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以下の lcd_rotate=2 は Raspberry Pi OS Bullseye 以前（レガシー/FKMSモード）向けの設定です。Bookworm（2023年以降）では lcd_rotate は公式には非推奨で、画面回転には「Screen Configuration」GUIツールの使用が案内されています。

また、config.txt のパスも OS バージョンによって異なります。

Bullseye 以前：/boot/config.txt
Bookworm 以降：/boot/firmware/config.txt

Bullseye 以前（レガシー/FKMSモード）の場合：

sudo vi /boot/config.txt

以下を追記します。

lcd_rotate=2

スライドショー用プログラム

スライドショー制御には、別記事で紹介している自作Pythonスクリプト（photoView4）を流用しています。

ディスプレイの輝度調整

フォトフレームとして常時表示していると、夜間など暗い環境では画面が眩しく感じます。公式7インチディスプレイは、以下のコマンドでバックライト輝度を変更できます。

echo "100" | sudo tee /sys/class/backlight/rpi_backlight/brightness

/sys/class/backlight/rpi_backlight/brightness に0〜255の値を書き込むことで輝度を制御できます。

照度センサー（BH1750FVI）の追加

輝度を手動設定するだけでなく、部屋の明るさに応じて自動で輝度を変えたいと考え、照度センサーを追加しました。

使用パーツ

BH1750FVI 周囲光トランスデューサ I2C 出力エレクトロニクス向けの連続および単一測定アプローチ環境光観測コンポーネント

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Raspberry Pi と I2C 接続

BH1750FVI は I2C プロトコルで通信します。Raspberry Pi GPIO ピン配置を参照して接続します。

Raspberry Pi GPIOピン配置図（出典：Raspberry Pi公式ドキュメント）

接続対応表

Raspberry Pi	GPIOピン番号	BH1750FVI
GPIO2 (SDA)	3	SDA
GPIO3 (SCL)	5	SCL
5V Power	2	VCC
Ground	14	ADO
Ground	20	GND

BH1750FVI をI2Cで接続した配線の様子

照度センサーの動作確認（Python）

接続後、Python で照度データを取得できるか確認します。参考コード（GitHub）を参考に実装しました。

#!/usr/bin/python3

import smbus

Bus = smbus.SMBus(1)
Addr = 0x23
LxRead = Bus.read_i2c_block_data(Addr, 0x11)
print("照度: " + str(LxRead[1] * 10) + " ルクス")
LxRead2 = Bus.read_i2c_block_data(Addr, 0x10)
print("輝度: " + str((LxRead2[0] * 256 + LxRead2[1]) / 1.2))

実行すると照度が取得できます。

root@raspi3-photo:~# python br.py
照度: 1650 ルクス
輝度: 990.8333333333334

輝度自動調整プログラムの実装

取得した照度に応じてバックライト輝度を滑らかに変化させるため、10ms周期で動作するPythonプログラムを作成しました。

仕組みは以下のとおりです：

照度レベルごとにターゲット輝度を定義
取得した照度に応じてディスプレイ輝度を1ステップずつインクリメント/デクリメント
SMBus（I2C）通信は取得間隔を300ms以上空けないと正常な値が取れないため、300ms周期でポーリング

照度センサーの設置

センサーは前面から光が当たる背面の出っぱった部分に設置しました。

照度センサーをケース背面に設置した様子

ソースコード

作成したプログラムはGitHubで公開しています。

GitHub - yukishita/lcdBrightness2：BH1750FVI 照度センサーで Raspberry Pi 公式ディスプレイ輝度を自動調整するプログラム

デモ動画

照度に応じてディスプレイ輝度が滑らかに変化する様子です。

まとめ

構成要素	役割
Raspberry Pi 3	メインコンピューター
公式7インチタッチスクリーン	フォトフレーム表示（800×480px）
GY-30 BH1750FVI	I2C接続の照度センサー
Python（smbus）	I2C通信・輝度自動調整制御

照度センサーを追加することで、昼は明るく・夜は暗くと自動で輝度が変わり、実用的なフォトフレームになりました。Raspberry Pi Zero 2 W でも同様の構成で動作すると思われます。

電波時計が受信できない部屋でM5StickC / ATOM LiteとJJYシミュレータを使って時刻合わせを自動化した

Thu, 12 May 2022 00:00:00 +0000

引越しを機に電波時計が電波を受信しなくなった問題を、M5StickC / ATOM LiteとJJYアンテナ基板を使ったJJYシミュレータで解決した記録です。

問題：引越し後に電波時計の時刻が狂い始めた

電波時計は電波で自動的に時刻を合わせてくれるため、手動調整が不要で便利です。ところが引越し後、自宅では電波を受信しなくなり、時刻が少しずつ狂うようになってしまいました。

窓際に持っていけば受信できるものの、時刻合わせのたびに窓際まで運ぶのは手間です。何か恒久的な解決策を探すことにしました。

市販の電波送信機は高価

調べると「電波時計用送信機」という製品が存在します。NTPサーバーやGPSから正確な時刻を取得し、室内にJJY信号（日本の標準電波）を再送信するものです。

共立電子産業 AC同期式時刻送信機 P18-NTPAC

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ケイシーズ GPS式電波時計用リピータKEISEEDS P18-NTPGR

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電波時計信号送信機能付き時計(白) P18-NTPLR

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機能的には理想的ですが、どれも1〜3万円前後とそれなりの値段です。「電波時計1台のためにそこまで出すのは…」と躊躇していました。

解決策：M5StickC + JJYアンテナ基板で自作する

「安く自作できないか」と思い、スイッチサイエンスで探したところ、まさにそのものズバリな製品を見つけました。

JJY とは

JJYとは、情報通信研究機構（NICT）が送信している日本の標準電波の呼出符号です。40kHz（福島局）と60kHz（佐賀局）の2波で日本全国をカバーしており、電波時計はこの信号から正確な時刻を受け取っています。

今回使うのは、このJJY信号を模擬して室内に送信するボード（シミュレータ）です。

必要な部品

JJYアンテナ基板（M5StickCまたはATOM用）とM5本体を組み合わせて使います。

製品	リンク	備考
M5StickC用JJYアンテナ基板	スイッチサイエンス	M5StickC専用
M5Atom用JJYアンテナ基板	スイッチサイエンス	ATOM Lite/Matrix用
M5StickC	スイッチサイエンス	現在販売終了
ATOM Lite	スイッチサイエンス	現在も入手可能・推奨
ATOM Matrix	スイッチサイエンス	現在も入手可能

M5StickCは現在販売終了しています。新たに購入する場合は ATOM Lite と M5Atom用JJYアンテナ基板 の組み合わせがおすすめです。

筆者が購入した時点では基板とM5本体を合わせても5,000円以内でした（価格は変動するため、購入時にご確認ください）。市販の専用送信機と比べると大幅に安価です。

セットアップ手順

スイッチサイエンスの製品ページに掲載されているGitHubリポジトリの手順に沿ってセットアップします。

手順通りにプログラムを書き込むだけで、特にハマりどころなく完了しました。

動作確認

プログラムを書き込んだM5StickCをJJYアンテナ基板に接続し、電波時計のそばで動かします。

電波時計のすぐ横に置いて受信させる

電波の到達距離は短く、**時計のすぐ隣（数cm〜数十cm程度）**でないと受信しません。ただし電波時計は一度時刻合わせが完了すれば、次の合わせまでしばらくは正確な時刻を保持するため、実用上は問題ありませんでした。

課題

一点だけ気になった点として、電子レンジのそばで使用するとWiFi接続が切れ、再接続しないことがありました。その場合は手動で再起動が必要です。電子レンジと離れた場所に設置するか、定期リセットを組み込む改良が考えられます。

まとめ

市販の電波送信機を買わずとも、M5StickC / ATOM LiteとJJYアンテナ基板の組み合わせで、数千円台で電波時計の自動時刻合わせ問題を解決できました。

コスト：数千円台（筆者購入時は5,000円以内、市販送信機の1/3〜1/6程度）
難易度：GitHubのコードを書き込むだけ、はんだ付け不要
注意点：電波の到達距離が短いため、時計のすぐ隣に設置が必要

電波が届かない部屋で電波時計を使いたい方の参考になれば幸いです。