腕時計型のテニススコア表示器というのが市販されているらしいです。

人づてに聞いただけで、検索もかけていませんし、もちろん見たこともありません。

すぐにでも自作できそうだったので、手持ちのPIC、コイン電池ホルダー、小型液晶の3パーツで設計し始めます。

材料費は、液晶が一番高価で320円、PICが110円、電池ホルダーが70円、合計ぴったり500円

プラス、表面実装のコンデンサや抵抗と基板です(ストックなので今回の出費は0)。

 

コイン電池3Vで稼動するには、1.8Vと低電圧から動作できるPIC12F1822はぴったりです。

マニュアルを読むとMicrochip社のmTouchというブランドで、このPICにタッチセンサを搭載しています。

機械式のボタンは場所を取るし、壊れ易いので、基板の銅箔パターンだけで作成できるタッチセンサを使ってみることにしました。

 

PICと液晶はI2C通信の線2本(SCL,SDA)でつなぎます。

 

PICの足は8本、電源+、-で2本、I2Cで2本、mTouch用のポートは4つあるのですが、I2Cと重複しているために2つしか使えません。

というわけでセンサ用に2本、残り2本のうち1本はアドバンテージ有り/無しの設定用に使いました。結果1本は余り。

 

いつものようにPCBで作図。

 

液晶の足9本のピン間隔が、1.5mm、穴径が0.5mm、ここが一番慎重にやったところです。

実際は左から4番目の穴が少しずれて部品に負荷がかかってます;;

 

 

コイン電池なので消費電流も最小になるように考えました。

最初何も考えずにPIC12F1822のクロックを16MHzにしていたところ、全体で1.35mA

マニュアルを読み直すと1.8V時1MHzあたり30μA(PIC12LF1822の場合)とありました。

1MHzまでクロックを落とすと、全体で0.52mAと激減。

液晶が1mA@3.3V時とデータシートにあるので、3V時はもっと消費電流が少ないに違いありません。

連立方程式を解くと、3V時は、液晶が0.46mA、PICが55μA、合計0.52mAになっているようです。

コイン電池は公称220mAhなのでこのくらいの低電流なら400時間以上もち、かつ使い切れそうです。

 

裏面です↓

 

ブレッドボードで動作を確認し、基板に組んでみましたが・・・・・誤動作が多くて使い物になりませんでした。

 

つけたはんだを吸い取って、部品を回収しようとしましたが失敗。

液晶(足が1本抜けて再起不能)とPIC(はんだの熱で再書き込み不能)が無駄になりました。

ICSP(インサーキットシリアルプログラミング)用の端子を出していればこんなことには・・・(彫刻なので余計な細い線は作りたくないのです;;)

 

結局、タッチセンサに供給する電流を1μAから18μAに上げて解決(消費電流は0.55mAに上昇)しましたが、まれに誤動作します。

そのときどきで静電容量が大きく変わるときがあり、平均を取ったり異常データを取り除くようにしたりソフトウェア側でやることがたくさんありすぎます。タッチとデタッチのヒステリシスもソフトで組まないとなりません。使える変数も128バイトしかなく、使い切って足らないので、プログラム領域に固定文字列を移設したりと大変でした。

 

タッチ入力ポートは今回2つしか取れないので、自分(右)、相手(左)、スコアリセット(同時押し)の単純インタフェースです。

 

とりあえず完成した感じです。

 

結論。

機械式ボタンのほうが作り易い^^;