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あけましておめでとうございます [ブログのこと]

新年、あけましておめでとうございます!
2019年賀用.jpg
去年も大変楽しく模型を製作する事が出来て、幸せな一年でした^^
DORO☆OFF展示会も大盛況でしたし、たくさんのイベントや展示会にも参加させて頂きました。
2冊目となる自著本も出版する事が出来て、充実した一年であったと思います。
そんな中、最近では近況や製作途中の様子などは、ツイッターで簡単に済ませてしまう事が多くなり、ブログは更新が滞ってしまって大変失礼しております。
至らないところも多々あると思いますが、今年も「どろぼうひげの製作記」を、よろしくお願い致しますo(^_^)o


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タイマーの試作 [メカトロメイト・タイマー製作記]

みなさんお正月を満喫されていると思いますが、年末ギリギリのタイミングでメカトロメイトにタイマーを仕込んだ作品が完成していますので、製作記に残したいと思います。
メカトロメイトは、既に1体完成しておりますが、先日の千葉しぼり展示会で、なんと小林さんのお隣りに展示させて頂きました^^
その時、メイトファンの方も交えて、これならラーメンタイマーも作れるんじゃね?と盛り上がりまして、今回製作したものです。
メカトロメイトの目の部分は、デジタル表示の目(7セグメントLEDと言います)になっているので、ここに時間を表示すればタイマーになるよね!?という発想です。
目がデジタル.jpg
前回は、ニコニコとネムネム、まばたきの3種類の表現で済んだので、LEDは片目に3個仕込むだけで済みましたが、数字を表示するとなると、全てのセグメントにLEDを仕込まなくてはならないので、工作の難易度はググッと上がります^^
また、ラーメンのフタの上に乗せたいので、電池だけで単独に動く設計にしなくてはなりません。
タイムアップは音で知らせたいし、時間をセットしたり、キャンセルしたりと、プログラムも複雑になるでしょう。
軽く引き受けてしまったものの、難題が山積みで本当に実現できるのか、不安なスタートとなりました^^

さて、まずはタイマー部分の製作です。
操作の方法も含めた、タイマーとしての機能がしっかり出来ていないと、スイッチが何個必要で、どんなパーツが必要になるのか決まりませんからね^^
それに今回は、LEDをダイナミック点灯という方法で制御したいと思います。
1つの目で7個LEDがあるので、両目で14個のLEDを制御しなくてはなりませんが、少ない配線と簡単な制御で済ませるための制御方法がダイナミック点灯です。
どんな方法か説明しますが、それにはまず、7セグメントLEDがどんな構造をしているのか知っておく必要があります。
カソードコモン 7SEG.jpg
今回使用するのは、カソード・コモンという、マイナスが1本にまとまっているタイプです。
ちなみに、プラスが1本にまとまっているアノード・コモンというタイプもあります。
このマイナスが1本にまとめられているところが重要で、ここをマイナスに繋ぐか繋がないかで全体の表示をON/OFF出来る事になります。
ダイナミック点灯では、それを利用して高速にスイッチングすることで、多様な表示を可能にします。

例えば、2個の7セグメントLEDを使って、「13」と表示させたい場合、
ダイナミック点灯の仕組み.jpg
両方のLEDを並列に繋いでおいて、両方に「1」を表示させますが、10の位のLEDだけマイナスに繋げて発光させます。
1の位は点灯させません。
次に、両方に「3」を表示させ、今度は1の位だけマイナスに接続して「3」を発光させます。
これを高速に行うと、人間の目には綺麗に「13」と表示されている様に見えます。
これがダイナミック点灯の原理で、少ない配線でたくさんのLEDへ別々の数値を表示させることができるため、7セグメントLEDを使う時の常套手段となっています。
たまにテレビで、デジタル数字がチラチラして映っているのを見た事があると思いますが、ダイナミック点灯で高速にON/OFFされているために波打って見えているのです。

使用するPICですが、足の数が7本以上必要で、極小のSOPパッケージということで、「電飾しましょっ!2 PIC編」でご紹介した、PIC16F648を使用します。
PIC16F1827は、SSOPという足のピッチが非常に狭いタイプしか無いので、書籍でもSOPパッケージがあるPIC16F648をお勧めしています。
かなり古いPICですけど、電飾するのがメインならこれで十分です^^
モデラーにとっては、高機能であるより、足の数が多いほうがありがたいのです。
回路図です。
ダイナミック点灯.jpg
RBポートでLEDに表示する数字を出力して、RA0とRA1でどちらのLEDを点灯させるか制御します(赤線)。
RA6とRA7は、P73で説明しているスイッチ入力回路そのまんまです。
時間の設定やキャンセル、スタートスイッチとして使います。
RA2にBZと書かれたマークがありますが、これは圧電ブザーというもので、薄い金属板を振動させてブザー音を出すものです。
スピーカーの様に綺麗な音を再生するものではありません。
圧電ブザー.jpg
普通は一定のパルスを送って、「ブー」というブザー音として使うのですが、PICを使えばパルスの幅を自在にセットする事が可能ですので、音階を作る事が出来ます^^
音の長さと周波数を受け取って、高速にON/OFFさせる関数を作ります。
//RA2の圧電ブザーを周波数tで鳴らす
void MERODY( unsigned short L,unsigned short t){  
    unsigned short j,i;
    for(j=0;j < L;j++){
        RA2=1;
        for(i=0;i < t;i++){ __delay_us(1); }
        RA2=0;
        for(i=0;i < t;i++){ __delay_us(1); }
        
        }
    }

あとは、メインのプログラムから、長さと音程を引数にセットして呼び出せば、メロディーが鳴ってくれます。
                //チャルメラの演奏
                MERODY(60,98);  //G2
                MERODY(60,110);  //A2
                MERODY(240,123); //B2
                MERODY(60,110);  //A2
                MERODY(60,98);  //G2
                __delay_ms(200);//R
                MERODY(60,98);  //G2
                MERODY(60,110);  //A2
                MERODY(60,123);  //B2
                MERODY(60,110);  //A2
                MERODY(60,98);  //G2
                MERODY(320,110); //A2
                __delay_ms(500);
 

あんまり綺麗な音色ではありませんけど、安価でそれなりの音量で鳴ってくれるので、手軽です^^
ボタンの操作音にも使ってみました。

とりあえず、ブレッドボードに試作したラーメンタイマーの動作している様子です。
Youtubeに動画としてアップロードしました。


実用的なタイマーとして使える様に、ちゃんとプログラミングしました。
マニュアルレスでも使える様にデザインするのも、プログラマーのお仕事です^^

次回はベースの加工をご紹介したいと思います。

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ベースの製作 [メカトロメイト・タイマー製作記]

今回製作するのはラーメンタイマーなので、電池で動作する事が条件となります。
コンセントが無いと動かないタイマーじゃ、生活雑貨として使い物になりませんよね^^
また、カップラーメンを想定していますので、ある程度の大きさがあり、フタの上に乗せて使えるのが理想でしょう。
ほど良い大きさで、形も良さそうなベースとして、100均の太陽電池で動くオモチャを利用してみました。
ソーラートイからベース.jpg
このオモチャのベースだけ流用してみます。
この中に9Vの角型電池を入れて使おうと思ったのですが、ちょっと小さくて収まりませんでした。
単4の電池2本なら収まりそうですので、電源はそれに決定です(PIC16F648は3Vでも動作します)
しかし、電池がどれだけ持つのか、ちょっと予測出来ません。
ランダムでまばたきするので、消費電力が一定では無いし、圧電スピーカーを駆動する回数で消費電力が大きく変化するからです。
ちょっと使うには良いのですが、展示会などで長時間動作させるために、USBから電源を取れる様にもしておこうと思います。
あれれ?そうなると、1.5V×2本の3Vで動作させる回路を組むより、5Vで動作する回路を組んだ方が良くなりますね(^_^;)
色々と迷いましたが、結局、電池の3Vから5Vを作る昇圧回路を使って、電池の時も5Vで動作する回路にしようと思います。

昇圧回路も、100均から調達しました。
バッテリーの検討.jpg
こちらは単三電池2本から5Vを作る、モバイルバッテリーで、なんと100円です^^
この中に、昇圧回路が入っていますので、分解して取り出しました。
昇圧回路を取り出す.jpg
とてもシンプルな昇圧回路ですけど、たぶん自分で部品を買って組み立てるより安いです(^_^;)
乾電池の電極を受ける端子が、そのまま使えそうでラッキー!
USBコネクタを取り外せば、かなり小さい回路になりますので、ベースに納めるのも余裕でしょう。

電池ボックスを作ります。
電池ボックス 単4.jpg
初め、プラ板で電池ボックスを組んだのですが、ベースの幅が単四電池の長さギリギリで、ボックスが納まりませんでしたので、ボツりました。
代わりに、電池を受ける壁を作り、電極をつけて電池ボックスにしています。
試しに昇圧回路を使ってみたら、ちゃんと5Vが出て来ました。
5V供給.jpg
ちょっとフラフラしますけど、PICを動かす程度なら十分です。
これで電池で動作させる問題はクリアですね(^^)v

さて、次はUSB電源でも動作させます。
こちらは、単純に切り替えスイッチにしました。
USBと電源SW.jpg
A マイクロUSBコネクタです。
  秋月電子通商で購入できます。
B 3端子のスライドスイッチです。
  真ん中の端子が、スライドスイッチでどちらかに切り替わります。
  更に、真ん中でも停止するスイッチで、どちらにも繋がらない状態にも
  なります。
  ベースには縦向きに取り付けますが、上で電池のON、真ん中はOFF、
  下はUSBのONにしました。
USBで電源が取れれば、コンセントの無い場所(例えば飲み会の席とかね)であっても、モバイルバッテリーで動かせるので、行動範囲が一気に広がります。

次に、スイッチを取り付けます。
スイッチは、押した時だけONになるプッシュスイッチが2個です。
スイッチを自作.jpg
このオモチャをベースに使った理由のひとつが、ソーラー部分をスイッチとして使えそうだったからです^^
プラ板を箱組みして角を丸め、キートップを作りました。
ベース側にプッシュスイッチを取り付けて、キートップを被せれば、ちょっとイケてるスイッチになりそうです(^^)v

天板も、穴が開いたままですので、プラ板でフタをする事にしました。
天板と穴.jpg
今回は各色あるメカトロメイトから、「しっこく」を選びました。
黒は遮光性が高いのではないかと予想したのですが、これが大当たりでした。
これから電飾しようと思っている方は、「しっこく」を使うと遮光がだいぶ楽になりますよ^^
A メイトは、ネジでしっかりと固定します。
  小さなお子さんが操作する可能性もあるので、とにかく頑丈に作っておく
  必要があります。
B 配線は反対の足の中を通してベースへと導きます。
  ここも配線を通したら、さいごに金属線を挿して固定してしまいます。
C 圧電スピーカーの音を出す穴を開けました。
  音の出口から遠いところに開けて、間接的に出てくる構造にしています。
  キンキンした音をマイルドにする構造です^^

塗装して、デカールを貼りました。
自作デカール.jpg
元々グリーンだったので、剥がれても違和感が出ない様にルマングリーンで塗装しました。
それだけでは寂しいので、中華料理でよく見掛ける「雷紋(らいもん)」という模様を、自作デカールで作って貼ってみました。
ついでにスイッチのキートップの文字もデカールで作って、トップコートで保護してあります。
後ろの電源スイッチのレタリングは、すっかり忘れていたので何も書かれていません(^_^*)

完成した内部です。
内部完成.jpg
色々なパーツが、何とか収まってくれました^^
実はこの時、PICはメイト本体に仕込むつもりだったのですが、極小PICでも収まらないことが判明して、ベースに取り付ける事になりました。
設計図の無い製作なので、こんな変更はよくあります^^

次回は、メイトにLEDを仕込み、ラーメンを持たせてみます。

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目の発光とラーメン [メカトロメイト・タイマー製作記]

今回は、目を開口してLEDを仕込みます。
手にラーメンを持たせてみました^^

メカトロメイトの目は開口されていませんので、自分で穴を開けなければなりません^^
パーツが小さいので、難しい作業となりますが、慎重に作業すれば出来ない事はありません。
まずは、内側を削って肉厚を薄くする作業から入ります。
目の裏削り.jpg
A キットの状態です。
  表面まで、かなりの肉厚がある事がわかりますね。
B まずは「ここまでなら大丈夫でしょう」という深さまで一気に削ります。
  1mm位のハイスビットでガンガン削りました。
  表面に指を当てながら削ると、おおよその距離感が掴めます。
C どのくらいの肉厚になっているのか、穴を開けてみると良くわかります。
  0.3mmのドリルで穴を開けて距離感を掴み、更に削ります。
D 理想の肉厚は1mmくらいですが、恐怖を感じたら止めましょう^^
  開口してからでも、更に削ることは可能ですので。

今度は、デジタルの形に開口します。
ここが正念場ですので、ゆっくり慎重に作業しましょう。
ちなみに、ボクは3時間程掛かりました^^
目の開口.jpg
A 0.3mmのドリルで、出来るだけたくさん穴を開けます。
  とはいえ、ディテールを壊さないように余白を残して穴を開けましょう。
B 開けた穴を、新品のデザインナイフで繋いでいきます。
  決して一気に繋ごうとせず、少しずつ何度も切り込みを入れて繋ぎます。
  力の入れ過ぎは厳禁です^^
  繋がったら、セグメントの形に成型します。
  ヤスリが入る幅ではないので、デザインナイフのカンナかけで成型します。
C 全てのセグメントが開口できました。
  ちょっと失敗してしまった部分もありますが、まぁ何とかなるでしょう^^
D 裏からLEDで照らしてみました。
  ここで肉厚が均一であるか確認して、厚いところがあれば裏からリュータ
  -で削って調整します。
  成型色が「しっこく」なので、ほぼ遮光が出来ていますね^^

さて、LEDを取り付けますが、その前に目の周辺をアイボリーに塗装しておきます。
ブラックのままでは発色が悪くなるので、一旦サフを吹きました。
サフとアイボリー.jpg
この後、顔やえり、おなかや手足の先など、アイボリーで塗装する部分を塗装してしまいました。

LEDを取り付けて行きます。
PICの出力から保護抵抗を通し、並列に両目のLEDを繋いで、それぞれのマイナスだけは個別にまとめる配線になります。
チップ配線開始.jpg
A グリーンのチップLEDを使用しました。
  1.6mm×0.8mmという極小サイズのLEDです^^
  PICからの信号は両方に分岐しますが、マイナスはRA0とRA1の信号で制御
  される繋ぎ方でしたね^^
B 開口した目の位置に、チップLEDをエポキシ接着剤で固定しています。
  エポ着はチップLEDを閉じ込める様に、包み込んで固定します。
  もちろん、接着剤がとなりのセグメントまで行かない様にしなくちゃです。
  透明なので、硬化後にブラックで塗装すれば、ひとつのセグメントだけ発光さ
  せることが出来ます。
C 発光させてみましたが、かなり明るいです。
  これはまだ遮光塗装する前ですので、頭の内部へも強烈に光漏れしています。
D 遮光ブラックを筆塗りしました。
  これで光っている状態で、完全に光漏れが無くなるまで遮光しています。
  特に、隣のセグメントへ光が漏れない様に気を付けます。

この調子で、どんどん進めたいのですが、チップLEDを穴に密着させるために、配線を曲げて弾力を付け、テープで固定して密着させてからエポキシ接着剤で固定します。
接着剤が硬化する時間も必要なので、メッチャ時間が掛かります^^
目の配線.jpg
A 今度はとなりのセグメントにチップLEDを固定し、エポキシ接着剤を
  盛り付けました。
  極小のLEDを使っても、となりのLEDの端子に接触してしまいそうな
  狭さですので、慎重に位置決めします。
B 発光させると、裏にもこんなに光漏れがあります。
  発光させた状態で、遮光ブラックを筆塗りして光漏れを完全に無くします。
C 全てのLEDを取り付け終わりました!
  左右のLEDのマイナスは、全部1本にまとめて耳の裏に固定しました。
  セグメントの7本とマイナス2本の、計9本のポリウレタン線になりました
D 発光させてみると、光の強さがマチマチです。
  どうしてもLEDの位置が穴の真後ろに出来ず、僅かにズレてしまった
  ところが暗くなってしまいました。
  こういった、精度が出せないのは、手作りの限界なのでしょうね。

でも大丈夫。明るさのバラつきは、塗装で調整しちゃいます。
アイボリーで調整.jpg
明る過ぎるところにはアイボリーをたくさん吹いて、暗いところには少し吹く事で、明るさをコントロール出来ます。
様子を見ながら調整して、まぁ違和感は無いかな?程度には調整出来ました。
これで、全てのセグメントにチップLEDを仕込むという、今回の製作で最大の難関をクリアです(^^)v

さて、ここでラーメンの製作をご紹介します。
目が光ってカウントするのは楽しいのですが、ただボーッと立っているだけではつまらないですよね^^
そこで、手にラーメンを持たせてみようと思い立ちました。
ちょうど良いサイズのラーメンなんて無いので、自作するしかありません。
ラーメンの製作.jpg
A 右手には穴を開けて0.4mmの真鍮線を通し、割り箸を持っている手に
  しました。
  左手は切り込みを入れて、どんぶりを持たせます。
  どんぶりは戦車の転輪パーツからの削り出しです。
B 麺は0.18mmのポリウレタン線をちぢれさせました^^
  箸で食品サンプル的に持ち上げた麺にしてみました(楽しい~!)
  チャーシューはエポパテを薄く割ったもの、玉子やナルトはプラ板に塗装
  したものです。
C スープは、ちょうど100均に「クリアセピア」というUVレジンがあった
  ので使ってみましたが、ほど良い透明感で醤油味ですね^^
D どんぶりの模様はフォトショでデザインした雷紋を、ラベル用紙に印刷した
  ものを貼りました。
  緑のビニール線の被覆だけ輪切りにしたネギも入れたのですが、よく見えな
  いです。

小さな模型を作るのは好きですけど、ラーメンを作ったのは初めてでした^^
材料を工夫してそっくりに作るのは楽しくて、他のメニューも作ってみたくなりますね

次回は塗装と最終組み立てを予定しています。
もうちょっとだけ、お付き合い下さいね(^^)

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塗装・組み立て [メカトロメイト・タイマー製作記]

今回は塗装して組み立て、いよいよ完成です!

サフ・アイボリー部分まで塗装してありましたので、オレンジを塗装します。
前回は「みずいろ」+「オレンジ」でしたので、今回は「オレンジ」+「みずいろ」と、逆の配色にしてみようと思います。
マスキング.jpg
アイボリーの部分をマスキングしました。
丸い部分などは、貼ってからナイフでカットする方法です。
後からみずいろに塗装する部分もマスキングしていますが、ヘッドフォンはむき出しです^^

オレンジを吹きました。
オレンジ.jpg
オレンジは、キャラクターイエローです。
この後、つや消しでトップコートするので、これよりちょっと白に寄ります。

みずいろを吹いて、スミ入れしました。
ブルー.jpg
みずいろは、スカイブルーにホワイトを半々くらい混ぜた色です。
ヘッドフォンは、マスキングして吹いた後、筆でリタッチしています。
スミ入れはエナメルのニュートラルグレーです。

配線を通し、接着します。
配線通し.jpg
PIC16F648Aが本体に内蔵できないことが判明しているので、PICはベースに設置するしかありません^^
9本もの配線を、ベースまで引き伸ばす事になります。
幸い、0.18mmのポリウレタン線を使っていたので、1.5mm程度の穴でベースまで引っ張ることが出来ました。
各関節は、接着して固定してしまいます。
外れて配線が切れてしまったら致命傷ですし、小さな子供さんがいじっても壊れない対策が必要だからです。ベース板に固定.jpg
ベースの板にネジで固定しました。
配線を通した方の足も、接着剤を塗った金属線を差し込んで固定しています。

PICを準備します。
PIC16F648A.jpg
ブレッドボードでの試作回路は、通常のICみたいなパッケージであるPIC16F648Aを使っていましたが、メイトに内蔵するには、もっと小さいSOPパッケージ品じゃないと収まりません。
「電飾しましよっ!2」でも、極小で18ピンPICを使いたいなら、PIC16F648Aをお勧めしていますが、何でかっちゅーと
・1.2cm程度のサイズで、ちょっとしたスキマがあれば仕込める
・足の間隔が比較的広くて、ハンダ付けがやり安い(それでもムズいけど)
・PIC16F1827とピンコンパチで、電飾(デジタル出力)程度なら、性能的にも
 問題ない。
 
といった理由からです。
ただ、書き込みには専用のアダプタが必要になります。
ゲタで焼く.jpg
ちょっと高価ですが、セットするだけで普通のパッケージと同じ設定で書き込みが可能になります。
この、全く同等の性能でサイズだけ小さいのは大変ありがたく、数あるマイコンの中からPICをお勧めする大きな理由の一つとなっています。
プログラムを開発している間は、通常のパッケージ品で試作を繰り返し、最後にSOPに書き込んで内臓させるという方法でイケちゃいます。

プログラムを書き込んだPICを、配線して取り付けます。
PIC配線・樹脂.jpg
抵抗はチップタイプのものを使っていますし、配線はすべてポリウレタン線です。
PIC以外のパーツも小さくなりますので、ハンダ付けのスキルも上がっちゃいますね^^
平らなところで配線して、最終的にプラ板の土台に接着し、動作確認をしっかり行ってから、透明なエポキシ接着剤でコーティングして封入してしまいます。
とても繊細なハンダ付けなので、触れるだけで外れてしまうリスクがありますから、樹脂で密封保護してしまいます。

さて、これで完成しました!
完成.jpg
完成画像と動画は、別記事として公開しますね(^^)/
お楽しみ頂ければ幸いです!


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メカトロメイト・ラーメンタイマー完成画像 [メカトロメイト・タイマー製作記]

小林和史氏のデザインによるメカトロメイトは、とってもキュートで可愛いです^^
ボクもファンの一人で、既に目を電飾したメカトロメイトを製作させて頂きました。
とある機会で、目がデジタル数字なので、ラーメンタイマーになるのでは?という話題で盛り上がり、今回製作した次第です。
完全にファンメイド品であり、苦労した部分はありますけど、作っていて楽しかったし、ちゃんと動作するラーメンタイマーを完成させることができて嬉しいですo(^_^)o
完成画像と動画を公開させて頂きます。

まずは全体の様子から。
全体.jpg
ラーメンタイマーですので、カップラーメンのフタの上に乗せて使うのが普通でしょう。
電池で動き、ある程度の重さと大きさが必要ですので、100均のオモチャを流用してベースを作りました。
2つのスイッチで、タイマー設定・キャンセル、スタートが操作できます。
子供が操作する事も想定して、感覚的な操作で使える様にプログラミングしました。

手には、ラーメンを持たせています。
立ち食いラーメン.jpg
ただ立っているだけでは寂しいので、ラーメンを食べている様子にしてみました。
とはいえ、こんなサイズのラーメンなんてありませんので、全て自作しています。
この様な小さな食料品を作るのは楽しいですね^^

後ろからの様子です。
後ろから.jpg
電源として、単四電池2本を5Vに昇圧して使っています。
展示会などで長時間展示することもありますので、マイクロUSB端子からも電源を取れる様にしました。
スライドスイッチは、上にスライドすると電池での電源ON、真ん中はOFF、下にスライドするとUSBの電源がONとなります。
ちなみに、電池で8時間程度は持ちます^^

ベース内部です。
ベース内部.jpg
一番上にある黒い四角がPICマイコンです。
本体に内蔵出来なくて、結局ベースのココになりました。
電池ボックスも上手く収納できるように自作したものです。
昇圧回路、スピーカー、プッシュスイッチなど、ベース内部の密度はかなり高いです(^_^*)
何とか収まってくれてよかったです。

さて、動作の様子はYouTubeに動画として公開しました。

※BGMがあります

使い方や動作の様子は、動画で見て頂いた方が一発ですので、ぜひお楽しみいただきたいと思います。
短い期間でしたが、最後まで製作記にお付き合い頂き、ありがとうございました(^^)/


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MAZINGER Z and GREAT 掲載 [MAZINGER Z & GREAT 製作記]

今月のModelGraphix誌 2019.03 No.412 へ、Infinity版 マジンガーZと、グレートマジンガーを掲載して頂きました^^
Dxr3jydV4AI3Pxc.jpg
今月は「荒野のコトブキ飛行隊」隼一型(キリエ機)の1/72キットが付く豪華版!!
製作方法も詳しく解説されていますよ^^
筆塗りで迷彩をやってみたくなりますね

んで、昭和の巨大ロボファンにはたまらない映画だった「マジンガーZ Infinity」から、2体のマジンガーを製作させて頂きました!
マジンガーZ Infinity Ver.
ブレストファイヤー.jpg
こちらは電飾をメインにスーパーウェポンの数々を発光させています。
他にも、パイルダーに兜を乗せたり、耳のパーツを透明化したり、スクランダーのベルトを可動化したりしていますよ^^

グレートマジンガー Infinity Ver.
箱絵っぽく.jpg
こちらは電飾は控え目ですが、目の発光や、飛行姿勢で傾いた時だけスクランブル・ダッシュが発光する電飾をしています。
更に、箱絵の様な激しいダメージを、実際にキズを付けて再現してみました^^

んでもって、メッチャ売れてビックリしている「電飾しましょっ!2 PIC編」の紹介記事も掲載して頂いております(^_^*)
電飾しましょっ2 PIC編.jpg
電飾は楽しいけど、マイコンまでは・・・と思っているモデラーさん、是非読んでみて^^
何をそろえればいいの?どうやってプログラムって組むの?メッチャ難しいんでしょ?
と思い込んで、一歩が踏み出せないなら、この記事で考えが変わると思います。
プログラミングもモノ作りのひとつ。これまた面白いんですよ^^

よろしくお願いしますo(^_^)o

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コメント(17) 

目の発光 [ガンダムヘッド 製作記]

今回から数回に渡って、ガンダムヘッドのガチャに、バルカン砲発射のギミックを追加工作する様子をご紹介したいと思います^^
これは、ボクがたまたま回した「機動戦士ガンダムEXCEED MODEL GUNDAM HEAD」シリーズへ、効果音付きでバルカン砲を、個人的に追加工作したものです。
kidsroom_g51461.jpg
作例とかじゃないので、軽い気持ちでツイッターにあげたところ、ありがたい事にたくさんの反響を頂きました。
お問い合わせも多数頂きましたが、ツイッターはどんどん情報が埋もれて行ってしまうので、自分への備忘録としてもブログに製作記としてまとめておこうと思います。

このがチャは、RX-78-2 ガンダム、FA-78-1 フルアーマーガンダム、RX-78-3 G-3ガンダムの3種類があるのですが、ボクはRX-78-2ガンダムでした。
ヘッドゲット.jpg
簡単な組み立てが必要で、高さが8.5cmと、結構大きいです。
これならLEDを仕込むのも簡単そうだな~と、軽いノリで改造に取り掛かりました^^

まずは分解です。
ダボカット.jpg
首の下からエッチングノコを入れ、3箇所のダボをカットします。
ボクの場合はダボのカットだけで済みましたが、どうやら接着の強度にバラつきがあるみたいで、中にはフェイス部分まで接着されているロットもあるみたいです。
ボクは何の考えも無くスイスイと分解しましたが、とてもラッキーだったみたいですね^^
更に、これだけではまだ分解できません。
ひさしもカット.jpg
「ひさし」部分も接着されているので、半分だけの赤線部分をエッチングノコでカットします。
ただし、パーツが差し込まれる部分があるので、奥まで全部カットしないように気を付けて下さい。

左右のカバーがスライドして、少しだけ開くギミックが付いています。
分解出来れば、ネジ1本でカバーを取り外す事が出来るのですが、内部メカのモールドがメチャクチャ気合入っています^^
見事なモールド.jpg
これからクリアー版とかシリーズ展開しそうですね^^

さて、目を電飾してみようと思います。
目のパーツ取り外し.jpg
目のパーツは、かなりガッチリと接着されていました。
中央のダボ周辺はプラ部分が少ないので、ポッキリ逝ってしまう可能性が高いです。
ゆっくりと慎重に剥がしましょう^^
目のパーツはクリアーで、裏からシルバーが軽く吹きつけられて、表面側にはクリアーイエローが塗装されていました。
シルバーで遮光されてしまうのか?と思いましたが、LEDで照らしてみると、シルバーで拡散されて、いい感じで透過してくれます。
これはこのまま使っちゃうことにしました^^

箱を作って、LEDを取り付けます。
目にLED.jpg
目のパーツの裏へ、プラ板で部屋を作って、LEDを取り付けます。
カーブに合わせて切り出すのが面倒臭いので、ある程度フリーハンドで切り出して、プラ板の細切りで隙間を塞いでいます。
LEDは、色々な色を試してみましたが、電球色が一番しっくりと来ました。
3mmの砲弾型LEDを取り付けたフタをしますが、この目はひさしの奥になって、光っている様子が見えにくくなりますので、2個取り付けて強力な光にしてみます。
電源はUSBからの5Vで決まり!なので、330Ωの抵抗を使い、LEDは並列で繋ぎます。
CRDを使えば万能と思われがちですが、USBなど電源電圧が決まっているなら、抵抗を使った方が安全になります。
ちょうど良い機会なので、詳しく説明してみましょう。
本当は5Vに3VのLEDを20mAでつなぐなら、(5-3)÷ 0.02 = 100Ω です。
それを330Ωにすると、6mA程度しか流れなくなりますが、充分発光してくれます。
光量は若干落ちますが、ほとんど判らない程度で、しかも発熱がほぼ無くなります。
プラスチック製の模型に仕込むには、熱は大敵ですし、LEDの寿命にも大きく影響します。
どうしても光量が足りないなら、LEDの数を増やします。
「電飾しましょっ!2PIC編」で使うLEDは、ほとんど330Ωの抵抗を介して接続するように説明していますが、これによって、
・発熱を抑える
・安価(CRDは1本50円、抵抗は1本1円)
・色を変えても大丈夫(順電圧の変化に余裕がある)
という、数々のメリットがあります。
場合によっては、CRDより抵抗の方が適材という場合もあるんですね^^

発光させながら、遮光塗装します。
遮光塗装.jpg
LEDのおしり部分を、100均のエポパテで固めて、発光する目の部分はマスキングテープを巻いて、発光させた状態でモデルカステンの遮光ブラックで塗装します。
この塗料、流石に遮光用途に開発されただけあって、今までのどんな塗料より遮光性が高いです。
ただ、現在は在庫切れらしいので、もう入手は難しいかも知れません^^

これで目が発光してくれました!
目が発光.jpg
ただ目が光っただけなんですけど、急にリアルになりますね^^

次回はバルカンにLEDを仕込み、サウンドを付けたいと思います。
よろしくお願いします(^^)/

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サウンドの追加 [ガンダムヘッド 製作記]

今回はバルカン砲を発光させ、サウンドを付けます!

バルカン砲のパーツは、ガッチリと接着されているので、基部から切り取ってしまいました。
配線を通す穴を開けて、LEDを取り付けます。
ガトリングにLED.jpg
銃口が大きいので、1608(1.6mm×0.8mm)サイズのLEDが余裕で収まります^^
LEDは折り曲げて、ちゃんと正面を向けていますよ。
ダボ自体をカットしてしまったので、このまま接着しただけでは強度的に心配なので、金属線を打ち込んで補強することにしました。
接着.jpg
ヘルメット側には、配線を通す穴と、金属線の軸を固定する穴を開けています。
実は銃口パーツは、ゲート跡が綺麗に処理されていなくて、成型したら塗装をやり直さないといけなかったのですが、今回はパーツを切り取っているので、ゲート跡を見えない内側にして接着することが出来ます。

試しに発光させてみました。
色の違い.jpg
目は黄色で、バルカン砲はオレンジ色となり、光量も充分です^^
ここから先はPICを使って、ボタンを押したら点滅させるプログラムを書けば完成です。
でも、それだけでいいの?もうちょっと遊ぼうよ-^^
と、いう事で、発射と連動した効果音をつけてみようと思います。

用意したのは、MP3プレーヤーです。
MP3プレーヤー.jpg
秋葉の店頭ワゴンで、500円で買った超安物です。
マイクロSDカードに収録したMP3形式の曲を、電源ONする度に、最初の1曲目から再生します。
途中で停止した位置から再生するなんて、贅沢な機能はありません。
実は、模型に使うには、その方が都合が良い場合が多いです^^
MP3プレーヤー.jpg
マイクロUSBコネクタで、内蔵のバッテリー(たぶんNi-Cd)に充電され、1時間程なら連続再生可能です。
ステレオヘッドフォンで聞きますが、500円ですからね。ノイズもノリノリです^^
けど、そこは腐ってもオーディオ機器ですから、ICに録音する様なチープな音とは違って、ハッキリクッキリの再生音となります。

スピーカーは、100均のアイテムを分解しました。
100均スピーカー.jpg
スマホのイヤホンジャックに差し込んで再生させるスピーカーですが、いつもすぐ分解しちゃうので、そうやって使った事がありません^^
中身はインピーダンスが4オームのダイナミックスピーカーで、小さくても良い音で再生してくれますが、残念ながらこの商品は最近見掛けなくなりました。
4Ωのスピーカーって、何気に入手が難しいので、もっと買っておけば良かったです。

アンプに繋いで、再生してみます。
MP3とアンプ.jpg
バッテリーは取り外し、USBから5Vを供給しました。アンプへも5Vを繋いでいます。
マイクロSDカードへ、ガトリング音を収録して再生させてみました。
小さいスピーカーとアンプなのに、迫力サウンドです^^
ちなみに、音は「効果音ラボ」さんから頂きました。
https://soundeffect-lab.info/sound/battle/battle2.html
こちらの「重機関銃」を利用させて頂いています。
高音質の素材を無償で提供してくれる、たいへんありがたいサイトさんです。
スピーカーが小さいので、低音をイコライズして、コンプレッサーで音圧を上げたものを収録しましたが、加工したものを再配布することは禁止とされており、どんな事情があろうと差し上げる事はできませんので、お問い合わせはご遠慮下さいね
あと、今回D級アンプというものを始めて使ってみました。
こんなに小さいのに5Vの電源で、スピーカーが4Ωなら2Wとして使えます。
1個300円で買えて、組み立てる必要も無く、パワフルでコンパクト。スゲーです。
接続はイヤホンジャックの端子Aから、音声信号だけ接続して、GNDを繋ぎません。
なぜかアンプとGNDを繋ぐと、MP3プレーヤーが発熱してきます。
原因はわかりませんが、シールドされていなくてもノイズはそんなに乗りませんし、GNDさえ繋がなければ発熱しないので、ヘンテコな接続で行きます^^

コントロールは、PICにボタンを操作させます。
MP3 SW.jpg
プレーヤーの裏には、ボタン操作する端子があります。
フィルムに貼られた金属の皿がペコッとへこんで、端子を接触させる事で操作します。
色々といじって検証してみたら、ナカナカ良い操作性です。
まず、ボリュームは、セットしたら電源を切っても覚えていました。
ただし、オートパワーオフした時はデフォルトの音量に戻ってしまう様です。
電源を入れ直すと、常に最初の1曲目から再生されました。
真ん中は停止/再生ボタンですが、停止した位置は覚えていますので、PAUSEボタンですね。
REWボタンは、1曲戻るボタンですけど、なんと、このボタンを押すだけで1曲もどった先頭から再生を開始してくれます。
普通はREWボタンで戻して、PLAYボタンで再生してあげなくてはならないのに、REWボタン一発で再生してくれるのはありがたいです。
つまり、REWボタンとPAUSEボタンだけで、全て操作可能なようです。
REWボタンで巻き戻し、PAUSEボタンで一時停止した状態で待機

発射ボタンが押されたらREWボタンをオンにして再生。

秒数をカウントして、再生が終わった頃PAUSEボタンで一時停止

1分間、操作が無いとオートパワーオフとなって、音量がリセット
されてしまうので、50秒経ったら勝手に撃つ様にプログラムする

うーん。面白くなってきたのですが、だいぶ長くなってしまったので、今回はここまでとさせて頂きます。

次回はPICと接続、プログラミングをご紹介したいと思います。

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プログラミング [ガンダムヘッド 製作記]

今回は回路を繋いでプログラミングです。

PICには、たくさんの仕事をしてもらいます。
・発射スイッチの監視
  ・待っている間、一定時間で自動的に発射させる
・バルカン砲を発射したら、
  ・バルカンのLED点滅
  ・MP3プレーヤーの再生と停止

この中で、一番面倒なのは、MP3プレーヤーの制御です。
でも今回のプレーヤーは、PAUSEとREWボタンをコントロールすれば良いので、スイッチングは2個で済むから楽チン!と、思っていたらハマりました。
過去の経験では、MP3ブレーヤーのボタンは、真ん中の丸からマイナス(GND)につなげば、スイッチが押された動作をしていました。
ところが、今回のプレーヤーは、GNDに落としても動作してくれない時があり、安定しません。
どうやら、GNDにつなぐだけではなく、ボタンの接点をちゃんと繋がないとダメなプレーヤーでした。
見た目は以前使っていたブレーヤーとそっくりなのに、回路的にはかなり違うみたいです。
仕方が無いので、PICからトランジスタを使ってリレーを動かし、MP3プレーヤーのボタンを押させる事にしました。
GUNDAM HEAD PLUS VULCAN.jpg
RA0とRA1へ、トランジスタ2SC1815を繋いでいます。
たとえば、RA0=1; とプログラムすると、7番ピンのRA0に5Vが出てきて、2SC1815のBも5Vになります。
トランジスタは、Bに電流が流れるとCとEが繋がる動作(スイッチONと同じ)をします。
すると、5Vに繋がっていたリレーのコイルは、マイナスへと電気が流れる道が出来て、電磁石が働いてリレーがONになります。
リレーのコイルは電力を食うので、PICの出力では直接動かせないため、トランジスタでスイッチングしています。

他の部分も見てみましょう。
例えば、RA5=1; とプログラムすると、2番ピンのRA5に5Vが出てきて、保護抵抗330Ωを通ってLEDが点灯します。
RA5=0;とすると、LEDは消えます。

今度はスイッチを見てみましょう。
RA3は、4.7kΩの抵抗を介して5Vに繋がっていますね。
スイッチが押されていないと、RA3は1になっています。
押されるとマイナスに繋がって、RA3が0に変化します。
これをプログラムで検知します。
if(RA3==0){ スイッチON }

いかがでしょうか?
こんなふうに、パーツを組み合わせて、ソフトウェアと連携する感じで回路を作っていきます。
面白いと感じる方もいれば、面倒臭いと感じる方もおられるでしょうね^^

実際に製作した回路です。
実体配線.jpg
MP3プレーヤーのボタンから配線を引き伸ばし、リレー(黒い四角の箱)へと繋がっています。
リレーはPICでコントロールされるトランジスタ(基盤にある黒いカマボコ形)へと繋がっています。
この状態でテストを繰り返し、プログラムを調整したり、MP3ファイルを編集したりして、完成させました。

全てのパーツの高さを、出来るだけ低く製作していたので、100均のコレクションケースの底に収まりそうです。
ガンダムは接着しただけでは不安だったので、ビス止めしました。
ビス止め.jpg
発射スイッチ用の四角穴も開口しています。
レタリング.jpg
このスイッチはLEDを内蔵しているので、バルカン砲を発射している間は点灯する様にプログラムしました。

最終的に完成した、ベースの内部です。
ベース内部.jpg
スイッチを押したらバルカン砲が点滅する それだけならずっと簡単だったのですが、サウンドを付けようと思っただけで、こんなに大袈裟な回路になってしまいました。
色々とトラブルはありましたけど、とりあえず動いてくれたので良かったです^^

最後に、プログラムのソースも公開しちゃいます。
このままコピペ出来ますので、ご自由にお使い下さい。
今回は「電飾しましょっ!2 PIC編」では触れなかったタイマー割り込みという処理をしています。
これはPICに内蔵されたタイマー回路を使って、どんな処理をしていても一定の時間を検知できる仕組みで、今回は50秒のカウントダウンに使っています。
/* 	使用するキット名 GUNDAM_HEAD ガチャ
	日付 2019.01.22    
	PIC12F1822
	プログラマー どろぼうひげ
 スイッチ入力でバルカン発射
 同時にMP3プレーヤー再生、スイッチのLEDオン
 RA0 MP3 PAUSE
 RA1 MP3 REW
 RA2 SW LED
 RA3 SW INPUT
 RA4 VALCAN LEFT
 RA5 VALCAN RIGHT
*/

// PIC12F1822 Configration Bit Settings

// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC    // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin)
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer Enable (WDT disabled)
#pragma config PWRTE = ON       // Power-up Timer Enable (PWRT enabled)
#pragma config MCLRE = OFF      // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input)
#pragma config CP = OFF         // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled)
#pragma config CPD = OFF        // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled)
#pragma config BOREN = OFF      // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset disabled)
#pragma config CLKOUTEN = OFF   // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin)
#pragma config IESO = OFF       // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is disabled)
#pragma config FCMEN = OFF      // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is disabled)

// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF        // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off)
#pragma config PLLEN = OFF      // PLL Enable (4x PLL enabled)
#pragma config STVREN = ON      // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset)
#pragma config BORV = LO        // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.)
#pragma config LVP = OFF        // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled)

#include 
#include "stdlib.h"
#define _XTAL_FREQ 8000000

unsigned int byou =50;
int Count;

//50秒をカウントダウンする割り込み 
void interrupt intertimer(void){    
    if(TMR2IF == 1){                //タイマー2の割り込みか?
        Count++;                    //割り込み発生の回数をカウント
        TMR2IF = 0;                 //タイマー2割り込みフラグをリセット
        if(Count>=125){             //割り込み8ms×125回で約一秒
            Count=0;
            byou--;
        }
    }
}

void main(void) {

    OSCCON = 0b01110010;	//内部クロック8MHz 4MHz 0b01101010 
    ANSELA = 0b00000000;	// アナログは使用しない(すべてデジタルI/Oに割当てる)
    TRISA = 0b00001000;     // RA3だけ入力その他のピンは出力に割当てる(RA3は入力専用)

    T2CON = 0b00000111; //TMR2 POST 1:1 PRE 1:16
    PR2 = 249;          //タイマーカウント値設定
    TMR2 = 0;           //タイマー2の初期化
    TMR2IF = 0;         //タイマー2割り込みフラグ0
    TMR2IE = 1;         //タイマー2割り込みを許可
    PEIE = 1;           //周辺装置割り込み有効
    GIE = 1;            //全割り込みを許可
    
    PORTA=0;            // 出力ピンの初期化(全てLOWにする)
    char  i;
    
    //MP3 プレーヤーの立ち上がりが一定しないので、byou=1にして、1度だけ強制的に再生する
    __delay_ms(2000);    //MP3 PLAYER START UP WAIT
    byou=0;
    
    while(1){
    
        if(RA3 == 0 || byou == 0){     //スイッチが押されたか50秒経過

            RA2=1;              //スイッチのLED ON
                RA1=1;          //MP3 REW ON
                __delay_ms(300);
                RA1=0;
            
           for(i=0;i<16;i++){   // 16発撃つ
               RA4=1;           //バルカン発光
               RA5=1;
               __delay_ms(60);
               RA4=0;           //バルカン消灯
               RA5=0;
               __delay_ms(60);  //トータルで120ms
           }
           
            RA2=0;          //スイッチのLED OFF
            byou=50;        //経過時間リセット
                RA0=1;      //MP3 PAUSE ON
                __delay_ms(300);
                RA0=0;
        } 
    
    }   //end of while

}	//End of main


※36行目 は、#include <xc.h>(半角に書き直して下さい)です。

43~53行
タイマー割り込み処理の宣言部分です。
グローバル変数 byou が、1秒間隔でカウントダウンします。

61~67行
タイマーの設定です。
2つあるタイマーの、2を使いました。

72~74行
電源ONの際、MP3プレーヤーのPAUSEボタンを押して、一時停止状態にしたいのですが、電源ONの度、プレーヤーの立ち上がり時間が安定していなくて、ボタンを押すタイミングが判りません。
もう仕方ないので、初めに byou = 0 にして一度発砲させちゃう事にしました

76行
このwhile(1){
と101行の}の間がプログラム本体で、他はテンプレートと各種の設定をしているだけです。

78行
ここでRA3のスイッチが押されたかチェックしています。
50秒をカウントダウンしている変数、byouが0でも発射します。

81~83行
MP3ブレーヤーのREWボタンを押し、サウンドを再生開始します。
300ms(ミリセカンド)ボタンをONにしています。

85~92行
16回、バルカン砲のLEDを点滅させています。
この間、サウンドが再生されています。

86~98行
MP3プレーヤーのPAUSEボタンを押し、サウンドストップです。

出来るだけわかりやすく書き直したので、C言語に精通した方には「ぬるい」表記になっている部分もありますが、ご容赦下さいね^^

次回は最終回です。完成画像と動画をご紹介します^^

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