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ゆりかご日記
タッチで遊ぶPIC電子オルゴール 2020年ゆりかご編(その3) [2020年06月05日(Fri)]
タッチで遊ぶ、LEDランタン型オルゴール。完成!

前回試作では、「くるみボタン」USB利用で充電池内蔵など、Dr.技術研修としては面白いのですが、タッチ感度と誤動作の折り合いをつけるのが難しいと同時に、先輩Dr.から過充電(過放電)保護のない設計のおもちゃを施設に寄贈することへの疑問の声もいただきました。


今回プロジェクトは、yurikago_PIC1840.x を使います。
今度はコスト面も含めて、現実的なアイディアを考えます。

詳しい報告の前に、まず完成動画をご覧ください。


※2020/6/4更新 配線を見直し、H-Bridgeの入力を反転しました。
2020_yurikago_1840_回路図.jpg



動作安定を優先して、タッチ判定閾値を初期設定の TSW_THR =15 に戻しました。
BTL=3(ブレーキ出力)、 VOLUME=1 (音量50%) は前回と同じ。
楽しいオプション機能が設定できるので、ランダム選曲連続演奏を実装してみます。


タクトSWを組込み、タッチSWと併用させます。
タッチセンスの感度不足は ハード面の工夫でカバー。
KIMG1452.jpg

自分でも「何やってんの?」というツッコミを入れながら・・・。
ペットボトルPET板が、このあと、タッチセンサーになる予定??
DSC_0162.jpg

センサー電極はリン青銅板を直径15mmの円形に切ったもの。
ランタン屋根の膨らみにフィットするよう切込みを入れます。
電極に、風車形に切ったPET板を被せ、周囲を銅網線で囲み、
スズメッキ線で固定、GNDに接続してノイズガードとします。
ノイズガード.jpg

このPET板ごと、ランタン屋根の中心に2.6mmビスで固定。
実際に組み立てる時は、センサー部は屋根の内側に隠します。
ノイズ対策.jpg

上から見ると、小さな2.6mmネジ頭しか見えません。
このネジは、CPS入力と直接導通するので感度良好です。
DSC_0168.JPG

下側から見ると、こんな風にセンサーが丸見えです。
中心のセンサーと銅網線で作ったノイズガードとで、
PIC基板へは、2本のリード配線が必要になります。
DSC_0165.jpg

配線から外部ノイズを拾わないように、最短距離で配線します。
これだけ短ければ、シールド線などを使う必要もないでしょう。
DSC_0169.jpg

この両面基板 1枚に全ての部品を集約し、周辺部品からの配線も最短。
タッチSW、タクトSW、スピーカ、電源ラインを基板に接続します。
DSC_0170.jpg

H-Bridgeの下に、ちょうど8ピンPICを収めるスペースを発見。
ICの2段重ね方式は、「まちや病院・ひな祭りで実績あり。
DSC_0171.jpg



によって」というのは、それも面白い!

つつじが丘おもちゃ病院 Dr.大泉院長さん の解説では、
「全曲演奏とランダムが同時に作用すると、ランダマイズされた曲番号が、曲演奏終了時に偶々先頭の曲になっていたときに、連続演奏を終了します。
なので、運によって、全曲演奏でも1曲で止まることもあるし、いつまでも止まらないかも知れません。これこそランダムな処理なので。」


「もし止まれば、その時は幸運かもしれない!」

配布時に、そういう仕様だと取扱説明に明記します。
取扱説明PFD (120KB)は、ココから ダウンロード


【ダウンロード】

私が愛用している、つつじが丘おもちゃ病院「PIC電子オルゴール+音声再生」や、今回試作のプロジェクトなどのダウンロードについては、

今回の「ランタン型オルゴール」プロジェクトは、次のとおりです。
 ・yurikago_PIC1840.x (BTL=3を選択し、曲目を2020年バージョンに変更)
 ・yurikago_LF1840.x(たまたま在庫があった、LFタイプのPICに移植)
 ・yurikago_PIC1825.x (BTL=3を選択し、曲目を2020年バージョンに変更)

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コメント
4月、5月は、新型コロナウィルス対策で緊急事態宣言が出され、全国各地おもちゃ病院の例に漏れず、当クリニックでも休院を余儀なくされていました。
ようやく6月から再開できる見通しとなりましたが、「タッチで遊ぶオルゴール」の制作がギリギリ間に合いました。動画では、音量が小さい状態でしたが、このあと音抜け穴を開けましたので音量十分となりました。
このモデルなら複数制作にも適していると思われますので、多めに写真画像を載せてあります。少しでも、ご参考になれば幸いです。
Posted by:ToyDr.わたなべ  at 2020年06月05日(Fri) 00:00
PIC12F1840のデータシートを確認すると、2.3V-5.5Vと記載されています。つまり、電池1本当たり0.77Vまで下がってもPIC動作範囲内ということで、おもちゃドクターAさま、ご懸念のとおりニッケル水素充電地では過放電になってしまいます。
よく考えると、必ず取外して充電する手間が掛かりますから、あえて充電池にするメリットはなく、安全面からも、取扱説明での充電池に関する記述部分は一切削除したいと存じます。ご心配ありがとうございました。
Posted by:ToyDr.わたなべ  at 2020年05月22日(Fri) 18:00
取扱説明PFDに「ニッケル水素電池も可」となっていますが、ニッケル水素電池の放電終止電圧(1.0v/セル)とPICマイコンの最低動作電圧設定との整合はいかがですか?
過放電が懸念されます。
Posted by:おもちゃドクターA  at 2020年05月22日(Fri) 17:11