embroidery clock

Created Date: 2016-06-05/ updated date: 2018-03-13
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License
embroidery clock by HirokiYato is licensed under the Creative Commons - Attribution license.
Summary
刺繍ミシンSoleil 100Aで布に文字盤を刺繍した時計です。
Raspberry Piから送信される天気予報情報を無線で受け取り、現在の天気予報を同時に表示します。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • 題材の選定

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          刺繍ミシンで文字盤で刺繍した時計を制作します。題材を考える際には以下の点に注意します。
          1. できるだけシンプルなモチーフを心がける（刺繍の成功率を上げるため）
          2. 刺繍ミシンの最大造形サイズに注意する
          3. 入手可能な糸の色に画像の色を合わせたほうが、完成時のイメージがつきやすい
          本作例では、刺繍ミシンで文字盤を刺繍するだけでなく、RaspberryPiを用いてインターネットから取得した天気予報情報を無線で送信し文字盤上のLEDを光らせる、簡易的なIoTの時計を制作します。

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            • 文字盤の模様の作成

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              以下の手順で、Illustrator等のグラフィックソフトを用いて文字盤の模様を作成します。
              1. 文字符を作成する
              2. 天気予報の晴れ・くもり・雨を表示する画像を作る
              3. 文字盤上に画像を配置させる
              4. 画像を刺繍ソフトウェアに読み込む形式（今回はBMP）で保存する。

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                • 刺繍ミシンによる刺繍

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                  作成した画像を刺繍ソフトウェアで読み込み刺繍を行います。
                  刺繍ミシンはBrother社のSoleil 100A、刺繍ソフトウェアとして刺繍Proを用います。
                  刺繍ミシンおよび刺繍Proの使い方については、公式マニュアルやfabble内にある解説などを参照してください。
                  以下の点に注意して制作を行います。
                  1. 糸の材質によっては、刺繍中に布の裏側で糸が絡まる場合があります。できるだけすべりの良い糸を使った方が成功しやすいです。
                  2. 柔らかい布では刺繍に失敗する可能性が高いので、必ず接着芯を貼り、刺繍ミシンに固定する際も、布をぴんと張った状態にしてください。
                  3. 針は、通常のミシン用刺繍針で問題ありません。

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                    • プログラムの作成

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                      天気予報情報をRaspberry Piで取得し、その情報をGPIOで出力するプログラムを作成します。
                      天気を表示するために、晴れ、くもり、雨にそれぞれひとつずつGPIOのデジタル出力のポートを割り当てます。その天気に該当するポートをOFFに、それ以外をONに設定します。
                      天気に応じたそれぞれのコードはgithubを参照してください。
                      この作例では、OpenWeatherMapというサービスを用いて現在の天気予報情報を取得します。APIを取得し、天気予報を取得したい地域に応じて適切なURLを設定します。

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                        • 回路の作成

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                          無線通信モジュールであるTWE-Lite DIPを用いて、刺繍時計に無線信号を出力する回路を作成します。
                          1. 晴れ、くもり、雨のそれぞれのデジタル出力のポートと、TWE-Lite DIPのデジタル入力のポートを接続します。
                          2. TWE-Lite DIPのVccとGNDを接続し、適切なモードで働くように配線を行います。
                          3. 親機側のデジタル入力の情報が、自動的に無線で発信され、無線を受け取った子機側のデジタル出力のON/OFFが制御されます。
                          4. 子機側の各デジタル出力をLEDと抵抗に接続します。回路は文字盤の裏面に、LEDのみ文字盤の表面の模様の位置に出すようにします。

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                            • 時計ユニットの組み込み

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                              以下の手順で、文字盤に時計ユニットを組み込みます。
                              1. 中心に十字の切れ目を入れ、そこから時計の軸を出します。時計の針がLEDと鑑賞しないように気をつけます。
                              2. 時計ユニットと文字盤を、テープなどで固定します。
                              3. 文字盤を壁にかけるための糸を通します。

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