A ラジコン、赤外線、リモコン (19)
Newピカピカキーボードだいすき（PIC換装でカスタムメイド） [2021年06月06日（Sun）]
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2021年3月6日、「ひまわり病院」＝ひまわり保育園に持込みで 3点の診察予約あったうち、キーボードの診療記録 当クリニックにおける診療手順に沿って、詳細報告（'21/6/6 本退院を追記） 受付 > 問診 > 検査 > 説明 > 治療 > 手術 > 仮退院 > お祝い > 本退院 > ＤＬ 【受付】 患者さまは、「アンパンマンのNewピカピカキーボードだいすき」  2021/03/06 保育園からのFAX連絡を受けて、ToyDr.わたなべ が訪問診療 （うち 2点は、3月中に治療完了） 写真のとおり 3点のおもちゃをお預りしたが、その動機は？  【問診】 2021/03/08 「旧倉又茶舗さんで、貼ってあったチラシを見て知りました。」というお話 これは実質、「まちや病院・冬」（今回は中止したが）の患者さまである 2021/03/09 お客さまのご要望 「もし治らない場合、代金かかっても構いませんので(1)を検討しています」 （基本機能のみ回復し、遊べるように改造） リモート方式の問診は、思った以上にストレスなく実施できた お客さまからは、都合の良い時間帯に自宅から電話を貰っているので、 落ち着いて相談を聴けたことは、お互いに安心で良かった それ以降はメール（画像入り）で経過報告しながら進めた お客さまとのやり取りは、顔が見えない分、できるだけ丁寧に進めたい 【検査】 本体ウラ面の電池BOXフタが紛失、あとで代替品を作ることになる 分解清掃して配線や基板を点検、外部から電源供給しても全く動作せず 2021/04/16 スクリーニング検査 電源系統とアンプなど、アナログ回路解析してみた Q1には COBから Enable信号が送られてくるはず 電源オン後、ずっと5Vのままで、動く気配がない  2021/04/17 お客さまへ経過報告 「電子カルテ」で、検査状況を画像にて情報公開する さらに、確実に検査分析しながら治療、ご安心ください 2021/04/17 お客さまから返信 「メールありがとうございます。確認しました 子供がいつキーボード戻ってくるだろう。と楽しみにしています よろしくお願いします♪」 2021/04/18 精密検査、疑問点はネットやSNSなどで情報収集 「おもちゃキーボードの中には、SWにダイオードが付いているが その役目は何でしょうか。（セレクト線の雑音防止か？） またセレクト線と接続するダイオードの向きは、どちら側か？」 ちなみに手元に入院中のアンパンマンのキーボードは、こんな風  2021/04/25 先輩ドクター（MS工房さま）より 「ダイオードの意味 SWを数箇所 同時に押された場合の 誤作動防止です （誤作動：セレクト信号が回り込み 他のセレクト他の信号を妨害します）」 2021/04/26 先輩ドクター（蚊蜻蛉さま）より（リード線の紹介） 「COBの換装になりそうですが（中略）、ご健闘をお祈りするばかりです」 2021/04/28 参考情報を整理 この「電子カルテ」で情報発信、「anpanKB_210420_research」フォルダで整理 操作ボタンの導電ゴムスイッチのパターン面と、参考リンク先を追加更新 2021/04/30 先輩ドクター（Dr.oteru さま）の電源制御回路図を参照 （この電源制御回路図は、大変参考になった） 【説明】 重要な治療方針の決定にあたり、お客さまへの説明を尽くし、同意を得る 2021/04/30 お客さまに説明 おもちゃの機能をつかさどる COB基板不良と診断 何とか遊べるように、別のマイコンで改造する方針で良いか ただし、大幅な機能縮小になることは、ご了承ください 当クリニックでは、お客さまの気持ちに寄り添い、 修理不能の場合にも、次のような提案を用意している （１）基本的な機能のみを回復して、できるだけ遊べるように簡易改造する （キーボードが弾ける、オルゴール曲が流れる）部品代実費、約500円 （２）そのまま、当クリニックにご寄付いただき、部品取りや技術研修で活用 （３）そのまま退院し、お客さまの思い入れと共に大切に飾っておいていただく 実際におもちゃで遊ぶ、子どもたちのご意見も聞きながら、 お客さまと一緒に今後の方針を決定していく所存 【大手術】 おもちゃの機能をつかさどる COB基板不良と診断、 治療方針は、さしずめ心臓移植の大手術に臨むことを決定 |
お客さまには機能縮小となることを事前説明し、ご了解済
「いつ、キーボード帰ってくるか、楽しみ」とのこと、やりがいがある
換装用のプロジェクトは、つつじが丘おもちゃ病院さんが開発された
「キーボードおもちゃ修理（マイコン換装）」の公開ファームを試作、動作確認済
時間（と技術）があれば、 さらに LED制御を改良したり、
最新バージョンに移植（orgel6_3）したいと試行錯誤するも、
当方の勉強不足で、2週間以上もほとんど進展なし
今回は、つつじが丘おもちゃ病院さんの公開バージョン（orgel5_6ベース）
をそのまま使わせていただき、ソフトに合わせて、ハードを改造する
負論理入力のため、キーSW用のダイオードは向きを反転、
センス線の抵抗を撤去、元のセレクト線 23と 24を統合、
PICは 5V電源とし、C9は容量を倍増、LEDは2系統に改造
（参考のため、ここに解析回路を再掲する）
検査や改造のために外したチップ部品、米粒よりも小さい
ダイオードは単体で正常確認のうえ、逆向きに取付直し
LM386は利得 10倍あり、R3は 1kオームに交換
元の COB基板を外し 26ピンにPWM入力。R2は不要
センス線の抵抗を撤去、元のセレクト線 23と 24を統合、
PICは 5V電源とし、C9は容量を倍増、LEDは2系統に改造
（参考のため、ここに解析回路を再掲する）
検査や改造のために外したチップ部品、米粒よりも小さい
ダイオードは単体で正常確認のうえ、逆向きに取付直し
LM386は利得 10倍あり、R3は 1kオームに交換
元の COB基板を外し 26ピンにPWM入力。R2は不要
2021/05/15
電源制御回路は、先輩ドクターのブログ記事を参照して設計
ただ、最初は電源制御に失敗してしまい、何回も試作を繰り返すが、
よく調べたら、実装したR3抵抗値が 3桁も違っていたのが原因だった
失敗や苦労を重ねた分、上手く行ったときは嬉しいと、苦しい言い訳
その他、既存回路の改造も追加して、最終版の換装回路図に更新
（画像クリックで拡大）
写真の後、電源オン時の安定化のため R16を追加している
セレクト線 6本、センス線 8本を引出し、色分けリード線が重宝
LED点滅は 2系統にワイヤリング、出来栄えは動画を参照
換装PIC基板上には、ICソケットと LED制御の部品のみ
ケースに干渉しないようメイン基板上に取付、あとで PIC交換も容易
（画像クリックで拡大）
写真の後、電源オン時の安定化のため R16を追加している
セレクト線 6本、センス線 8本を引出し、色分けリード線が重宝
LED点滅は 2系統にワイヤリング、出来栄えは動画を参照
換装PIC基板上には、ICソケットと LED制御の部品のみ
ケースに干渉しないようメイン基板上に取付、あとで PIC交換も容易
2021/05/17
今回は、ソフトに合わせてハード側の改造だけで済まそうと思っていたが、
できるだけ「無反応」ボタンを減らすため、音階は 37キーまで鳴るままで生かし、
サイレンなどの効果音も含め、オルゴールは 27曲を実装して、仮退院させる
オルゴールモード時、余分な操作ボタンで音声再生も
改造内容が分かるよう基板上にメモ、後日の再修理に備える
改造内容が分かるよう基板上にメモ、後日の再修理に備える
【仮退院】
最終仕上げは、リクエストにお応えして、オルゴール曲目と順番を
入れ込むカスタムメイドのため、まずは仮退院とする
電池フタは、プラ板で代替品を作成
2021/05/21 お客さまに連絡
機能縮小して、マイコンで電子基板を組込んで、仮退院も間近
音色は 3種類、オルゴールモードで 音階キー以外のボタン押下で、
「ダメ」、「ワンワン」、「ビョン」という音声が再生される
最終仕上げは、リクエストにお応えして、オルゴール曲目と順番を
入れ込むカスタムメイドのため、レパートリーをメール送信する
せっかくなので、子どもたち、パパ・ママ、ご家族みんなで選曲して、
「世界に一つだけの夢」を乗せたキーボードにして欲しいと願う
2021/05/22 仮退院
子どもさんから遊び方に慣れていただくため、デフォルトのまま仮退院
仮退院当日に、希望曲のリクエストを（順番はお任せ）いただいた
2021/05/23
リクエストにお応えし、次のとおり 24曲を割当てるものとする
予備のPICマイコンにファームを書込み、次回の訪問診療で交換予定
音階キーの低い方から、順に
1 アンパンマンマーチ
2 アイアイ
3 森のくまさん ▲
4 どんぐりころころ
5 アンパンマンたいそう
6 大きな古時計
7 星に願いを
8 あめふりくまのこ ★
9 犬のおまわりさん
10 ミッキーマウスマーチ
11 おべんとうばこのうた
12 海 ★
13 ドレミファアンパンマン ※
14 ぞうさん
15 七つの子 ★
16 おつかいありさん
17 勇気リンリン
18 ちょうちょう
19 小さな世界
20 幸せなら手をたたこう ▲
21 トーマスのテーマ２
22 勇気100%
23 トーマスのテーマ
24 おどるポンポコリン ※
★は、大好きな３曲で、「ド・ミ・ソ」キーに割当てる
▲は、予備用だが、２曲まででメモリ満杯となった
未使用 (むすんでひらいて ▲)
※公開バージョン（orgel5_6ベース）に含まれていなかった曲は、
次のバージョン（orgel5_7）内から、曲データを複写して実装
【退院祝い】
アンパンマンらしさを演出するため、「デモオール演奏」のみ別途に、
ストローカップのリサイクルおもちゃの形で、サプライズプレゼントする
2021/05/05 発想の転換、主役は誰？
大手術だが機能縮小したら、果たして、子どもさんは喜んでくれるか？
大好きなアンパンマンの音楽は、やはり再現してあげたい
こっそり、おもちゃドクターからのプレゼントを用意しておく
2021/05/22
キーボード本体の仮退院と同時に、リサイクルおもちゃをプレゼント
子どもさんは、カップがおもちゃだと分からず、初めは困惑していたが、
お母さんと一緒に、とても喜んでくれた（その笑顔が嬉しい！）
【本退院】
2021/6/6 訪問診療
子どもさんは興味津々、拡大鏡を持って来てくれたり、手伝ってくれた
ご家族の見守る面前で、カスタムメイドの PICマイコンに置き換え
電池の使用推奨期限の意味や交換時の注意などをお伝えし、晴れて本退院
【ダウンロード】第2弾
いつもお世話になる「つつじが丘おもちゃ病院」さんは、→コチラを参照
キーボードおもちゃの修理（マイコン換装）の記事は必読
公開ファームウェアは、音色の切替えや手動演奏／自動演奏／効果音の機能切り替えの操作も含め、セレクト線６本×センス線８本 の構成で利用される
・鍵盤の操作で音階を演奏すること
・数種類の音色のバリエーションを持つこと
・自動演奏曲を持つこと
・数種類の効果音が出せること
・動作中はLEDをチカチカさせること
こんな素晴らしいプログラムを惜しげなく公開されていることに、感謝申し上げる
アンパンマンのキーボード関連の開発資材は、当方の共有ドライブでダウンロード可能
※ファイルサイズが大きい（75MB）ので注意
アンパンマンのキーボード（PICマイコン換装）仮退院まで
フォルダ名 orgel5_6_watanabe20210523
プロジェクト anpanKEYBOARD_18346.X
ストローカップのリサイクルおもちゃ（音声再生＋LED点滅）
フォルダ名 orgel6_3_watanabe20210512
プロジェクト anpanDEMO_15325_CdS.X