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ゆりかご日記
AVR電子オルゴール 事始め(スターターセットのファームを刷新) [2024年09月12日(Thu)]

AVR電子オルゴール 事始め
(スターターセットのファームを刷新



【AVR事始め】

名張市つつじが丘おもちゃ病院 さんの「STM32スタートアップセット頒布」の告知に刺激を受け、私も、できる範囲でマイコン換装スターターセットの頒布を始めたところ、これまでに数件の頒布依頼があった

まずはtiny404と変換基板とSPIメモリ(サンプル音声データ入)
そしてtiny1614と変換基板
そして初心者向きに8ピンAVR2個セット
の3種類のセット(いずれもアンプ用Hブリッジ付き)

AVRマイコンを使う際には、必ずヒューズビット(チップの動作条件設定)を確認する必要があるが、当方の頒布セットでは内部発振器の動作周波数を16MHzに設定するヒューズビットを書込み済

いつも、つつじが丘おもちゃ病院 さんの 公開済みファームウェア を使わせていただいているが、そのファームウェアは日々進化している(最新版は下記URLをご参照あれ)

当方の共有フォルダで公開している、AVR電子オルゴール 事始め用のサンプル・プロジェクトも、ご本家オリジナルの最新版に対応すべく回路図とファームウェアを全面的に見直し刷新したので、あらためて告知する
なお、スターター頒布セットの内訳個数や 頒布条件に変更はないので、詳しくは前回の案内をご参照あれ(引き続き、頒布依頼を受付けている)


【回路図を刷新】
(追記:10月1日〜郵便料改訂に伴い値上げしました)

チップ部品は使わずに、ユニバーサル基板で試作できる
ブレッドボードで試作可能だが、いつまでも半田付けが苦手だと言ってはいられまい
いざというときに自信を持って治療ができるよう、平時から経験を重ねておきたい

頒布セットA:(電子オルゴール/音声再生)¥322.-
まずは、書き込み済の電子オルゴール回路で動作確認
orgel_SW_404_test.png

電源は単3電池2本、極性に注意すること
ここまでなら、SPIメモリの配線は不要
orgel_SW_404_test_pb.png

プログラムを書き換え、頒布セットAの完成
SPIにはサンプル音声データを書き込み済
orgel_SW_404_starter.png

SPIの向き注意、回路図と上下反転している
音声データを書き換えれば、他にも応用できる
orgel_SW_404_starter_pb.png

頒布セットB:(電子オルゴール+音声再生)¥322.-
オルゴール演奏をメインとするプロジェクトである
orgel_SW_1614_test.png

デモ演奏曲を書込み済み、動作確認後に選曲し直す
音声再生とコンカレント動作もカスタマイズできる
orgel_SW_1614_test_pb.png

頒布セットC:(電子オルゴール/音声再生)¥322.-
初心者向きに8ピンAVR2種類セット、変換基板なし
orgel_SW_402_test.png

402_test 回路で「メリーさんの羊」など 短い曲演奏を確認
当方のAVRセットでは、HVP(高電圧書込)は必要ない
orgel_SW_402_test_pb.png

202_starter 回路は402と共通、SPI音声再生を確認
3線SPIは、部品点数が少なく、コストと手間が省ける
orgel_SW_202_starter.png

SPIメモリには「トイストーリー」の音源を書込み済
チップ部品は使わずに、ユニバーサル基板で試作できる
orgel_SW_202_starter_pb.png

オプション品:(USBーシリアル変換器)¥150.-
(上記に加えて送る場合に限る)
240601_FT232RL.JPG

AVRDUDEのマニュアル によれば、
書き込みアダプタは、簡単に自作可能
AVR_UPDI_adapter.png


【開発環境】

AVR開発環境は、私は Microchip Studio ver7.0 を使っている

書き込みソフトは、新型tinyAVRのUPDI対応のものが必要
つつじが丘おもちゃ病院さんの、下記ブログのダウンロードに同梱されている
\AVRdude\ISP\bin\avrdude.exe というGUIソフトが使い易くて便利
なお、当方のAVRスターターセットでは、HVP(高電圧書込み)は必要ない

【ダウンロード】

今回のAVR電子オルゴール 事始めでも、段階的に試作して動作確認できるようにサンプル・プロジェクトを用意、当方の共有フォルダで公開する

このマイコンも廉価な シリアル変換器 で手軽に書き込みができる
さらに、ご希望に応じて サンプルプロジェクト を書き込んで頒布することも可能だ
なお、これらのプロジェクトは開発者の意向により、複製・改変・再配布は自由である

チップへ書き込む hexファイル は、プロジェクト別のReleaseフォルダ内にある

 \orgel_SW_404_test\Release\orgel_SW_404_test.hex(書込み済み)
 \orgel_SW_404_starter\Release\orgel_SW_404_starter.hex
 \orgel_SW_1614_test\Release\orgel_SW_1614_test.hex(書込み済み)
 \orgel_SW_402_test\Release\orgel_SW_402_test.hex(書込み済み)
 \orgel_SW_402_starter\Release\orgel_SW_402_starter.hex
 \orgel_SW_202_starter\Release\orgel_SW_202_starter.hex(書込み済み)

今回はスターターセットなので、音声データはDIPタイプの SPIメモリ に書き込み済
メモリに書き込み済のSPI音声データの hexファイル は、

 \voice_ToyStory\W25Q32_8ksps.hex


【オマケ】

発展的な応用事例として、前回に紹介した「踊る獅子舞」プロジェクト も、オリジナル版では3線SPIのスピード化に対応して最新版に進化更新されている。

そこで今回は「ゴジラの鳴き声」プロジェクト の記事を紹介する

プロジェクトは、ご本家オリジナル最新版の公開ファイルに、同梱されている


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コメント
記事で紹介したGUI操作画面を使えば、AVRスターター頒布セットの書込みには間に合いますので、とりあえず試作ツールとして、便利に使わせていただきます。
ありがとうございます。
ただし、今後ともAVRをメインに使い続けるなら、AvrdudeのGUIは、世に認知されているものを使った方が宜しいとのことです。
福岡のおもちゃドクター、トドお父さんのブログで、紹介されているAVRDUDESSが使えそうでしたので、「エイヤッ」とやってみたら上手くいきました。
ATTINY202/402のFUSEビットをAVRDUDESSを使って書く方法
https://ameblo.jp/powpher/entry-12863906067.html
(コメント欄にもご注目)
Posted by:ToyDr.わたなべ  at 2024年09月23日(Mon) 18:00
Dr.岸井さま、コメントありがとうございます。
SPIの書き込み器は、私はCH341Aを使っています。
https://ja.aliexpress.com/item/33054397283.html
必要に応じて、SOP8-DIP8のICソケットも重宝しています。
昔は自作派の先輩ドクターも多かったのですが、自分の技術力では無理と判断。
なので残念ながら深堀もできません。
Posted by:ToyDr.わたなべ  at 2024年09月10日(Tue) 17:00
突然失礼いたします。

滋賀県長浜市のおもちゃ病院に月一で勤務している69歳のドクターです。当病院では、殆ど機械的・物理的な修理が多く、電子回路におけるCOB故障に対しては修理不能で返品している状態です。貴病院並びにつつじヶ丘おもちゃ病院のドクターのブログ等に感銘を受け、マイコン換装をやってみようと始めましたが、思ったように出来ませんでした。ハード側の作成については、何とか作成できる環境を構築しているので良いのですが、ソフト面で分からないことが多く、四苦八苦している状態です。現在CH32Vによる電子オルゴール演奏までは出来ましたが、フラッシュメモリへの音声録音の部分で止まっています。皆様の努力のお陰で、壊れたおもちゃを蘇らせるという、素晴らしい修理方法を生み出しておられるものと思います。過去のブログや投稿内容を紐解けばわかるのでしょうが、中々辿り着けません。また当おもちゃ病院の先輩方に相談してもそこの域に達しておられる方は皆無です。多分フラッシュメモリにはArduinoIDE等を使って単体に書き込みをしておられるのかと思いますが、そこの部分の深堀をしていただけると大変ありがたいです。MounRiverStudioでCH32Vマイコンへの書き込みだけではオルゴールしか演奏されません。何とかmp4等の音声をしゃべらせたいので、ご教授をよろしくお願いいたします。
Posted by:岸井清和  at 2024年09月10日(Tue) 16:47