ねんどろいど ドロッセル 「侵入者か!?」
2010年6月 ねんどろいど ドロッセル。目、光らせてますか? ねんどろいど ドロッセル+フォトトランジスタ工作の第3弾。 AVR(マイコン)を使ってLCDモジュール(液晶画面)にセリフを表示します。 AVRは1個で、センサとLED(ドロッセルの目)も制御しています。 電池不要、壁のコンセントに挿してますよ! 【キーワード】 ねんどろいど、グッドスマイルカンパニー、ドロッセル、ファイアボール、侵入者か、 USB-ACアダプタ、AVR, ATtiny2313, アナログコンパレータ、 フォトトランジスタ、照度センサ、NJL7502L, TPS615, LCDモジュール、キャラクタ液晶ディスプレイ、SD1602, SUNLIKE 【関連リンク】 ねんどろいど ドロッセル …グッドスマイルカンパニー製品紹介ページ ファイアボール …ディズニーチャンネル番組公式サイト 第1弾 ねんどろいど ドロッセル 自動的に「便利ね」 第2弾 ねんどろいど ドロッセル 自動的に「便利ね」mk2 |
ねんどろいど ドロッセル 「侵入者か!?」 デモ
本システムの背面に付けたUSB-ACアダプタから電源を取っています。 |
電子工作部分の説明
本システムは電子工作半分、模型工作半分といったところです。 回路図と部品配置図 センサとLED(ドロッセルの目)の制御は「ねんどろいど ドロッセル 自動的に「便利ね」mk2」と同じ。 AVRをATtiny13A(8ピン)からATtiny2313(20ピン)に変更し、増えたピンでLCDを制御しています。 LEDの電流制限抵抗の値について。 新品の電池(LR41が2個)3Vで、LEDには約4mA流れていました(2個並列の合計)。 5Vで動作させる場合、LEDのVFを3Vと考えると、(5V - 3V) / 4mA = 500Ω ということで470Ωにしました。回路図のR2 USBコネクタは単純に電力供給のために使っていて、USBの信号線(D+, D-)は関係ありません。 もちろんUSB-ACアダプタにUSBの信号は流れていません。 もとから頭部にあるスイッチと電池は、本システムと回路的につながっていないので、無いのと同じです。電池を入れても抜いても、スイッチがONでもOFFでも、本システムの動作に関係ありません。 頭部の改造は第1弾から一貫して同じ、何もいじっていません。そのまま使います。 詳しくは「ねんどろいど ドロッセル 自動的に「便利ね」」を見てください。 AVRのプログラム
ヒューズビットの設定は同梱したソースファイルの先頭に記述してあります。 ドロッセルのセリフもソースに直接記述してあります。 劇中のドロッセルのセリフ:
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模型工作部分の説明
ドロッセルを乗せる床板、USB-ACアダプタを付ける壁板、LCD(液晶画面)を支えるアーム、セリフの吹き出しなどを、1mm厚のプラ板と5mm角のプラ棒で作りました。設計図はなく、現物合わせです。 既存のケースや台座を加工したり、di:stageを利用してもよいでしょう。 ボディは、コンセントに挿す「壁付けタイプ」と、棚に置ける「床置きタイプ」の形で使えるようにします。そのため、回路基板を底面、背面、どちらでも取り付けられるように設計します。 壁付けタイプのときUSB-ACアダプタは両面テープで固定しますが、取り外しを考えると別の方法がよいかもしれません。壁板の側面からネジで締め付けて固定するなど。 USB-ACアダプタに穴を開けて直接ネジ止めしてはいけません!(ショートの危険性) ボディの幅はUSB-ACアダプタの大きさに合わせて決めます。今回の例では、USB-ACアダプタの幅が52mmだったので、ボディの幅は65mmです。 52mm + プラ棒両側(5mm x 2) = 62mm < 65mm 床板の奥行きは、なるべく短く、かつ、ドロッセルを置いたとき壁板にぶつからないように決めます。今回の例では80mm. ベリンダ装着時のドロッセルでギリギリの奥行きです。 5mm角のプラ棒に対し、ネジは径2.6mm長さ4〜5mmのなべネジを使います。 LCDを支えるアームでプラ棒を貫通する所があるので、そこは長さ10mmのネジを使います。 下記項目「分解した様子」の写真の1番。左側のネジがそれです。分かりますかね? プラ棒に穴を開け、ネジをグリグリねじ込みながら直接ネジ山を切ります。 ネジ止めする穴は径2.2〜2.3mm、ネジが貫通する穴は径2.6mmで開けます。 ネジ止めする穴でも入口を径2.6mmで抉っておくと、ネジ止め作業がしやすくなります。 床板の前面中央、径3mmのセンサを通す穴もドリル(ピンバイス)で開けます。 「ここだとセンサが目立ってヤダ」という人は、どこでも好きな位置にセンサを付けてください。 LCDのバックライトの光が側面から漏れ、横にあるドロッセルに反射したり、セリフの吹き出しからLCDの形が透けたりして奇妙に見えます。LCDの側面をガードして光の漏れを防ぐと、動作時の見栄えがよくなります。 |
分解した様子
完成品の様子
動作内容と操作方法
本システムに電源スイッチは無く、USBコネクタの抜き差しで電源ON/OFFです。 明るい状況で待機状態。センサを暗くするとLEDが点灯し、LCDにセリフを表示し、自動的に消灯します。暗くした後一旦明るくなれば待機状態に戻ります。 回路基板上の半固定抵抗(小さなボリューム)でセンサの感度を調整します。 左へ回すと鈍感になり、右へ回すと敏感になります。右へ回しすぎに注意。センサが利かなくなります。 詳しい説明と動作原理は「ねんどろいど ドロッセル 自動的に「便利ね」mk2」を見てください。 本システムには、センサと無関係にスイッチでLEDを点灯/消灯する動作モードもあります。 無改造の製品状態では電池が消費されますが、本システムではUSBコネクタからの給電でドロッセルの目を点灯させることが出来ます(電池を使わない)。また、押しボタンなので(タクトスイッチ)、首の後ろの小さなスライドスイッチよりも切り替えやすいです。 操作方法
スイッチ点灯では常時セリフ表示なしです。 |
部品について
フォトトランジスタ 「自動的に便利ね」第1弾のNJL7502L(JRC)、第2弾のTPS615(TOSHIBA)、どちらでも使えます。 これらは径3mmで砲弾型LEDと同じ形をしています。 プラ棒に開けた3mmの穴に通すとき、根元のツバが邪魔になるので削り落とします。 抵抗 LEDの電流制限抵抗は必ず入れてください。入れないとLEDが焼けて壊れます。 新品電池のときと同じ明るさを狙って470Ωとしました。明るすぎるようなら1kΩまでを目安に値を大きくしてください。 半固定抵抗 単なる分圧抵抗として使います。数百kΩあると調節しやすいと思います。部品一覧には100kΩを挙げましたが、例えば500kΩでもよいです。 LCDモジュール(液晶画面) 小さくて軽いものを使います。SD1602の同型(表示色の違い)がオススメです。ちょっと高価ですが。 USBコネクタ USB-ACアダプタに挿す側は「A オス」型コネクタです。100円ショップで売ってる携帯ゲーム機用充電ケーブルなどを切断して使うとよいです。 その他 ICソケット、ピンヘッダ、ピンソケット、コネクタ類(接続端子)、ケーブル(配線材)、基板。 プラ板、プラ棒、接着剤、ネジ、ワッシャ。 |
部品名 | 部品番号 | 値 | 個数 | 参考価格/備考 |
AVR(マイコン) | U | ATtiny2313 | 1 | 100円(秋月電子) |
フォトトランジスタ | Q | TPS615 | 1 | 50円(千石電商) |
NJL7502L | 1 | 2個100円(秋月電子) | ||
抵抗 | R1 | 100kΩ [黒茶黄金] | 1 | 1個5円/100個100円 |
抵抗 | R2 | 470Ω [黄紫茶金] | 1 | 1個5円/100個100円 |
半固定抵抗 | VR | 100kΩ [104] | 1 | 30円〜60円 |
積層セラミックコンデンサ | C | 0.1uF [104] | 1 | 10個100円 |
タクトスイッチ | SW1,SW2 | -- | 2 | 1個10円〜30円 |
LCDモジュール | LCD | SD1602HULB(-XA-G-R) | 1 | 900円(秋月電子) |
USBコネクタ | CN | A オス | 1 | 100円ショップ |
面白いものが出来ました。自分でも結構楽しんで使っています。 |