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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)
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[固有処理コールバック周期] //0はシーケンスの終わり //-1はリピート開始 //-2はリピート終了 unsigned char mtr; //モーター制御(0=ブレーキ、1=正転、2=逆転) //timが-1のときはリピ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 -thumbnail2.png) SW1でバック走行モード。7秒間バックし自動停止 -thumbnail2.png) 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}, //リピート開始、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}, //リピート終了 {32/KOYUU_PR,0,0,2}, //音声S2再生開始 {256/KOYUU_PR,1,1,0}, {-1,18,0,0}, //リピート開始、18回 {256/KOYUU_PR,1,0,0}, {256/KOYUU_PR,1,1,0}, {-2,0,0,0}, //リピート終了 {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[]= //バック走行 { {320/KOYUU_PR,0,1,3}, //音声S3再生開始 {-1,6,0,0}, //リピート開始、6回 {512/KOYUU_PR,2,0,0}, {512/KOYUU_PR,2,1,0}, {-2,0,0,0}, //リピート終了 {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」
250817 街をきれいに清掃車、基板故障(動作シナリオ解析) #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05日(Fri)]
患者さまは、街をきれいに清掃車 SmartAngel(西松屋)
走らない、音が出ない、LEDが時々しか光らない -thumbnail2.JPG) 前回投稿では、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 本日は続報として、このおもちゃ本来の動作シナリオを解析したので、報告する
【清掃車の特徴】
主な特徴を抜粋すると
・ボタンを押すと走る!音が鳴る! ・ボタンで色んな自動モード! @前進走行モード、 Aバック走行モード、 B前進&バック走行モード、 C前後に揺れるモード
ところが、肝心の動作シナリオの詳細が良く分からない 情報収集でネット動画やSNSで検索してもヒットせず
「頑張る」と約束したドクター、自分なりに善後策を検討 今回はドクターの技術研修と割り切り、別途入手した実機を元に安価なマイコンで換装する (お客さまの実費負担は、何とか 300円以内に収めたい)
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、マイコン換装ファームウェアを開発しておけば、トラックにも流用できると思う
【走行モード】
オリジナル清掃車のモーター出力をオシロ観測した画像を、ザっと並べてみる
動作シーケンスの仕様は、オシロ波形での観測画像を参考にしつつ、 実機での音源の長さは、サウンド編集ソフトで開いて確認できた(これは便利)
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  なお画像にはないが、モータードライバICへの入力には、 正転と逆転の2つの信号が入力されていて、ブレーキ制御も 機能していることを確認
250817 街をきれいに清掃車、基板故障(徹底検証) #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02日(Tue)]
患者さまは、街をきれいに清掃車 SmartAngel(西松屋)
2025年8月17日、おもちゃ修理工房みやま にて受付 走らない、音が出ない、LEDが時々しか光らない
症状:車が動かない、音が出ない、LEDは時々しか光らない 治療:ギヤ周辺の余分なグリスや毛絡みを除去、清掃する 周辺部品や基板上部品を徹底検証するも、基板上COB故障と診断 お客さまとご相談のうえ、安価な代替基板を作る方針 退院:代替基板作成には長期入院必須、もうしばらく、お待ちください
【問診概要】
定番の電池チェックと車体の分解は 子どもさんにも、お手伝いして貰う -thumbnail2.JPG) 子どもさんの面前で、電子基板の接点を清掃したが症状は改善せず
ここから先は「入院が必要」と聞いて子どもさんが泣き出しそうだった おもちゃドクターが「頑張る」と約束してご納得いただいたからには、 徹底検証して故障原因を究明し、完治退院を目指す所存である
お客さまとご相談して、診療状況の経過報告を条件に、長期入院の同意を得た この投稿は、お客さまへの経過報告も兼ねて、私の治療記録として公開するもの
【原状確認】
1年前に購入されたとのことだが、遊び方に関する情報量が少なく、とても苦労した おもちゃの説明書やおもちゃの外箱がある場合は、ご持参くださると大変ありがたい
自動でバック走行も出来るぞ! 手転がしで楽しく遊べるそうだ -thumbnail2.JPG) ギヤ周辺の余分なグリスや 毛絡みを、除去・清掃する -thumbnail2.JPG) モーターやスピーカーは単体チェックでOK -thumbnail2.JPG) スイッチや周辺部品との配線は、テスターで確認済 -thumbnail2.JPG)
241213 トーマス 10までつなげて、連結器破損(造形補修に工夫)[2025年04月14日(Mon)]
子ども達の元気パワー とことん付き合う覚悟
昨年末、市立 発達支援センターめだか園 =「やまのい診療所」から再入院のトーマス 同じ症状の再発なので、今回は治療方法にも一工夫を加える 4月13日、おもちゃ修理工房みやま で他のドクターからも「OK」確認 新たな治療技術の情報共有は、大切にしたい
【概要】
トーマス 10までつなげて(再入院) 症状:連結器の爪が折れた 治療:型取り前に工夫をして 復元後の厚みを確保 不用品で代替部品を作る 退院:4月14日、やまのい診療所にて退院済
【造形補修】
貨物トロッコの正常な連結器の爪には 型取りをする前に、ビニテープを巻く -thumbnail2.JPEG) 治療対象の連結器の爪破損部分は 前回の治療跡に残る接着剤を除去 -thumbnail2.JPEG) 100均の3Dネイル化粧品を流用して アクリル粉とリキッドで造形補修する -thumbnail2.JPEG) ビニテープ巻きの厚さ増し部分も、型どおりに復元 されている
241215 チェイス スーパーポリスカー、変形できない(ギヤ歯欠け)[2024年12月27日(Fri)]
パウパトロール 変形ビークル チェイス スーパーポリスカー 12月15日、おもちゃ修理工房みやま にて受付入院
症状:変形の開閉が出来ない 治療:分解点検して再組立て 中心ピニオンギヤ2歯欠け ギヤ上下を反転して仮設 海外から新品ギヤ取り寄せ中 退院:12月24日、よこまち診療所にて仮退院済 新品ギヤ到着次第、再来院で根本治療する
【分解整備】
シャーシの固定は、7か所のハメ込み 後方から順に青い爪を外し最後は抉る -thumbnail2.JPEG) 中心軸のピニオンギヤに 大きな力が集中する構造 -thumbnail2.JPEG) ピニオンギヤの歯欠けを発見 10歯のうち2歯が欠けている -thumbnail2.JPEG) 新品ギヤを手配するが、仮に上下を反転して再組立てしてみる 前輪部を左右から支えてやると、何とか変形できる状態を確認 年末年始を挟むので、海外から部品到着までの間、仮退院とする
241215 覆面パトカー、音が出ない(原因不明)[2024年12月23日(Mon)]
トミカ4D 日産GT-R 覆面パトカー
12月15日、おもちゃ修理工房みやま で入院受付したが、 当クリニックでは 修理不能 と判断して返却する
症状:タイヤSWでの音が出ない -thumbnail2.JPEG) 【解析困難】
さすがトミカ、本体サイズ:77 x32 x20mm -thumbnail2.JPEG) LR44電池2個で基板電圧2.8V、各SW接点清掃 スピーカチェッカで音量確認、いずれも異常なし 裏面から基板のリセットSW押しても、変化なし
これ以上の解析は困難のため、故障原因不明 残念ながら当クリニックでは修理不能と判断した
241213 ペッタンワールド、連結できない(代替マグネット連結器)[2024年12月20日(Fri)]
予め「ゆりかご」を巡回して待機患者さまを預り、週末の12月15日、おもちゃ修理工房みやま に持ち込み ペッタンワールド というマグネット連結のおもちゃ 以前の担当 Dr.Toy-zawa が入院治療を引き受けてくれた
【診療記録】
色褪せするほど脆くなっている せめて安全に遊べるように工夫 -thumbnail2.JPEG) マグネットは、誤飲防止のため 薄いPET板で全体を包んで固定 -thumbnail2.jpg) これで先頭車に続いてゾロゾロ 連結したまま、一緒に動かせる -thumbnail2.jpg)
240119 はたらく車、CATブルドーザー(支え部品が紛失)[2024年03月07日(Thu)]
キャタピラー・ブルドーザー ドイツ「ブルーダー社」の知育玩具、工事現場で働く車シリーズ
入院から1か月半、代替部品の探索に時間(と頭)を費やした診療記録
原形とは全く違う材質・形状・色になってしまったが、保育園の先生方のフォローで 子どもたちに面白がって遊んでもらえれば幸いである
「おもちゃは、子どもに愛されてこそ生きる喜びがある。」-thumbnail2.jpg) ドーザーを上下する軸の支え部品が紛失 シャボン玉遊びの空き容器を再利用する -thumbnail2.jpg) 容器上部を輪切りにして支えリングに代用 反対側を真似て、プラ板で同じ形状を再現 -thumbnail2.jpg) プラ板を土台に輪切りリングを取付け これで脱着可能な代替部品が完成した -thumbnail2.jpg)
240302 緊急出動!おしゃべりパトロール(音が鳴らない)[2024年03月03日(Sun)]
ひなまつりに アンパンマンが2体、ひまわり診療所にて受付入院
2件目は、緊急出動!おしゃべりパトロール
症状:光るだけで音が鳴らない(診療記録より抜粋) 治療:スピーカ配線の断線、半田付け直し 内部のスイッチ類接点を磨き清掃 運転席人形の軸破損を、接着補強 左右のドアミラーは、修理保留 退院:3月4日、ひまわり診療所にお届け退院済
スピーカ配線が外れてた 両方ともハンダ付け直し -thumbnail2.JPG) アンパンマンの回転軸先端が折損 分解してエポキシ樹脂で接着補強 -thumbnail2.JPG)
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