더 나은 전압계 시계

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새 전압계 시계는 아날로그 패널 전압계 3개로 시·분·초를 표시하며, 기존 인터넷 설계보다 단순하고 보기 좋게 문서화됨
Baomain 65C5 5V 패널 미터를 분해해 전면 치수를 재고, 접착 용지에 대체 눈금판을 인쇄해 시계 표시로 바꿈
시침은 0~12의 13개 구간, 분침·초침은 00~60의 61개 구간으로 나눠 바늘이 숫자 사이를 연속적으로 이동함
인클로저는 단풍나무를 CNC 밀로 가공하고, 둥근 측면 벽은 내부 노치·습윤·클램핑으로 휘어 이음새 없는 외형을 만듦
회로는 AVR128DB28과 크리스털, 버튼 2개, 디지털 핀 3개로 단순하며 DAC 없이 1비트 펄스열의 듀티 사이클로 미터를 구동함

설계와 제작

2019년에 만든 첫 전압계 시계는 전통적인 시계판 대신 아날로그 패널 전압계로 시간을 표시했으며, 새 버전은 기존 인터넷 설계보다 단순하고 미적으로 나은 형태를 목표로 제작됨
새 설계는 Rhino3D의 거친 목업에서 시작했고, Amazon의 범용 90° 패널 전압계 3개를 사용함
Baomain 65C5 5V 패널 미터는 약 $9짜리 부품이며, 분해 후 전면 치수를 측정하고 접착 용지에 대체 눈금판을 인쇄해 커스터마이즈함
인쇄 가능한 PDF 템플릿은 meter_clock2.pdf로 제공됨
시침 게이지는 0~12의 13개 구간, 분침과 초침 게이지는 00~60의 61개 구간으로 구성됨
- 각 바늘이 끊기지 않고 연속적으로 움직이도록 하기 위한 선택임
- 예를 들어 11:30에는 시침이 11에 멈추지 않고 12번째 구간을 향해 이동해야 함
저가형 Baomain 65C5 미터의 플라스틱 플랜지를 가리고 전면 패널을 단조롭지 않게 만들기 위해 오목한 장식 패턴을 적용함
첫 버전처럼 손으로 인클로저를 만드는 대신, 전면과 후면은 CNC 밀로 가공함
- 재료는 작업장에서 다시 켜고, 직각을 맞추고, 대패질한 단풍나무 목재임
둥근 측면 벽은 이음새 없는 외형을 위해 평평한 나무 조각을 형상 템플릿에 맞춰 휘어 제작함
- 스팀 벤딩 지그 없이 처리하기 위해 측면 벽 안쪽에 여러 개의 내부 노치를 잘라 나무가 더 쉽게 휘도록 함
- 나무를 적시고 클램프로 고정한 뒤 말렸으며, 며칠 뒤 휘어진 측면 벽을 전면·후면에 접착함
- 정확한 맞춤을 위해 폐합판으로 만든 외부 템플릿을 사용해 클램프와 래칫 스트랩을 다시 복잡하게 다루지 않도록 함
조립된 본체는 샌딩 후 니트로셀룰로오스 래커를 칠해 초기 장착 상태를 완성함

회로와 동작 방식

회로는 약 한 시간 정도 걸린 단순한 구성으로, AVR128DB28 MCU를 사용하고 벽면 어댑터로 전원을 공급함
MCU는 8MHz 크리스털 ECS-80-18-4X-CKM에 연결됐으며, 32.768kHz 크리스털도 사용할 수 있음
세 패널 미터는 디지털 출력 핀 PC0, PC1, PC2에 연결됨
후면의 작은 푸시버튼 두 개는 입력 핀 PD6, PD7에 연결되어 시간 설정에 사용됨
미터 구동에는 DAC나 추가 부품이 필요하지 않음
- 비교적 높은 주파수의 1비트 디지털 펄스열을 사용함
- 미터의 관성과 내부 코일의 인덕턴스가 나머지를 처리하며, 소프트웨어로 제어한 듀티 사이클에 따라 중간 위치에 안정됨
코드는 meter_clock2.c에서 볼 수 있고, 짧고 주석이 잘 달려 있음
동작의 핵심은 크리스털과 동기화된 타이머 인터럽트로 10Hz 카운터를 증가시키는 방식임
- 이후 메인 이벤트 루프가 적절한 듀티 사이클을 계산하고 출력 핀을 수동으로 토글함
- 칩에는 하드웨어 PWM 모듈이 있지만, 애플리케이션이 단순해 PWM 회로를 써도 실질적인 이점이 없음
11:59:59 부근에서 촬영한 롤오버 영상은 Video 3로 제공됨