中のみ正しい方位を出力（電子コンパスではない）
- 輝度はPWM制御、EEPROMに自動保存（1分ごと）
- NMEA文（$GNRMC）から速度・方位を抽出、チェックサム検証済み
serialEvent()で1秒ごとにデータ受信処理- 左側の非有効ゼロはブランク表示（ゼロサプレス）
重要：スケッチ書き込み時の注意
GPSのTXがArduinoのRXに繋がっているため、書き込み時は**ジャンパーを外してRXを切断**してください。書き込み完了後、再度ジャンパーを挿して復帰させます。
基板設計
- 両面基板2枚構成、約50本のスルーホールリベットで配線
- 5か所のアライメント穴で表裏合わせ
- レーザープリンタで「青写真紙」または「黄写真紙」に印刷、アイロン転写法で作成
- 部品面も印刷して「プロ仕上げ」
- USBコネクタ下に絶縁テープを貼って銅箔とのショート防止
バージョンアップ履歴
- V2 (2021/07/20)：高度表示追加（$GNGGA文必要、配線変更要）
- V2.2 (2021/11/01)：高度表示を999mまで実数、それ以上は千m単位（1.24=1240m）。CdS光センサ（GL5539）+10kΩで自動輝度3段階制御追加。手動ボタン優先、同時長押しで自動復帰。EEPROM保存廃止。
コード
Car-HUD Arduinoスケッチ
EEPROM輝度保存、NMEAパース・チェックサム検証、BCDラッチ制御、PWM輝度、ボタン割り込み的ポーリング処理を含む完全なスケッチ。V2/V2.2版も別ファイルで提供。
#include <Wire.h>
#include <EEPROM.h>
// 定数・変数定義、setup(), loop()
// serialEvent() でNMEA受信
// nmeaExtractData() で $GNRMC 解析・チェックサム確認
// display() で3桁表示（ゼロサプレス付き）
// checkButtons() でモード切替・輝度調整
回路図・基板データ
Fritzingファイル（.fzz）、基板パターン画像複数、V2/V2.2版スケッチをダウンロード提供。
製造プロセス
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