前回、ステッピングモーターで時計を動かしたが、コイル４ヶは多すぎるので、コイル１ヶで動かす時計を作ってみた。コイルで爪を動かし、歯車を押して時計を進める。
レゴのリフトアームの片方の端に爪をつけ、反対側に永久磁石を取り付け、シーソーのように動くようにする。磁石の下にコイルを置き、磁石を引き付けたり反発させたりしてシーソーを動かす。これで反対側に付いた爪が歯車を押して１歯ずつ回転させる。コイルは磁石と反発する力も使いたいので、これまでとは違って芯のないコイルを使う。ミシンの下糸を巻くプラスチック製のボビンにポリウレタン線を巻いてコイルを作った。
時計の歯車は前回使ったものをほとんどそのまま使う。40歯の歯車を30秒毎に1歯ずつ動かし、それを1/3に減速して長針の軸にすると、(1/40)/3 * 2*60 = 1となり、60分で長針が1回転する。
コイルに流す電流の方向を切り替えるので、モータードライバーでコイルを駆動する。CPUは手元にあった14ピンのPIC24F08KL200を使う。時計が正確に動くよう、32.768KHzのクリスタルでPICのタイマーを動かすことにした。おかげで時間の誤差は全く気にならない程度に精度が良くなった。
最初、コイルと磁石が引き合うときに爪で歯車を押すようにしてみたところ、力が強すぎて歯車が回りすぎることが判明。コイルと磁石が反発するときに爪で押すようにした。反発する力を調整してみたが、結局シーソーに錘をつけ、錘が落ちる力で歯車を押すのが一番具合が良いことが分かった。爪を引き上げるときに歯車を逆回転させることがあるので、紙でストッパーを作った。これで逆回転はしないようになったが、爪が歯車を押す力の調整が微妙である。レゴのパーツをしっかりとめ、歯車の軸が軽く回るように調整し、シーソーの錘の位置を調整して1歯ずつ回るようにしている。
