ESP32マイコンボードとMAX7219 LEDディスプレイ4連x2で作ったNTPクロックを置き時計風にしてみた

親子で工作
©いらすとや.

前回、ESP32マイコンとMAX7219 LEDディスプレイでNTPクロックを作って日付と時刻を表示できるようにした。
今回はそれを置き時計風にする小学生でもできる簡単な工作。

ESP32マイコンボードで作るNTPクロックの筐体を作る 1
MAX7216 LEDディスプレイの4連x2枚の基板で8x8のマトリクスディスプレイが8個1列に並んだもの。このままでも表示はできるが扱いにくい。
そこで簡単な工作で置き時計らしくする。普通に箱に入れるのも良さそうだが、今回はパネルにひっつける方式ということで。

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品質不明で構わなければアクリルパネルは100均の店でも扱っていたかと思ったが残念ながら置いてなかった。そこでダイソーの「ディスプレイスタンド」というのを買ってみた。サイズが良い感じだったので。これは100円(110円)の商品。

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「ディスプレイスタンド」(角型)、サイズ: 270x90x70mm
ミニカーが飾られている写真のようにこのスタンドはテーブルのような天板+4本脚タイプ。

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裏面の説明書き。

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中身。写真のように光の当たり方によっては7色の虹がかかる。プラスチックだからしかたがない?
4本の脚は押し込むだけのもの。抜き差しを繰り返すと抜けやすくなりそう。

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組み立てて本来の置き方にしてみた。う〜ん、虹がひどい。ただし、ワザと酷く見えるように撮っているので実際はここまで酷く見えるのは稀だと思う。

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今回はこんな風に置いて使う予定。4本の脚の内の2本は使わない。

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脚を接続するための◎が天板の裏についている。これのために単純な板と違い充填ムラがあるみたい。割れやすい部分と割れにくい部分みたいな。これは予想異常に良くなかった。後で塗装するのだが、その塗装を行っても目立つ感じ。上の画像に写っている寄せ皺っぽいものはうっすら線があるだけのようだが、塗装をするとその皺のところで素材の表面感が違う感じがはっきり出た。もう1つの中央付近の擦り傷のようなものの方は本当に細かいキズ。2000番より細かそうな傷で正面から見ると気付かないが斜めから光を当てると白っぽく浮き上がる。こちらはこのプラスチックの表の側全体にサンドペーパーをかけたらまったく判らなくなった。(当たり前)

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LEDディスプレイはこのように天板裏側に相当する部分にひっつける予定。左右のサイズが本当にぴったり。

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常に水で濡らしながら耐水ペーパー800番と1000番で表の側だけをしっかり研磨して塗装が乗りやすくする今回の塗装ではペーパーのかけ方はどうでも良さそうだが、透明感を重視する研磨なら磨き傷の向きが縦または横方向に直線に磨く。磨きの向きを変える場合は前の磨き向きと90°違う方向になるように直線に磨く。クルクル回すように磨くと収拾がつきにくくなるので注意。
磨くとこのプラスチック板の問題がはっきり現れる。充填密度の違いで表面の荒れ方が違ってくる。で、これはおそらくどんだけ磨いても均一になるものではなさそうなので諦めるしかない。透明である必要がなければパテで表面に層を作って平らに磨けば良さそうだが、今回はそうはいかない。
この後研磨した表の側だけをつやけし黒のラッカースプレーで塗装。裏面には塗料が付かないよう養生した。
スプレー塗装は30cm離して塗面の範囲外から噴霧を始め塗面の反対側まで0.5秒で移動し塗面の範囲外で噴霧終了。一回の塗装は「うっすら」をこころがけて10回繰り返した。時計をウラ面から塗装面を透かして表示する予定なので厚塗りはしない。
塗装ムラはないのだが残念ながらプラスチック板の表面が均一ではないため光の当たり方によってはやや塗装ムラっぽく見える結果となった。(これはどうしようもない)

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LEDモジュールをプラスチック面にひっつけるのには最終的には接着剤を使う予定だが、接着までにディスプレイモジュールのズレなどが発生するのがイヤだったので透明なビニール両面テープをディスプレイの端から端まで綺麗に貼り付ける。このときディスプレイユニットの表面に元から貼ってあった養生用?ビニールシートは剥がした。上の画像は両面テープの台紙が貼ったままの状態。

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両面テープの台紙を剥がした状態。透明タイプの両面テープなので上の画像のように若干白っぽく見える程度。

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塗装して24時間以上乾燥済みのプラスチック板の裏側(未塗装面)にディスプレイユニットを貼り付けた。ESP32マイコンボードは3Mの超強力両面テープで同じくプラスチック板に貼り付けた。
ディスプレイユニットの貼り付けに使った透明両面テープは残念ながら粘着力が高くないためこれを立てて使うとしばらくしてディスプレイユニット全体が剥がれ落ちることになる筈。そこで2液タイプのエポキシ接着剤をチョンチョンとディスプレイユニットの横から当てた。上の画像で水滴のように写っているのがそれ。
白いLEDユニット部分の横から接着剤を付けているだけだがエポキシ接着剤なら普通に使って剥がれることはない。でも、何か気が変わって剥がしたいと思ったときには簡単に剥がせるくらいの付け方。

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立てた。この向きで使う。光の当て方をいやらしくしているので上半分が透けたように見えているが、もちろん普通に見るとこんなには透けていない。また、塗料の噴霧が足りていないように見えるのも錯覚。予定した量が正しく噴霧されてプラスチック板にかかっている。

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黒に塗装されたプラスチック板の裏から時計のLEDが光っているがその光は予定どおりに透けて見える。しかし、青のLEDの光は弱まっているのでドギツイ眩しさはない。ディスプレイユニットの輝度は最低の状態。
この写真ではまだ透け感が強いが実際にはこんなに透けて見えていないしESP32マイコンの赤いLEDの光もLED周囲少しだけが赤い程度(写真よりは眩しい感じ)。
逆に部屋の照明が中央やや右寄りと右の端の方に当たって白っぽく汚れたように写っているがもちろん汚れているわけではない。
時計の右上の隅だけ黒が強い塗装ムラのように見えるのはプラスチック板の表面の違いによるもの。写真では見えないが左上の隅も右上同様に表面の感じが違う。あと、中央の下部も。そこが残念ではある。

ムラ感がどうしてもイヤならホームセンターで販売されているアクリル板のような均一な板を購入して必要な大きさに切ると良さそう。ただし価格は結構お高め。今回は100円(110円)で済まそうと思ったのでこの程度。塗料や両面テープなどは備蓄分を使用。

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裏面はフルオープン。ディスプレイユニットとESP32マイコンを接続するケーブルも右に飛び出ているままにしているがこれは気が向いたらピンの向きを変えて改善するかも。

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