月並みであるが、マイコンを使った電子工作の定番、「アラームクロック」を製作した。 いつも使用していた目覚まし時計が故障したので買い替える代わりに製作してみた。

　出来上がったのは、液晶表示のアラーム機能付きのカレンダー時計。電源は、単三乾電池２本の３Vで動作し、 ボタン操作により、日付や時刻の設定、アラーム時刻の設定、アラーム機能のオンオフが出来る。極めてシンプルなものだ。

　マイコンは、手持ちの dsPIC30F3012 を使用した。 このマイコンは、DIPタイプで18ピンと小さいが、プログラムメモリは、24KBもあり、SRAMも2KBある。 目覚まし時計に使うには勿体ないが遊ばせておくよりはましだ。

　マイコンで時計の時刻カウントを行わせると常に電力を消費するので電池が長持ちしない。 電池を電源とする場合には、別途消費電力の小さいリアルタイムクロックモジュールを使うのが時計工作の定番。 秋月電子から手軽に入手出来るセイコーエプソンのリアルタイムクロックモジュール「RTC-8564」を採用した。

　時刻表示装置としては、IP電話機の製作でも使用した低電圧動作のI2C液晶モジュールを使った。 この他に、操作ボタンとしてタクトスイッチを３個、電池ケース、抵抗、ダイオード等、 全て手持ちの買い置き部品から選択した。

　クロックモジュールや低電圧I2C液晶モジュールは消費電力も小さく、電池を電源とする機器を製作するには適当である。 消費電力の大きなPICは、平常時は、スリープ状態にしておき、ボタン操作やアラーム音を鳴らす時だけ 動作させることにすれば、電池の消耗を少なく出来る。

　製作したアラームクロックの回路を図１に示す。

　マイコンは、通常はスリープ状態にしておき、時刻の設定やアラーム機能のオンオフ等の操作、液晶表示の時刻表示を 更新する時だけ動作させる。表示の更新は１分毎に行うものとした。

　スリープ状態にあるマイコンを起床させるのに、INT0とINT1の２つの外部割り込みを使用した。 INT0には、３つある操作ボタンの内いずれかのボタンを押した時にローレベル割り込みが入るようにした。 INT1には、リアルタイムクロックモジュールの割り込み出力端子を接続し、毎分毎にローレベル割り込みが 入るようにプログラムした。 クロックモジュールからの割り込みは、アラーム時刻になった時の割り込みも兼ねている。

　クロックモジュールも液晶モジュールもマイコンとの接続は、I2Cである。うまいことに 両モジュールのデバイスアドレスは、0xa2と0x7cと 異なっており、１本のバスに２つを同時に接続できた。I2Cバスのプルアップは、 クロックモジュール内部に設けられたプルアップ回路を使った。

　アラーム出力は、OC2の出力コンペアモジュールを使用した。PWMモードにより5KHzの方形波パルスを出力し、トランジスタで 受けて圧電スピーカーを鳴らすようにした。

操作ボタンは、SET,UP,DOWNの３つがあり、いずれのボタンも押してから離した時に認識される。
押し続けることによるリピート入力機能はない。
SET+UPは、SETボタンとUPボタンを同時に押すことを意味するが、SET(あるいはUP)を押してから、 そのボタンを離すまでに、UP(あるいはSET)を押せばよい。

SETで日付・時刻の設定を開始する。
年、月、日、曜、時、分、秒　の順に設定が進む。
年から開始し、SETで次の項目へ進み、秒の設定の時に、SETで設定を終了する。
UP,DOWNで各項目の値を+1,-1出来る。

SET+UPでアラーム時刻の設定を開始する
時の設定から開始し、SETで分設定に進み、分の設定の時に、SETで終了する。
UP,DOWNで各項目の値を+1,-1出来る。

UP でアラームオン
DOWN でアラームオフ

SET+UP+DOWNで圧電スピーカーからアラーム音が出力される。いずれかのボタンを押すとアラーム音が停止する。

プロジェクトファイル：alarmclock.zip

　プロジェクトに含まれるソースファイルは次のとおり。

ソースファイル

main.c	アラームクロックの処理（時刻設定、表示更新、アラーム鳴動など）
key.c	操作ボタンの入力処理
lcd.c	液晶表示装置の制御
rtc8564.c	RTC8564の制御
pic_delay.c	遅延処理
pic_print.c	printf, sprintfの自作関数
pic_232.c	UARTの処理