きっかけはわかりませんが、電卓が時計表示になると気づいたのが始まりです。(8/12前後)
電卓を魔改造すれば色々できそうですが、本体には手を加えずに実現する方法を考えました。

I don't know how it started, but I noticed that the calculator would display a clock. (around 8/12)
Many things can be done if the calculator is modified, but I thought of a way to make it happen without modifying it.

ますば土台を作成しました。

https://twitter.com/gutskun/status/1690646131536183296?s=61&t=Nd5zQeiq3bIzA83ECiH2WQ

そしてサーボーが動く様になり

https://twitter.com/gutskun/status/1690924761902424064?s=61&t=Nd5zQeiq3bIzA83ECiH2WQ

時計が表示できる様になりしまた。

https://twitter.com/gutskun/status/1692122320683356507?s=61&t=Nd5zQeiq3bIzA83ECiH2WQ

意識はしてませんでしたが、ここまできて気づきました。これは デジタル化珠算演算機を時計にしてみた。の亜種ではないかと…

気温と湿度に対応。

https://twitter.com/gutskun/status/1700772931268452460

この後(夏頃)一週間ほど動かし続けていましたが、暑さもあってか一番稼働している"="担当のサーボが壊れてしまいました。
その後はサーボを動かす速さを若干遅くしています。(連続動作はさせてません。)

引き算追加と補数計算。

https://twitter.com/gutskun/status/1728299501989855233

ライトを手にいれる。

https://twitter.com/gutskun/status/1728297477571309959

今後について

• 電卓は太陽電池で動作しているので夜間など電源が切れて表示がずれてしまう対策。 LEDを点灯させて解決。
  • ボタンを押して再表示させる事で回避はできている。
• 温度などの表示に挑戦。 -> 対応済み
• 本来の電卓としての機能を損ねているのをどうしようかな〜

手持ちの電卓を様々な情報を表示できる情報電卓にします。
時計の他に気温、湿度の表示ができます。

Your calculator into an information calculator that can display various information. Currently, it shows a clock, temperature and humidity.

材料

1. 電卓。使用したのはCanon製WS-1200H
2. サーボモーター(FS90)3個
3. M5Atom Matrix
4. 3Dプリンターで土台とプッシャーを作成
   • プッシャーの動きはkarakuristさんのページにあるスコッチヨーク機構を参考にしました。

構成

1. サーボモーター(FS90)を左右に動かし1つのサーボモーターで2つのキーを押せる様にします。
2. サーボモーター3個を使い6つのキーを押せる様に土台とプッシャーを設計します。
3. 制御はM5Atom Matrixを使用しました。
4. 時計表示のためにNTPサーバーから時刻を取得します。
5. 時計表示として小数点で時分を分けて表示しています。
6. 電卓の設定スライダーで小数点以下が2桁になる様に固定しています。
7. 6つのキーは"CA", "0", "1", ".", "+", "="です。このキーで表示したい数字を表せます。
   • 最初は何が表示されているかわからないので"CA"でクリアーします。
   • "="を押して0.00表示にします。
   • 分の1の位を表示するには "+.01"と押して"="を表示したい数の回数押します。
   • 分の10の位を表示するには "+.1"と押して"="を表示したい数の回数押します。
   • 時の1の位を表示するには "+1"と押して"="を表示したい数の回数押します。
   • 時の10の位を表示するには "+10"と押して"="を表示したい数の回数押します。
   • 例) 12.34の場合
     • "CA =+.01====+.1===+1==+10="と押します。
   • その後1分進めるには"+.01="を押します。
   • それ以降は"="だけで1分進めることができます。

仕組み(Mechanism)

• 電卓なので足し算で数値を表しています。
• 電卓は"="を押した時に直前の足す数を再度加える便利機能がありますので"="だけで数を増やすことができます。
  • 最初は"CA ="で0.00になります。
  • "+.01="で 0.00 + 0.01 = 0.01 と計算され 0.01 が表示されます。
  • 続けて"="を押すと直前の足す数が用いられ 0.01 + 0.01 = 0.02 と"="を押すたび0.01ずつ増えます。
  • 桁を変える場合は足す数を変えて同じ様にします。

It is a calculator. The numbers for displaying are expressed by addition. It is combined only six keys. (CA, 0, 1, dot, plus, equal )

拡張(Expand)

時刻以外の表示ができるように拡張しました。
この装置にセンサーなど追加しても良いのですが、あくまでも表示器としてシンプルにしました。

It has been expanded to display more than just the time of day.
Sensors and other devices could be added to this device, but we have kept it simple as an indicator only.
The values to be displayed are transmitted from other devices through ESP-NOW.

• 情報電卓内ではチャンネル値として10種類のデータを持てる様にしています。
• 表示させる値は他の機器からESP-NOWで転送し、チャンネル値として登録します。
• 情報電卓でデータを受信すると、ラウンド表示モードになり30秒毎にチャンネルを切り替えて表示します。
  • チャンネルにデータが登録されてない場合はスキップされます。
  • 時計表示にもどるとラウンド表示モードが終了します。
  • チャンネルデータはある一定時間(1時間)内に新た受信がない場合は古いデータとして削除されます。
• M5Atomのボタンを押す事でもチャンネルを切り替えて表示できます。
• データの種類によってM5Atom Matrixで表示しているアイコンが切り替わる。

引き算の追加

加算のみだとカウントダウンができないので、引き算もできる様に"-"キーも押せる様にしました。

• 4個目のサーボーを追加するため土台を作り直しました。
• その際プッシャーの直径を2mmから3mmに変更して強度を高ました。

https://twitter.com/gutskun/status/1724640044575846615

• スペーサーの遊びがなくなる様に端材で詰め物をしています。

• 引き算ができる様にソフトを変更します。

補数計算

加算の場合はその桁の数値を合わせるのに最大で"="を9回押す必要があります。
補数で計算できると9回押すところを1回で済ませることができます。

例) 0から9を表示させたい時。

• 通常は"+1========="(11回)と押して合わせます。
• 補数を使うと"-1="(3回)で済みます。+9するところを-1しているため-9-1=-10と10不足することになり、その後+10することで帳尻を合わせます。
• つまり"-1=+10="(7回)で表示できます。数値を合わせるのに押す回数を4回少なくできます。

考察

• 調整したい桁の現在の表示から次の表示への差分は1から9になります。
• 5を中間点として6以上の場合に補数計算させています。
• 6以上の場合の押す回数を書き出してみると、8以上の場合が良さそうです。

• 半分くらい押す回数を減らせるかと思ってましたが、そうでもない様です。それでも幾分かは短縮になっているのでよしとします。

クリアーは最初の一回だけ

最初のバージョンでは数値合わせができない場合は一度"CA"でクリアーしてから行っていました。

引き算ができることでソフト起動時に一回だけクリアーし、その後は加減算で数値合わせができる様になるので理論的にはクリアーは不要になります。
理論的にというのは押す時にミス(空振り)がない前提で、ミスがあった場合のためにボタン長押しでリセットできる様にしています。(検証が必要)

ライトの追加

電卓が太陽電池で駆動しているため、暗くなると使い物になりません。ライトを追加し暗くなっても動作する様にしました。

• 手元にFULL COLOR LED MODULEがあったのでそれをつかっています。
• カウントダウンタイマーでは残り時間によって色を変えたり点滅させたりしています。
• 時計表示では時報の様に点滅させたり同じ数値が揃ったら賑やかに点滅させたりということをしていますが、まだ確認していません。