VFD蛍光表示管をESP-07SとArduinoで制御してWiFi時計に——コードと回路図をGitHubで公開

FabScene(ファブシーン)  Prototype electronics setup: a blue microcontroller board on a white breadboard connected by colored jumpers to a black seven-segment display showing digits, laptop in the background.

CDプレーヤーや古い電子レンジのパネルで光っていた、あの青緑色のディスプレイが蛍光表示管(VFD)だ。LEDやOLEDとは根本的に仕組みが異なり、内部に封じ込めた電子を飛ばして蛍光体を光らせる。このVFDをESP-07SマイコンとArduinoで制御し、WiFi時計として仕上げた作品をfsboy345氏がGitHubで公開した。

VFDの内部構造はシンプルだ。上部のタングステンフィラメントを600〜650℃に加熱すると電子が飛び出す(熱電子放出)。その電子がメッシュ状のグリッド電圧によって加速・制御され、各セグメント裏のアノードに蒸着した蛍光体に衝突して光る。この管内は酸化を防ぐため高真空に保たれている。

今回制御しているVFDは21セグメント構成で、各セグメントは3バイトのバイナリデータで点灯パターンを指定する。GitHubには0〜9・A〜Zのマッピングテーブルが掲載されており、これを元に任意の文字や数字を表示できる。WiFiManagerライブラリを組み合わせたWiFi時計コードも付属している。

注意点が一つある。フィラメントの駆動にACを使う設計上、動作中に微小な音がする。コード内のPWM周波数を調整することで音を抑えられるが、周波数を上げすぎるとフィラメントが焼損し、下げすぎると輝度が落ちる。回路図とArduinoサンプルコードはGitHubで公開されており、完成品と単体VFDモジュールは制作者のストアでも販売されている。

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