A ラジコン、赤外線、リモコン (28)
250817 街をきれいに清掃車、プログラム編（マイコン換装） #おもちゃ病院 #おもちゃドクター #糸魚川 #クラブハウス美山[2025年09月21日（Sun）]
患者さまは、街をきれいに清掃車 SmartAngel（西松屋）
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前々回は、周辺部品や基板の部品を徹底検証するも、基板上COB故障と診断した報告
前回投稿は、このおもちゃ本来の元々の動作シナリオを解析した報告
この続報では、マイコン換装用ファームウェア開発と実際の基板作成について、報告する
（以前と重複したり修正した記述はご容赦を）
【プログラム開発】
基板故障の場合でも諦めず、マイコン換装という選択肢を提案できる
（他の治療手段を尽くしたうえで、お客さまの納得診療が前提）
おもちゃクリニックゆりかご では、先進おもちゃ病院の治療記録の内容を中古品でシミュレーション治療するなどして、治療技術の向上を図っている
オルゴール演奏だけでなく音声再生もでき、音に合せてＬＥＤチカチカやモーター制御も可能
多くのサンプルプログラムが公開されていて、自分の開発環境にあったものを適宜選択できる
最初は丸ごとコピーからスタート、そこから必要な機能に絞り込んだプログラム要件を提示して、ご指導・添削を開発者にメールで依頼することから始まる
依頼元の当方における「カスタマイズ要件の整理」が、アプリの出来栄えに関わって来る
今回依頼の際に提示した プロジェクト仕様要件は、前回（動作シナリオ解析）報告のとおり
開発者とのメール応答で詳細を固めていくことになるが、毎度、仕事が速いのには驚かされる
（当方での評価基板の 試作が間に合わないほど、しかも無償！）
後日、完成されたファームウェアは、設計要件とともに、開発者のブログで公開されている
開発者としては 意外なほどスムーズ に開発が進められたとのこと
【シーケンス定義】
動作シナリオの再現では、シーケンス定義は依頼元ドクターが記述 できるような枠組みで、ご指導いただいたので、納得できるまでやり直して 「ファイナルアンサー」 まで漕ぎついた
//動作ｼｰｹﾝｽ定義の枠組み
struct SEQ
{
short tim; //正値は当ｼｰｹﾝｽの経過時間[固有処理ｺｰﾙﾊﾞｯｸ周期]
//0はｼｰｹﾝｽの終わり
//-1はﾘﾋﾟｰﾄ開始
//-2はﾘﾋﾟｰﾄ終了
unsigned char mtr; //ﾓｰﾀｰ制御(0=ﾌﾞﾚｰｷ､1=正転､2=逆転)
//timが-1のときはﾘﾋﾟｰﾄ回数を指定する
unsigned char led0; //LED0制御(0=消灯､1=点灯)
unsigned char voiceS; //音声S制御
//(0=操作無し､1〜254=再生開始､255=再生停止)
};
完成版の「動作シーケンスの定義」を、前進走行とバック走行を抜粋して紹介する
解析画像とソースコードを見比べていただくと、分りやすい
ＳＷ０では前進走行モード。途中で音声が切り換わる
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ＳＷ１でバック走行モード。７秒間バックし自動停止
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上段：前進走行モード全体の音源波形
下段：バック走行時の音声Ｓ３の波形
動作シーケンスは文言で表現するより、記号化した形式で提示するのが正確で合理的
開発者からのリピート分岐の機能提供は、大変ありがたかった
//動作ｼｰｹﾝｽの定義 (Dr.W)
static const struct SEQ seq1[]= //前進走行
{
{64/KOYUU_PR,1,1,1}, //音声S1再生開始
{-1,8,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ開始､8回
{96/KOYUU_PR,0,1,0},
{64/KOYUU_PR,2,1,0},
{96/KOYUU_PR,0,1,0},
{64/KOYUU_PR,1,0,0},
{96/KOYUU_PR,0,0,0},
{64/KOYUU_PR,2,0,0},
{96/KOYUU_PR,0,1,0},
{64/KOYUU_PR,1,1,0},
{-2,0,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ終了
{32/KOYUU_PR,0,0,2}, //音声S2再生開始
{256/KOYUU_PR,1,1,0},
{-1,18,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ開始､18回
{256/KOYUU_PR,1,0,0},
{256/KOYUU_PR,1,1,0},
{-2,0,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ終了
{32/KOYUU_PR,0,1,9}, //音声S9再生開始
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{0,0,0,255},
};
static const struct SEQ seq2[]= //ﾊﾞｯｸ走行
{
{320/KOYUU_PR,0,1,3}, //音声S3再生開始
{-1,6,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ開始､6回
{512/KOYUU_PR,2,0,0},
{512/KOYUU_PR,2,1,0},
{-2,0,0,0}, //ﾘﾋﾟｰﾄ終了
{32/KOYUU_PR,0,1,9}, //音声S9再生開始
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{160/KOYUU_PR,0,1,0},
{160/KOYUU_PR,0,0,0},
{0,0,0,255},
};
【ダウンロード】
完成したプロジェクトは 清掃車の音声データをインデックスに追加、シーケンス制御を追加した ＰＵＹＡ電子オルゴール（音声再生）は、回路図なども同梱して当方共有フォルダで公開する
なお、これらのプロジェクト（オリジナル音源以外）は、複製・改変・再配布は自由であることを、あらためて付け加えておく
清掃車のディレクトリは
orgel1_4_SEISOSYA\orgel_SW_F002A_16
プロジェクトは PY32F002.uvprojx
メーカーＨＰでは、同じシリーズに「はたらく車トラック」もラインナップされている
今回のマイコン換装ファームウェアは、トラックにも流用できると思う
・ＧＰＩＯ機能に変更するツール「ＰＹ＿ＧＰＩＯ」
・ＮＲＳＴ機能に戻すツール「ＰＹ＿ＮＲＳＴ」
【マイコン換装】
メールで数回の応答を繰り返して、ほぼ完成が見えてきたので、
途中経過を開発者にも動画で情報提供する
当クリニック医局会においてもマイコン換装に至る経過を報告し、
もしもの再入院時にも慌てぬよう、情報共有を図っておく
モーター制御出力やＬＥＤドライバ用出力は、ここではＬＥＤで代用
評価版の回路図を再掲しておく
部品配置図は、部品面と半田面とを並べている
右側の青ＬＥＤは見づらいので黄ＬＥＤに要交換
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半田付け失敗跡あるが、動作は確認済
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私は秋月の両面ユニバ基板を愛用しているが、高価なのが玉にキズ
（なので、コスト計算では除外している）
電源とＬＥＤドライバ基板の回路図・配置図も再掲
ＬＥＤ出力の電流制限抵抗は、現物に合わせて調整
青ＬＥＤはＶｆが高いハズと、制限抵抗を省略
大失敗！ ＬＥＤを一つを焼損してしまった！
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配置図と実物とは、若干の違いがあるので要注意
あとで、電流制限抵抗１０オームを追加している
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元基板は故障ＣＯＢを縁切り、要改造
撤去したコンデンサとモータードライバ、何と小さい事か
改造配線が完了後、ＭＸ６１２を半田付けする
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既存のＳＷ接点に支障ないよう、ウラ面から配線
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このあと元基板、電源＋LEDドライバ基板、マイコン基板をリード配線して完成となるが、
その前に、お客さまに ここまでの治療経過を報告する
子どもさんには、退院まで、もう少々 お待ちいただきたい
【組み上げ、動作確認】
リード配線は、その接続先ごとにまとめておく
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切れ掛けの配線や短すぎる配線は新品に交換する
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全て配線したあとに動作確認、ブレーキが良く効いている
（※動画を作成後に、字幕のSW番号に間違いがあることに気付いた
誠に申し訳ないが、ここでお詫びして訂正させていただきたい）
一番最初の「ピヨピヨ」音は、「SW０」ではなくて「電源スイッチ」オンの起動音声で、
その次の音声は、「SW１」ではなくて、これこそ「SW０」オンの前進走行モードです。
清掃車の内部（電池ＢＯＸウラ）には
この記事の二次元コードを貼り付ける
元の清掃車本体に組み込んでの動作確認も無事クリア、これにて完治
約１か月の長期入院で、子どもさんには寂しい思いをさせてしまったが、
9月21日、「おもちゃ修理工房みやま」にて、直接お渡しして退院済
子どもさんは大喜び、ママさんは大感激！！
お客さまの声が、おもちゃドクターの励みになります。
清掃車の退院と入れ替わりに入院した レジスター も、無事に完治しましたよ。
今後とも大事に遊んでくださいませ。