TinyJoypadを秋月の小型ジョイスティックとaitendo1.3インチOLEDで実装してみた

これまで、TinyJoypadを参考に、フリスクケースサイズの小型実装をしてみたりカセット交換式のものを作ったりと、いくつか実装してきました。

今回、秋月でTinyJoypadにちょうど良さそうな小型ジョイスティックの取り扱いが始まったようなので、早速取り寄せて実装してみました。

あわせて、前回のカセット交換式のもので、ノイズが多くて採用を断念したaitendoの1.3インチOLEDを改めて使用しています。

結果、やはりジョイスティックで大画面だと操作しやすかったので、みなさんが作成される際に参考にしていただければと思います。

f:id:mnishikawa:20200524214633j:plain

TinyJoypad

 

目次

 

 

こんなふうに動きます

実際の組み上がった結果の動作と、ジョイスティックのレバー加工の様子を動画にしていますので、参考にご確認ください。

 


TinyJoypadを秋月の小型ジョイスティックとaitendo1.3インチOLEDで実装してみた

 

 

秋月の小型ジョイスティック(SKRHAAE010)

これまで、TinyJoupadを実装するには、十字キーが必要な構成だと最低5つ、スイッチを実装する必要がありました。小型のゲーム機を作るには配線が多くなると実装に苦労するため、もう少し最適な部品が無いか探していました。2020年4月より秋月で取り扱いが始まった、小型ジョイスティック(SKRHAAE010)は4方向と中央のプッシュの5つのスイッチで構成されており、TinyJoypadにはちょうど良さそうです。 

 

akizukidenshi.com

 部品だけでも購入できますが、表面実装でこの特殊パターンを実装するにはちょっと厳しそうです。今回は、おとなしくDIP化キットを購入し、ユニバーサル基板にはコネクタで接続しました。

 まずはジョイスティックの動作をテストします。

DIP化基板は、下記の写真の方向が上のようです。

f:id:mnishikawa:20200524221515j:plain

ジョイスティックの実装方向

この方向に実装すれば、上にスティックを倒せば上の「UP」端子のスイッチ入力、右に倒せば「RT」端子のスイッチに入力、となります。

あとは、TinyJoypadの回路図に従って、抵抗とCPUのIOピンに繋げば、通常のスイッチと同じく動作します。

 

これがブレッドボードでの実装例です。

f:id:mnishikawa:20200517174333j:plain

小型ジョイスティックの接続テスト

 

ジョイスティック用レバーの製作

あと、このジョイスティックは、レバーの部品がついていません。

データシートを見ると、軸の直径は1.95mmの四角形。

これに適合するレバーが無いので、自分で作るしかなさそうです。

家で素材を探したところ、100均で売ってたプラスチック製の画鋲がちょうどよさそうなので、今回はこれを加工しました。

Youtubeの動画の後半に収めましたが、金属の針の部分を熱すると簡単に取れます。針を取り除いたあとの穴を加工すれば、そこそこ使えるレバーが簡単につくれました。 

f:id:mnishikawa:20200517153513j:plain

ジョイスティック用レバーの加工

f:id:mnishikawa:20200517152409j:plain

f:id:mnishikawa:20200517152932j:plain

f:id:mnishikawa:20200517162708j:plain

ジョイスティック用レバーの加工

 

aitendoの1.3インチOLED

前回のカセット交換式で使おうと思ったのですが、ATTiny85のボードの近くに実装するとノイズで乱れてしまう傾向にあったため、今回はCPUとOLEDを離して実装することにしました。

これにより、ブレッドボードでの動作確認時と同じように動くようにはなったのですが、画面右端が乱れる問題は変わらず。(3つほど買いましたが、すべてこの現象が発生。)こちらの問題はまだ調べられておらず、ゲームする分には問題ないのでいまのところ放置しています。

f:id:mnishikawa:20200524214633j:plain

aitendoの1.3インチOLED

1.3インチは、これまで使った0.96インチよりだいぶ大きくてゲームはやりやすいです。

 

 

ユニバーサル基板への実装

今回はジョイスティック検証用の位置付けが強いので、ケースは作らず、あえて基板むき出しで作りました。開発用にも便利そうです。

 

実装にあたっての準備、ATTiny85への書き込み手順などは、過去の記事を御覧ください。

mnishikawa.hatenablog.com

 

 

回路図は、TinyJoypadプロジェクトを参考にしてください。

f:id:mnishikawa:20200524223610p:plain

TinyJoyPadの回路図

 

実装例はこちら。

f:id:mnishikawa:20200524214526j:plain

f:id:mnishikawa:20200524214550j:plain

f:id:mnishikawa:20200524214615j:plain

ユニバーサル基板への実装

やはりジョイスティックは自作の十字ボタンより使いやすく、ゲームには適しています。実装部品も一つになるので、構成もシンプルにすることができます。

 

 

まとめ

秋月で発売された小型ジョイスティックは、TinyJoypadプロジェクト用には非常に有用とわかりました。今後、小型ゲーム機を製作するさいには、活用していきたいと思います。M5StickのオリジナルHATなんかも作れそうなので、活用していきたいと思います。

 

 

 

部品リスト

最後に、今回のレポートで使った主要パーツをリストアップしておきます。

 

・小型ジョイスティック

akizukidenshi.com

 

・aitendoの1.3インチOLED

www.aitendo.com

 

 

akizukidenshi.com

  

  • USBasp(AVRライター) 

  

  • タクトスイッチ

akizukidenshi.com

 

 

  • 圧電スピーカー

akizukidenshi.com

 

 

  • ユニバーサル基板 

  

  •  抵抗

  

  • ケース

akizukidenshi.com

 

 

  • 電池ボックス 

 

  • シール基板
サンハヤト シール基板 ICB-052

サンハヤト シール基板 ICB-052

  • メディア: Tools & Hardware
 

 

 

 

 

 

100均の小型金属製クリームケースに超小型電子オルゴールを内蔵する

最近、小さい入れ物を見ると電子部品を入れてみたくなります。

コロナ前に100均(セリア)で見つけた小型金属製クリームケースに、超小型電子オルゴールを組み込んでみました。

f:id:mnishikawa:20200510155055j:plain

超小型電子オルゴール

作り方は以前の記事と同じなので、ここでは加工・実装過程を収めた写真を紹介します。

 

目次

 

 

こんなふうに動きます

こんなふうに動きます。 


100均の小型金属製クリームケースに超小型電子オルゴールを内蔵する

 

加工・実装過程

今回、ケースに使った小型アルミケースは、100均(セリア)の化粧品コーナーに置いてありました。

f:id:mnishikawa:20200510114740j:plain

小型アルミ製クリームケース

「クリームケース」と書いてあるのでハンドクリームとかをちょっと入れて持ち運ぶ用途に使うのでしょうか。裏面の注意書きを読むとアルカリ性のものは入れないようにと書いてあるのでなかなか扱いが難しそうです。

電子工作の筐体としては、見た目も落ち着いてて良いですし、CR2032電池ケースがギリギリ入るサイズで小型の作品を入れる容器としてはいろいろ使えそうです。

 

中に入れる基板の作り方は以前の記事「超小型電子オルゴールの製作」を御覧ください。超小型電子オルゴール基板を、このクリームケースに組み込んでいきます。

f:id:mnishikawa:20200510155054j:plain

超小型電子オルゴール

前回の記事からの注意点としては、筐体がアルミなので、筐体接触部分は電極が触れないようにすることです。写真のように、筐体に触れる部分はユニバーサル基板か、電池ケース、スピーカーケースと、すべて絶縁物になっています。

なにか触れてしまう場合は絶縁テープなどを貼っておくと良いでしょう。

f:id:mnishikawa:20200510160121j:plain

超小型電子オルゴール

前回の基板につけていた直径5mmのLEDだと蓋に当たってが閉まらなくなってしまうため、直径3mmの小型LEDに変更しています。

うまく動作することを確認したら、蓋に穴を開けて、ボタンが押せるようにします。

f:id:mnishikawa:20200510160154j:plain

超小型電子オルゴール

透明ケースと違ってLEDの点灯が見えなくなるので、LEDが出るところにも小さな穴を開けています。あわせて、スピーカーの上に穴を開けておくことで、音量低下も防げます。

f:id:mnishikawa:20200510162115j:plain

超小型電子オルゴール

↑顔文字みたいな穴を開けました。

 

f:id:mnishikawa:20200510161953j:plain

超小型電子オルゴール

完成したのがこちらです。

ストラップホールとかを開けておくと、小さな電子アクセサリにもなりそうです。

 

関連記事

電子パーツの実装・作り方はこちらを御覧ください。

mnishikawa.hatenablog.com

 

 

主要なパーツ一覧

 最後に、今回の作品を作るのに使った主要なパーツリストです。

 

・三端子メロディIC

akizukidenshi.com

 

・圧電スピーカー

akizukidenshi.com

 

・タクトスイッチ

akizukidenshi.com

 

ボタン電池ホルダー

akizukidenshi.com

 

・コイン電池 

  

  • ユニバーサル基板 

  

  •  抵抗

 

  • LED

 

 

 

 

ベランダのイチゴが豊作。

今年はベランダのイチゴがほんと豊作で、最近できた実のヘタを切って順次冷凍していたものが遂に600グラムオーバー。数えてませんが、120~130個ぐらいあったかも。
解凍して一気にジャムに変換しました。
家中がイチゴの香りになってます。

f:id:mnishikawa:20200510133516j:plain

ベランダのイチゴ

f:id:mnishikawa:20200510093032j:plain

ベランダのイチゴ

f:id:mnishikawa:20200510135459j:plain

ベランダのイチゴ

f:id:mnishikawa:20200510141222j:plain

ベランダのイチゴ

f:id:mnishikawa:20200510092521j:plain

ベランダのイチゴ

f:id:mnishikawa:20200510151305j:plain

ベランダのイチゴ

 

高級食材パズル(黒毛和牛)

何かで見かけて衝動買いした高級食材パズルが届きました。
早速、「黒毛和牛」を組み立て。
お肉の部位の勉強にもなって楽しかったです。
マグロも買ってるので明日にもチャレンジします。

f:id:mnishikawa:20200515175402j:plain

黒毛和牛パズル

f:id:mnishikawa:20200515181213j:plain

黒毛和牛パズル

f:id:mnishikawa:20200515175540j:plain

黒毛和牛パズル

f:id:mnishikawa:20200515163539j:plain

黒毛和牛パズル

 

解体パズル 厳選食材セット

解体パズル 厳選食材セット

  • 発売日: 2020/04/24
  • メディア: おもちゃ&ホビー
 

 

宅外からスマホで操作できる金魚の自動餌やり機の製作

うちでは2017年から飼ってる金魚(名前は”関羽”)がいまして、毎日癒やされています。留守中もエサをやれるようにテトラのオートフィーダー(テトラ (Tetra) オートフィーダー AF-3)を愛用しているのですが、餌が出る量が少ない時があったり、餌が出る時間が電池をセットした時間に依存するなど、ちょっと不便なところがあります。今回、M5StickCを接続できるようにオートフィーダーを拡張し、宅外からでも操作できる高性能な餌やり機を作りましたので、設計方法や制作方法をまとめます。

f:id:mnishikawa:20200216092725j:plain

うちの金魚

 

目次

 

 

こんなふうに動きます

まずは完成したオートフィーダーの動画です。

外部ネットワーク(LTE)に接続された私のiPhoneのブラウザから、餌やりメニューを選択したら、その操作にあわせて餌やり機が動作しているのがわかります。(うちの関羽さんも喜んでます。) 


宅外からスマホで操作できる金魚の自動餌やり機の製作

 

 

システム概要

システム構成図です。

f:id:mnishikawa:20200510064849j:plain

自動餌やり機システム構成図

主な仕様・ポイントは次の通りです。

  • クラウド上にある餌やり管理サーバー
    餌やり機操作画面を持ち、餌やり実行を指示されたらサーバー内の操作要求ファイルに「RUN」状態を書き込み。M5StickCが状態を見に来て実行できたら、「STOP」状態にする機能を持つ。
  • M5StickC
    サーバーに1秒に1回、餌やり操作要求情報を取得しにいきます。操作要求情報が「RUN」になれば、オートフィーダーに対して餌やり処理を実行します。
    オートフィーダーとは、GPIO26で接続されていて、GPIO26をHIGHにすれば電気的にオートフィーダーの餌やりボタンが押された処理を実行できます。
  • オートフィーダー(AF-3)
    もともと備えている餌やりボタンの端子と、M5StickCのGPIO26で接続されています。これにより、M5Stickからボタンを押されたときと同じ動作をしていることになります。

この仕様に従って、オートフィーダーの拡張、M5StickC・サーバーの実装を行います。

 

 

ベースとなるオートフィーダーの動作と拡張の方法

f:id:mnishikawa:20200509120203j:plain

オートフィーダー(AF-3)

今回用いたオートフィーダー(AF-3)は、次の機能を備えています。

  • 上部スライドスイッチで自動餌やり周期を設定できる。ただし、12時間に一回か24時間に1回かの選択式。
  • 上部にある「FOOD」ボタンを押したら、上記自動餌やり周期に関係なく餌やり機のモーターが1回だけ回る。

これらの基本動作は非常にシンプルで、安定動作するのでこれはそのまま残した状態にしました。拡張のポイントは、「FOOD」ボタンの電気動作を行う端子を外に出して、M5StickCのGPIOと接続することです。人がボタンを押すのと同じ動作をM5StickCに握らせることで、自由に動かせるようにします。

 

というわけで、オートフィーダー(AF-3)を分解してみました。

f:id:mnishikawa:20200509120624j:plain

オートフィーダー(AF-3)の分解

シンプルに3セットのネジで組み立てられています。

ハウジングにも余裕があり、とても簡単に、綺麗に分解が可能です。

分解をすると、「FOOD」スイッチの裏側にはタクトスイッチがあり、これを押すと手動餌やりが動いていることがわかります。さらに、このタクトスイッチは、基板に4つの電極が半田付けされていることがわかります。

f:id:mnishikawa:20200510071913j:plain

手動えさやりスイッチの端子

この端子から、基板に結線されているのは、左上と右下になります。左下と右下は固定用と思われますが、タクトスイッチの内部的には接続されているので、ここに外部引き出し用の線を半田付けすれば自由に操作ができます。

というわけで、この2端子にリード線を半田付けします。

f:id:mnishikawa:20200509162225j:plain

FOODスイッチ部への拡張配線

半田付けした線は、本体前面に穴を空けて引き出し、M5Stickとの接続を行います。

 

 

 

リレーを使った既存機器スイッチの拡張制御

自動餌やり機から制御できる線を引き出したら、次はM5StickC側の実装です。

こちらも非常にシンプルで、M5StickCのGPIO26でスイッチのON/OFFができるようにすればOKです。ただし、自動餌やり機の内部仕様が不明なので、スイッチ間に流れる電圧や、モーター動作時の最大電流などが読めないので、安全のためリレーを使うことにしました。GPIO26がHIGHになったらスイッチがショートされるように、次のような回路を組みます。

f:id:mnishikawa:20200509153540j:plain

M5StickCのGPIO26にリレーを接続

実験用に、自動餌やり機のスイッチに接続する場所にLEDを接続します。

意図通りに動いたら、小さなユニバーサル基板に、M5StickCのHAT端子に接続できるようなL型ピンヘッダとあわせて結線します。

接続したら、自動餌やり機の本体とネジで接続します。

f:id:mnishikawa:20200509173109j:plain

M5StickCと自動餌やり機の接続

自動餌やり機の本体には、基板接続用のネジ穴2つと、スイッチ配線引き出し用の穴、合計3つを予め空けておくと良いでしょう。

 

 

M5StickC、操作制御用クラウドサーバー側のソースコード

クラウドサーバーからの状態取得とここまで組み立てたリレー回路の制御のためのM5StickC用Arduinoスケッチと、クラウドサーバー側のサンプルプログラムをgithubに公開しました。

github.com

サーバー情報やWiFiのアクセスポイント設定は、みなさんの環境に合わせて書き換えた上でご使用管愛。とりあえず動かしたレベルのものなので、これからちょくちょく改良していきたいと思います。

 

 

まとめ

既存機器のもともとあるスイッチを拡張しただけなので、もとの装置の動作を損なわずに簡単に実装することができました。他の機器でも同じような手法でクラウド対応など機能拡張ができそうです。

初期実装では餌をやるシンプルな機能だけ実装しましたが、将来的には実行時間管理や認証処理なども入れたいなあと思います。

 

 

主なパーツ一覧

最後に、今回のシステム構築に使った主要なパーツを記載します。

 

・テトラ (Tetra) オートフィーダー AF-3

テトラ (Tetra) オートフィーダー AF-3

テトラ (Tetra) オートフィーダー AF-3

  • 発売日: 2010/11/29
  • メディア: その他
 

 

・M5StickC 

 

・3Vリレー(3V小型リレー 接点容量:2A 946H-1C-3D)

akizukidenshi.com

 

 ・ユニバーサル基板

 

 ・M5StickCとの接続用L型ピンヘッダ

 

 

 

 

TinyJoyPadでカセット交換式の小型携帯ゲーム機を製作する

カセット交換式の小型携帯ゲーム機を作りましたのでこちらに作り方をまとめます。

回路がシンプルで配線も少なく製作自体が簡単なのと、パーツ代は全部で1000円以下で購入でき通販で購入できる一般的なパーツのため、STAY HOME継続の気晴らしに電子工作などいかがでしょうか。

f:id:mnishikawa:20200505150232j:plain

小型携帯ゲーム機

 

目次

 

 

 

こんなふうに動きます

こんなふうに動きます。ゲームのカセットを交換することで、簡単に複数のゲームが遊べることがわかります。 


カセット交換式の小型携帯ゲーム機を製作する

 

作った動機と今回のポイント

以前、TinyJoyPadプロジェクトの設計情報に従って小型ゲーム機を製作しました。

mnishikawa.hatenablog.com

フリスクケースぐらいのサイズに収めており、見た目も可愛いらしくレトロゲーム好きな人に見せて喜んでもらえました。ただ、TinyJoyPadのゲームを楽しむには少し小さすぎること、小型化しすぎて、電池交換やゲームの入れ替えの作業が煩雑すぎることが課題でした。今回は、これらの課題を解決すべく、前回の作品から以下のポイントを改善して製作しています。

  • 電池の持ちを良くする。また、交換しやすくする。
    →コイン電池から単4電池2本にすることで、電池寿命が10倍以上に。また、単4電池にすることで入手性が上がった。
  • ゲームを簡単に切り替えられるようにカセット交換式にする。
    マイコンのATTiny85を別基盤として筐体の外から簡単に挿抜できるようにした。
  • 液晶を大きくする
    失敗。前回と同じ液晶を使用。引き続き調査。(後ほど記載します。)

 

 

【事前準備】マイコンの書き込み

ATTiny85にArduino IDEで書き込んでいます。

TinyJoyPadプロジェクトから好きなゲームをダウンロードして、マイコンに書き込んでおきます。

書き込みの手順や詳細情報は前回の記事をご確認ください。

mnishikawa.hatenablog.com

 

書き込みには、格安AVRライターのUSBasp(HiLetgo 2個セット 51 AVR Atmega プログラムUSBasp USBASP 10ピン USB プログラマー 3.3V/5V ワット/ケーブル [並行輸入品])を使用しています。

ゲームカセット を複数作っておく場合は、まとめてダウンロードして書き込んでおくと良いでしょう。

 

 

ケースの加工と実装

液晶と電池ボックス、交換用カセットのコネクタが十分収まるように、今回は秋月で売ってるトランプケース大の箱を使うことにしました。

akizukidenshi.com

 最初に、パーツを並べてみてユニバーサル基板を適切なサイズにカット。

また、この段階でユニバーサル基板を固定するための穴も空けておきます。 

f:id:mnishikawa:20200503143002j:plain

f:id:mnishikawa:20200503143006j:plain

f:id:mnishikawa:20200503143014j:plain

ケースの加工

主要パーツをユニバーサル基板に並べてみて、蓋を閉じれることを確認します。

次に、ケースの蓋にカセット差込口やボタンの穴の位置をマーキングしていきます。

 

f:id:mnishikawa:20200503143119j:plain

カセット挿入口のマーキング

カセット差込口のコネクタの真上に、広めの穴を空けるようにサインペンでマーキングしておきます。この穴に従ってプラスチックカッター、ヤスリで穴を空けました。

 

次にボタンの穴空け作業です。

f:id:mnishikawa:20200503144107j:plain

ボタンの位置決め

ボタンはケース蓋に穴を空けて貫通させるため、別基盤として、メイン基板とコネクタで組み立てることにしました。写真のように、仮で止めておき、ケースの穴の位置を決めていきます。

 

f:id:mnishikawa:20200504131606j:plain

f:id:mnishikawa:20200504131646j:plain

穴あけ作業後のケース

丸いな穴はピンバイスでも良いですが、電動ドリルで空けてます。(簡単で楽チン!)

1mm~10mmぐらい空けられるものを用意しておくと便利です。

四角い穴は、四隅をドリルで開けたあと、プラスチックカッターでラフに切り取り、仕上げはヤスリでまっすぐにします。

 

ユニバーサル基板への実装

ユニバーサル基板に部品を実装していきます。

回路図はTinyJoyPadの配布パッケージに含まれています。

下記はその例です。(引用:TinyJoyPadプロジェクト)

f:id:mnishikawa:20200505172217p:plain

TinyJoyPadの回路図

最初に作ったのは、TinyJoyPadで唯一回路っぽいコントローラースイッチ群です。

今回はケース上面に飛び出させるため、別基盤として、マイコンへの接続はコネクタに集約しています。実装例と設計メモの写真はこちら。

f:id:mnishikawa:20200504150221j:plain

f:id:mnishikawa:20200504150249j:plain

スイッチ部の実装例

全スイッチのGNDは一本に集約できるのでうまく取り回すとジャンパなしのシンプルな実装ができます。

 

f:id:mnishikawa:20200504230306j:plain

スイッチ部の実装例

 

メイン基板は各パーツ・コネクタへの接続をひたすら行います。

マイコンが8ピン、LEDが4ピンのシンプルな構成なので、順に実装していけばそれほど難しく無いと思います。

実装例がこちら。

f:id:mnishikawa:20200504230242j:plain

f:id:mnishikawa:20200504230300j:plain

メイン基板の実装例


カセットは、メイン基板向かって下側を1番ピン、一番上を8番品としてそのまま線を引き出したシンプルなものです。サンプル実装では最初に作った大きめの基板を載せましたが、最終的には5×8ホールの小型基板に実装して複数個作りました。

f:id:mnishikawa:20200505150739j:plain

実装後の本体とカセット基板

テプラでラベルも作ってます。

 

 

f:id:mnishikawa:20200505150137j:plain

完成図

組み立てたら完成!

 

【おまけ】aitendoで買った1.3インチOLEDについて

上記実装例の中で、大きめで赤いモジュール基板のOLEDを使ってます。

しかし、完成図では青色のモジュール基板に載った小さいOLED(前回の記事で使ったものと同じ)になっています。

最初、大きめの液晶を使って見やすくしようと思い、aitendoで前回のOLEDの互換品コントローラーを搭載した1.3インチOLEDを購入しました。

 

www.aitendo.com

 

ブレッドボード上では問題なく動作したのですが、今回の組み立て後、ノイズのためか画質が安定しない現象が発生しました。ゲームカセット(ATTiny85基板)を外に置いて長いケーブルで接続すると安定動作するので、今回のレイアウトでは厳しそうです。

結果、前回の記事で使ったOLEDに置き換えています。 

akizukidenshi.com

 

 コントローラーは互換品ですが、モジュール基板のGNDとVCCのピンアサインが逆のため、組み上げ後にピンアサイン変換基盤を挟んで搭載しています・・・。

実装例として写真を参照される場合はご注意ください。

 

 

 

主要なパーツリスト

最後に、今回の製作に使った主要パーツをリストアップしておきます。

 

akizukidenshi.com

 

  • 0.96インチOLED

akizukidenshi.com

 

 

 

  • USBasp(AVRライター) 

  

  • タクトスイッチ

akizukidenshi.com

 

 

  • 圧電スピーカー

akizukidenshi.com

 

 

  • ユニバーサル基板 

  

  •  抵抗

  

  • ケース

akizukidenshi.com

 

 

  • 電池ボックス 

 

  • シール基板
サンハヤト シール基板 ICB-052

サンハヤト シール基板 ICB-052

  • メディア: Tools & Hardware
 

 

 

 

超小型電子オルゴールの製作

最近は表面実装に手を出したりして、半田付けが辛いものを扱ってました。今日は気分転換に簡単なものを作ってみたいと思います。

以前、プレゼントの箱を開けると自動でバースデーソングが流れる小箱を作りました。今回はこの小箱をシンプルに音楽を流すだけのものにして、ちょっとした小物としてプレゼントできるようなものを作りたいと思います。

f:id:mnishikawa:20200502175418j:plain

超小型電子オルゴール

 

目次

 

 

こんなふうに動きます

動作ムービーはこちら。

 


超小型電子オルゴールの製作

 

 

回路図

まずは回路図です。

使用したオルゴールIC「UM66Txxシリーズ」のリファレンス回路に、スイッチとLEDを追加したシンプルなものです。

f:id:mnishikawa:20200502213628j:plain

超小型電子オルゴールの回路図

スピーカーは小型の圧電スピーカーであれば何でもOKです。

LEDは何色でもOKですが、ケースが小型なので、直径5mmのLEDはちょっと厳しかった印象です。(結果、足を曲げて収めました。)直径3mmのLEDかチップLEDが用意できれば、そちらのほうが良いでしょう。

 

回路図データはgithubに公開しています。

github.com

 

 

小型電子オルゴールの筐体

セリアで4個100円で売ってた、超小型小物入れを使いました。

コイン電池(CR2032)の電池ケースがちょうど入るぐらいの透明のプラスチックケースです。この電池ケースの裏側に部品を実装できれば、とてもコンパクトで丈夫な電子小物ができそうです。

f:id:mnishikawa:20200502161218j:plain

100均で買った小物入れ

今回の部品が収まるケースであれば何でもOKです。フリスクケースや、ラムネのケース、その他お気に入りのかわいいケースなどに入れてみても良いでしょう。

 

f:id:mnishikawa:20200502161342j:plain

小物入れに合わせてユニバーサル基板をカット

入れ物が決まれば、ケースにあわせてユニバーサル基板を用意します。8×5の穴があれば電池ケースの端子とあわせて、今回のパーツがちょうど実装できましたので、必要な穴を残して、ケースに収まるように周りはニッパーなどでカットしてください。角はヤスリで削ります。

 

 

ケースの加工とユニバーサル基板への実装

部品が用意できたら、基板への仮実装と、ケースの加工を行います。

基本的な加工は再生ボタンの穴のみですが、音を大きく聞こえるようにするために、スピーカーが出てくるところにも穴を空けておくと良いでしょう。

f:id:mnishikawa:20200502161827j:plain

ボタンの位置決め

今回、台座から1センチのスイッチ高のある背の高いタクトスイッチ(TVDP01-G73BB)を再生ボタンとしました。電池ケースの裏側にユニバーサル基板を実装すると、ちょうど良い高さに頭が出てくれそうです。

スイッチをユニバーサル基板に仮止めし、穴を空けるポイントに印をつけます。

f:id:mnishikawa:20200502161846j:plain

スイッチ穴の確認

穴を空けるポイントを決めたら、ピンバイスや電動ドリルで少し広めの穴を空けます。

今回使用したスイッチは直径4.5mmぐらいだったので、直径5mmの穴を空けました。

 

ケースが準備できたら次はユニバーサル基板への部品実装です。

シンプルな回路のため、8x5の穴にジャンパピンなしで並べられました。

参考に裏表の実装写真を載せておきます。

f:id:mnishikawa:20200502171431j:plain

ユニバーサル基板への実装

f:id:mnishikawa:20200502171320j:plain

ユニバーサル基板への実装

ユニバーサル基板への実装ができたら動作確認です。

直流安定化電源が無かったら電池を接続しても良いので、スイッチを押したら音が鳴ってLEDが点くことを確認します。

f:id:mnishikawa:20200502171230j:plain

動作確認

メイン基板がうまく動いたら、裏側に電池ボックスを実装します。

f:id:mnishikawa:20200502172642j:plain

電池ボックスの実装

予め基板に電池ボックスの端子が出てくるところをマーキングしておけば確実でしょう。

 

ケースに入れて完成です。

f:id:mnishikawa:20200502175455j:plain

ケースに入れて完成

 

まとめ、今後の活用

回路もシンプルで全体的に小型なので、好きな小物入れやアクセサリに組み入れることができます。また、今回はLEDを光らせたので3VのCR2032電池を使いましたが、このメロディICは1.5Vから動作するので、LR44などのより小型な電池に置き換えることも可能です。ちょっとしたスペースがあればメロディを流す機能をつけれるので、活用範囲が広がりそうです。

 

 

部品リスト

 

最後に、今回の作品を作るのに使った主要なパーツリストです。

 

・三端子メロディIC

akizukidenshi.com

 

・圧電スピーカー

akizukidenshi.com

 

・タクトスイッチ

akizukidenshi.com

 

ボタン電池ホルダー

akizukidenshi.com

 

・コイン電池 

  

  • ユニバーサル基板 

  

  •  抵抗

 

  • LED