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●概要
タイマー機能を作例としたマイコンはたくさんありますが、これはちょっと違う、スタンドアローンで動作するアラーム時計です。世界一簡単に作れて、小型で、電池でも長持ちすることを目指して、時間の表示は切り捨てたが、マイクロスイッチのみで操作できるよう、なるべく使い易くした。おまけとして、タイマー、インターバルタイマー、０秒に修正、０分０秒に修正、経過時間のお知らせ、現在時刻のお知らせ、マイクロスイッチのロック等々を追加した。
●特徴
１，小型、軽量。消費電流を減らすため１５秒に一度、起動している。おかげで、電池でも長時間使える。
２，Microchip 社製のワンチップマイコンPIC12LF1822（PDIP、コード・プロテクトしています）の他は、どこにでもある水晶振動子（32.768kHz）、セラミックコンデンサ（22pF）２個、圧電素子、ＬＥＤ、マイクロスイッチ、３Vの電池で作れる。
３，４ピン（RA3）をマイナスではなく、プラスに接続すると、圧電素子の代わりにFET等を使ってブザーやメロディＩＣなどを鳴らせたり、他の機器を制御することが出来る。
４，こんな場合におすすめ＝装置を小型にしたい。拡張I/Oのポートは２本以下でいい。時，分の他に、月、日、曜日を設定条件に加えたい。一度設定すれば、そんなに変更しない。電源の取れない場所で、電池だけで数年は動かしたい。100円ショップのアラーム付き時計を分解するのはめんどくさい。現在時刻を表示するだけの時計は寂しい。ケイタイやスマートフォンを使ったものでは嵩張る。ウィルス感染やサイバー攻撃の心配ゼロ。Binary Clock や Word Clock では時間が分かりづらい。Nixie
Clock では１００Ｖがないと使えない。Afterimage
Clock では音がうるさい。Knock Clock
では正確な時刻が分からない。LEDやチップLEDを何十個、何百個、千何百個もハンダ付けするのはしんどい。数分後、数時間後、数日後、数十日後、二、三百日後〜に動作させたい。ある程度の精度が欲しい。リアルタイムクロックもいいが、I2CやSPIインターフェースがめんどくさいし、アラーム数が少ない、などなどの場合。
� � 回路図
＊１、 クリスタル、マイクロスイッチ周りの配線は出来るだけ短くする。
＊２、 ４ピン（ＲＡ３）をマイナスではなく、プラスに接続すると、圧電素子の代わりにFET等を使ってブザーやメロディＩＣなどを鳴らせる。
＊３、 ３Ｖの電池しか使えません（４Ｖ以上の電圧をかけないこと）。１００Ｖ（ＡＣアダプターなど）を使った回路と繋がってる状態で、マイクロスイッチで設定すると誤動作するので、切り離してから設定してください。
�◆�特徴
１、消費電流は、１５秒に１度（必要な時は１.８７５秒に１度に切り替え）しか動作しないので0.4μＡです（秋月電子で買ったデジタルマルチメータ(M-6000H)での測定値。ちなみに、１.８７５秒の時は0.7μＡ、アラーム鳴動時は0.54ｍＡ、ＬＥＤ点灯時は数ｍＡです。12F683を使った時は6.0μＡでした）。コイン電池(CR2032)を使った場合、220mAh/0.0004mA/24/365=62.7
で、最長６２年は持ちそうです（リチウム電池(CR-V3)なら８５６年）。又、電池を使っているので、マイクロスイッチを使う事でチャタリング防止回路が省略でき、外付け回路が簡単、小型化も可能です。ソフトによる対策も不要になります。
��、使い方
○記号の意味
[X]＝（Xは１〜９９）。マイクロスイッチを０．１秒ほど、Ｘ回、短押しする。
[-]＝マイクロスイッチを１秒程度長押しする。"数字と数字の区切り"または"ゼロ"を意味する。
○まず現在時刻の設定
１、電池は素早く入れて下さい。すぐにプログラムがスタートします。閏年１年１月０日、日曜日、午前０時０分からスタートする。マイクロスイッチを一回押すとLEDが点灯し、約５秒後、エラー音が鳴ればプログラムは正常に動いています。もし鳴らない場合は、一度電池を外して１ピンと８ピンをショートして完全に放電してから、再び最初からやり直す。
２、[-][16] （マイクロスイッチを１秒程度長押しする。次にマイクロスイッチを０．１秒ほど、１６回、短押しする。）
３、LEDが点灯するのを待つ。
４、例えば２０１１年２月１３日、日曜午後２時０分の場合、
[3][-][11][-][2][-][13][-][1][-][14][-][-]
（途中で押し間違えた時は、エラーになるまで[-][-][-]・・・と押し続け、２、[-][16]、からやり直す。）
（先頭の[X]は閏年を表します。尚、曜日は、[1]＝日曜、[2]＝月曜、[3]＝火曜、[4]＝水曜、[5]＝木曜、[6]＝金曜、[7]＝土曜）
２０１２年のときは[-][-][12][-]・・・(略)
２０１３年のときは[1][-][13][-]・・・(略)
２０１４年のときは[2][-][14][-]・・・(略)
２０１５年のときは[3][-][15][-]・・・(略)
２０１６年のときは[-][-][16][-]・・・(略)
２０１７年のときは[1][-][17][-]・・・(略)
２０１８年のときは[2][-][18][-]・・・(略)
２０１９年のときは[3][-][19][-]・・・(略)
５、LEDが点灯してから、時報に合わせてマイクロスイッチを押す。１５秒後、一瞬LEDを点灯すれば、発振回路は正常に動作しています。なお、この１５秒間はマイクロスイッチの入力を受け付けません。
６、メニュー待ちの状態に入る。アラームはどんな状態でも最優先で鳴る。
○メニュー [-][17]を除いて、最初の[-]を押したときLEDが点灯しない場合は、他の命令を実行中か、１.８７５秒に１度の割り込みと１５秒に１度の割り込みを切り替えている途中なので、１５秒程度待ってから入力し直す。LEDが薄暗くなった時は電池を交換して下さい。「メニュー」の途中でキャンセルするには、エラーになるまで[-][-]・・・と押し続ける。物がマイクロスイッチに当たってLEDが点きっ放しになるのを防ぐため、約３０秒以上押すとエラーとする。「タイマー」や「インターバルタイマー」や「経過時間」等は、１５秒に１度起動しているのを１.８７５秒に１度の起動に切り替えているので、最悪１５秒待たされると思います。最初から１.８７５秒ごとにしておけば、利便性も上がり、プログラムも簡単になりますが、消費電流をなるべく減らすことを第一目標にしたので、敢えてこのような形になりました。１５秒は長く感じると思いますが、ご容赦願います。同様に１.８７５秒を１５秒に戻すときもマイクロスイッチの入力を受け付けませんので、その時は約１５秒待ってから再度入力して下さい。１.８７５秒に１度の割り込みから１５秒に１度の割り込みに戻った時をはっきりさせるため、一瞬だけＬＥＤが点灯します。
◆「ロック」◆[-][-]
約１分後にマイクロスイッチをロックする。ＬＥＤが約１秒間点灯したら、「ロック」されるまでので約１分間、「タイマー」、「インターバルタイマー」、「経過時間」や「現在時刻」のセットができます。約１分後、一瞬ＬＥＤ点灯してロック開始。
◆「アラーム」◆[-][1]
約３秒のアラーム。LEDが点灯してから消えない間に、必要な設定を下のＡからＭのうち一つを選んでマイクロスイッチを押す。またLEDが点灯するので、もしあれば、消えないうちに次の設定を一つを選んでマイクロスイッチを押す。必要な設定をすべて入力するまで繰り返す。最後は点灯してから消えるまで何もしない。順番は関係ない。同じタイプで２回以上入力した場合は、最後に入力した値のみ有効。Ｅを使わないときは一回だけ鳴る。Ｅを使ったアラームで繰り返しを止めるには、アラームが鳴っている間か、鳴り終わった後５秒以内に、マイクロスイッチを再びビープ音が鳴り出すまで押し続ける。アラームの時刻設定は４１個出来ます。それ以上は古い方から上書きされます。薬の飲み忘れ、記念日の度忘れ防止に。１時間以内の設定なら「時」の設定は不要で「分」のみでＯＫ。２４時間以内の設定なら「時」と「分」のみで。１ヶ月以内の設定なら「月」の設定は不要。例えば今１２時半で１３時に１回鳴らしたい時は、[-][1]と押し、LEDが点灯したら、[-]と押すだけ。毎正時にアラームを鳴らす設定も、[-][1]と押し、LEDが点灯したら、[-]と押し、またLEDが点灯したら、[-][-][-]と押すだけ。簡単！ １３日の金曜日に注意したいときは、[-][1]→LEDが点灯→[-][13]→LED点灯→[-][6][-]→LED点灯→[13]→LED点灯→消灯、と押す。セットし終わったらメニュー待ちに戻る。
◆「アラーム」◆[-][2]
約５０秒間のアラーム。Ｅを使ったアラームで繰り返しを止めるには、アラームが鳴っている間に、マイクロスイッチを再びビープ音が鳴り出すまで押し続ける。以下は[-][1]に同じ。
◆「アラーム」◆[-][3]
５分間の断続のアラーム。以下は[-][2]に同じ。
◆「アラーム」◆[-][4]
３分間のＬＥＤの点滅。Ｅを使った繰り返しを止めるには、点滅している間に、マイクロスイッチをビープ音が鳴り出すまで押し続ける。以下は[-][1]に同じ。
◆「アラーム」◆[-][5]
約０.５秒間のアラーム。Ｅを使ったアラームで繰り返しを止めるには、アラームが鳴り終わった後５秒以内に、マイクロスイッチを約１０秒間押し続ける（ビープ音は鳴りません）。その他は[-][1]と同じ。
◆「アラーム」◆[-][6]
約０.５秒間のＬＥＤの点灯。Ｅを使った点灯で繰り返しを止めるには、点灯が終わった後５秒以内に、マイクロスイッチを約１０秒間押し続ける（ビープ音は鳴りません）。その他は[-][1]と同じ。
◆「アラーム」◆[-][7]
１０分間のアラーム。但し何も出力しない。既に設定しているアラームを一時的にマスクするのに使用出来る。以下は[-][2]に同じ。
Ａ、 [a]
a分
Ｂ、 [b][-]
b時
Ｃ、 [-][c]
c日
Ｅ、 [-][d][-]
ｄ：
- ＝毎回、１＝毎日曜、２＝毎月曜、３＝毎火曜、４＝毎水曜、５＝毎木曜、６＝毎金曜、７＝毎土曜、８＝毎月曜〜金曜、９＝毎月曜〜土曜、１０＝毎月末
＊Ｅ、 [-][d][-] ｄ： -
＝毎回、１＝毎日曜、２＝毎月曜、３＝毎火曜、４＝毎水曜、５＝毎木曜、６＝毎金曜、７＝毎土曜、８＝毎月曜〜金曜、９＝毎月曜〜土曜、１０＝毎月末、１１＝毎月末又はその前日 （尚、＊Ｎと同時には設定できない。）
Ｆ、 [e][-][f]
e十f分
Ｇ、 [j][-][h][-]
j時h十分
Ｈ、 [-][i][-][k]
i月k日
Ｉ、 [l][-][m][-][n] l時m十n分
Ｊ、 [o][-][p][-][q][-] o十p時q十分
Ｋ、 [r][-][s][-][t][-][u]
r十s時t十u分
Ｌ、 [-][v][-][-]
v月
Ｍ、 [w][-][-][-]
w時 0分、w時10分、w時20分、w時30分、w時40分、w時50分
（Ｅ、＊Ｅ、又は＊Ｎと一緒に使った場合）
＊Ｎ、 [x][-][-][y]
毎x曜日からy曜日まで（x,y は １＝日曜日、２＝月曜日、３＝火曜日、４＝水曜日、５＝木曜日、６＝金曜日、７＝土曜日。尚、＊Ｅと同時には設定できない。）
（＊Ｅと＊Ｎは12LF1840を使用した時、追加した項目）
◆「タイマー」◆[-][8]
１分から９９分までのタイマー。LEDが点灯してから消えないうちに、必要な設定を上のＡ、Ｆのうち一つを選んでマイクロスイッチを押す。再びLEDが点灯してからマイクロスイッチを押してスタート。約2分の間にスタートさせなかった時は、自動スタートさせる。「タイマー」をセットした後、すぐ「経過時間」や「現在時刻」が使えます。逆はダメです。但し、表示は「タイマー」の方が優先されます。「タイマー」と「インターバルタイマー」は同時に使えません。「タイマー」を途中でキャンセルするには、再び「タイマー」で０分をセットする。LEDが点灯して消灯するまで、マイクロスイッチを押さないと、「経過時間」で計った時間（約１０秒から６０００秒まで）を「タイマー」にセットします。「経過時間」を新しく使わない限り、何度でも利用できる。残り時間の目安として、８分以上の時１分おき、４分以上の時３０秒おき、２分以上の時１５秒おき、１分以上の時７.５秒おき、１分以内の時３.７５秒おきにＬＥＤを点滅する。１.８７５秒に１度しか起動しないため、最大誤差は±１．８７５秒になります。終了すると、メニュー待ちの状態に戻る。
◆「インターバルタイマー」◆[-][9]
１分から９９分までのインターバルタイマー。LEDが点灯してから消えないうちに、必要な設定を上のＡ、Ｆのうち一つを選んでマイクロスイッチを押す。再びLEDが点灯してからマイクロスイッチを押してスタート。もう一回押すとストップして、メニュー待ちの状態に戻る。約2分の間にスタートさせなかった時は、自動スタートさせる。LEDが点灯して消灯するまで、マイクロスイッチを押さないと、「経過時間」で計った時間（約１０秒から６０００秒まで）を「インターバルタイマー」にセットします。「経過時間」を新しく使わない限り、何度でも利用できる。残り時間の目安として、８分以上の時１分おき、４分以上の時３０秒おき、２分以上の時１５秒おき、１分以上の時７.５秒おき、１分以内の時３.７５秒おきにＬＥＤを点滅する。１.８７５秒に１度しか起動しないため、最大誤差は±１．８７５秒になります。
◆「補正」◆[-][10]
０秒に修正する。２９秒捨３０秒入。LEDが点灯してから、時報に合わせてマイクロスイッチを押す。但しその時刻にアラームが設定されていても鳴りません。押し間違えた場合は、もう一度やり直してから、[-][30]で定数を初期値に戻して下さい。補正する度に、進み遅れ具合から渦巻き方式で定数を修正して、３０分ごとに補正する。月差を±５秒程度（急激な温度変化がない場合。温度変化がなければ±０秒までもっていけるのですが）にする。最初は遅れ気味になりますが、補正するたびに、誤差が小さくなるように調節していきます。何度か補正して下さい。もしも８回以上実行しても、誤差の増減があるときは、[-][30]で定数を一度初期化して、やり直してみて下さい。誤差の変動がなくなってきた場合は、これを使わず、[-][16]で現在時刻を再設定して下さい。約2分間、押さなかった時はキャンセルします。押して１５秒後、メニュー待ちに戻る。この１５秒間はマイクロスイッチの入力を受け付けません。
◆「経過時間」◆[-][11]
９９分までの経過時間を１分ごとにお知らせ。LEDが点灯してからマイクロスイッチを押してスタート。もう一回押すとストップして、メニュー待ちの状態に戻る。約2分の間にスタートさせなかった時は、2分経過から自動スタートさせる。「経過時間」で計った時間（約１０秒から６０００秒まで）を「タイマー」や「インターバルタイマー」にセットできる。電源を切るか「経過時間」を新しく使うまでは、何度でも利用できる。「タイマー」と同時実行が可能。１.８７５秒に１度しか起動しないため、最大誤差は±１．８７５秒になります。
◆「現在時刻」◆[-][12]
現在時刻を１分ごとにお知らせ。LEDが点灯、消灯してから開始。マイクロスイッチを押すとストップして、メニュー待ちの状態に戻る。視線を動かさず時間が分かる。「タイマー」と同時実行が可能。
◆「アラームセット」◆[-][13]
LEDが点灯してからマイクロスイッチを押す。その時の週、時、分をアラームに設定する。約２３秒鳴る。約2分の間に押さなかった時はキャンセルする。終了したら、メニュー待ちに戻る。
◆「補正」◆[-][14]
０分０秒に修正する。２９分捨３０分入。LEDが点灯してから、時報に合わせてマイクロスイッチを押す。但しその時刻にアラームが設定されていても鳴りません。押し間違えた場合は、もう一度やり直してから、[-][30]で定数を初期値に戻して下さい。補正する度に、進み遅れ具合から渦巻き方式で定数を修正して、３０分ごとに補正する。月差を±５秒程度（急激な温度変化がない場合。温度変化がなければ±０秒までもっていけるのですが）にする。最初は遅れ気味になりますが、補正するたびに、誤差が小さくなるように調節していきます。何度か補正して下さい。もしも８回以上実行しても、誤差の増減があるときは、[-][30]で定数を一度初期化して、やり直してみて下さい。誤差の変動がなくなってきた場合は、これを使わず、[-][16]で現在時刻を再設定して下さい。約2分間、押さなかった時はキャンセルします。押して１５秒後、メニュー待ちに戻る。この１５秒間はマイクロスイッチの入力を受け付けません。
◆「消去」◆[-][15]
アラームの設定時刻をすべて消去する。LEDが点灯して消灯したら完了。メニュー待ちに戻る。
◆「時刻設定」◆[-][16]
現在時刻の設定。設定した年月日時をＥＥＰＲＯＭの先頭に保存する。約2分間、押さなかった時はキャンセルする。閏年の設定もするので、動いている限りは日付の修正は不要。ただし、２４００年、２８００年、３２００年、３６００年、・・・の２月２９日（火）は３月１日（火）になってしまうので修正が必要。以降、４００年ごとに修正して下さい。今のグレゴリオ暦が続く限りは使えます。１５秒後、メニュー待ちに戻る。
◆「解除」◆[-][17]
マイクロスイッチの「ロック」を解除する。解除された時をはっきりさせるため、一瞬、ＬＥＤが点灯する。アラームが鳴っている途中でも、割り込みで処理しているので使用可能。終了したら、メニュー待ちに戻る。
◆「スリープ」◆[-][20]
長期間使わない時のために、すべての機能を停止してスリープする。一瞬、LEDが点灯するまでは触らないようにする。マイクロスイッチを押すと再起動するので、現在時刻の設定から始める。
◆「初期化」◆[-][30]
誤動作で定数が書き換わったときのために、定数をすべて初期化する。約30秒後、一瞬ＬＥＤが点灯したら完了。メニュー待ちに戻る。
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２Ｋワードをすべて使い切っているので、大きなバク以外は仕様ということで御勘弁願います。
無料のβ版（ＰＩＣ１２F６８３用）はこちら。
�ァ�応用例
Ａ、１年間プログラムタイマー（消費電流は増えますが、応用例Ｂと同時使用可）
１、現在時刻をセット。
２、何回か時刻を校正する。
３、希望時刻を[-][5]や[-][6]を使ってセット。
４、４ピンをハイにする。
５、６ピンと７ピンのLEDと圧電素子を外し、制御回路に接続する。
６、不要なら、５ピンをローにして、マイクロスイッチを取り外す。
Ｂ、水晶振動子ではどうしても急激な温度変化で周波数が変動する。電波時計もいいが、標準電波の送信が停止すると誤差が出る。そこでマキシム・インテグレーテッドの温度補償水晶発振器、DS32KHZ/DIP（出力32.768kHz、$12.64で購入）を使うことができるようにした。精度は±4分/年(-40℃〜+85℃)、±1分/年(0℃〜+40℃)
が期待できる。但し、消費電流は0.4μＡから3.1μＡに増える。
１、DS32KHZ
の５ピンをプラス、１、４、６、７、８、９，１０、１１、１３、１４ピンをマイナスに繋ぐ。
２、DS32KHZ
の１２ピンを12LF1822 の２ピンに繋ぐ。
３、12LF1822
の３ピンをプラスに接続する。
Ｃ、長期間タイマー（１分後から最長３６６日と２３時間５９分後までまで設定可能。消費電流は増えますが、応用例Ｂと同時使用可）
１、現在時刻をセット。
２、何回か時刻を校正する。
３、希望時刻を計算して[-][5]や[-][6]を使ってセット。
４、電池を外す。
５、４ピンをハイにする。
６、マイクロスイッチを取り外し、５ピンをローにする。
７、６ピンと７ピンのLEDと圧電素子を外し、制御回路に接続する。
８、電池を外し、完全に放電してから、また電池をつなぐ。
９、閏年１年１月０日、日曜日午前０時０分からスタートする。
１０、２回目からは８から実行する。
又は、
１、現在時刻をセット。
２、何回か時刻を校正する。
３、希望時刻を計算して[-][5]や[-][6]を使ってセット。
４、４ピンをハイにする。
５、６ピンと７ピンのLEDと圧電素子を外し、制御回路に接続する。
６、[-][20]
を使ってスリープさせる。LEDが点灯するまで、触らないようにする。
７、マイクロスイッチを押すと、閏年１年１月０日、日曜日午前０時０分からスタートする。
８、２回目からは６から実行する。
＜注意＞これを時限爆弾等の起爆装置には御使用なさらないで下さい。
Ｄ、インターバルタイマー（１〜９９分間隔（１分刻み）と約１０〜６０００秒（１.８７５秒刻み）の二種類。消費電流は増えますが、応用例Ｂと同時使用可）
○１〜９９分間隔（１分刻み）の場合
１、４ピンをハイにする。
２、７ピンの圧電素子を外し、制御回路に接続する。
３、[-][9]を使って１から９９の間で希望する間隔をセット。
４、再びLEDが点灯してからマイクロスイッチを押してスタート。
５、終了したい時は再びマイクロスイッチを押す。
○約１０〜６０００秒間隔（１.８７５秒刻み）の場合
１、４ピンをハイにする。
２、[-][11]を使って約１０〜６０００秒の間で希望する間隔でストップする。（電源を切るか、[-][20]
を使ってスリープさせるまでは、何度でも使える。）
３、７ピンの圧電素子を外し、制御回路に接続する。
４、[-][9]を使って、LEDが点灯して消灯するまで何もしない。
５、再びLEDが点灯してからマイクロスイッチを押してスタート。
６、終了したい時は再びマイクロスイッチを押す。
７、２回目からは４から実行する。
�Α�1.8Vから5.5Vまで使えるPIC12F1822も発売中。ただし消費電流は、5Vで12.7μＡに増える。1.875秒ごとの時は13.0μＡ、アラーム鳴動時は0.57ｍＡ、LED点灯時は制限抵抗次第です。
�А△海�PIC12LF1822（PDIP、コード・プロテクトしています）を一個６００円で発売中。詳しくはメールを下さい。なお、期間限定で、サンプル版（本年１２月３１日まで有効。PDIPのみで、コード・プロテクトしています。）の書き込みをお一人様１個限りで無料でしています。PIC12LF1822(PDIP)を１個と８０円切手を貼った返信用長形４号封筒を郵送して下さい。サンプル版を書き込んで返送します。 Copyright(C) 2011
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