RP2040-Zeroで時計用７セグメントLEDを点灯

秋月で衝動買いして死蔵していた時計用７セグメントLEDを、ようやく使ってみる気になったので、時計っぽくまとめてみた。

RP2040にはRTCが内蔵されているので、これを利用して時計化してみる予定だったのだが、全然ダメだったw。後継のrp2350で内蔵されなくなった理由がわかったよ…

時計用７セグメントLEDは12本の端子を接続してダイナミック点灯すればいいだけだ。ほぼそのままrp2040のGPIOに直結または抵抗を介して平行に接続してある。

このrp2040-zeroの端子構成は良くできていて、上側は9本、下側は6本、サイドに5本のGPIOが出ているので余裕で色々接続できる。しかもアリエクならほぼ500円以下（今は送料が高くなってる）だったので2個づつチマチマと買い足しておいた。

GPIOのピン定義部分は以下のようになっていて、アノードコモンなのでアノード直結、カソード毎に抵抗を付けてある。こうすると点灯するLEDの数によって明るさが変化しちゃうってことがない。また、アノードをPWMで変調すると明るさを変えられなくもない。

from machine import Pin, Timer

ANODES = [29, 26, 15, 8]
CATHODES = [28, 14, 6, 4, 3, 27, 7, 5]
anodes = [Pin(p, Pin.OUT) for p in ANODES]
cathodes = [Pin(p, Pin.OUT) for p in CATHODES]

def all_off():
  for p in anodes:
      p.value(0)
  for p in cathodes:
      p.value(1)

ダイナミック点灯なので各々のLEDデューティは自然と25%以下になるので、5mAくらい流れるようにしているが、ピーク電流は各ピンの電流定格を超えてしまうかも。GNDと3.3vレギュレータ出力の間に10μFの電解コンデンサを追加しておいた。
ダイナミック点灯なのでアノードを次々と切り替える必要があるが、MicroPythonではタイマー割り込みが使えるので、それで切り替えてみた。
10msでは表示がチラチラする。5msなら目で見ても気にならないが、ビデオには間欠的に見えてしまう。そして1msならビデオでもほぼ全点灯するので、割り込み周期は1msから5msの間で良さそうだ。

RP2040の内蔵RTCにはバッテリーバックアップ機能がなく、停電で時刻を忘れ、1sec割り込み機能もない。これって時計じゃないのでは？とGeminiに聞いてみたら「良いところに気が付きましたね」と褒められた。うるさいんだよw
時計にするなら外付けRTC（バッテリーバックアップ付き）を追加したらどう？などとアドバイスを受けたが、そういうことじゃないだろうよ。

どうやってもただの外付けディスプレイにしかならないので、このプロジェクトは諦めて終了とした。まぁこれはこれで楽しいからいいか。