振り向き君を作ろう!



Setup
振り向き厨って知ってますか?

アーケードゲーム等で、プレイ中に突然後ろを振り向いて
アピールしてくるアレです。

音ゲーコーナーで大流行しているので
まれに、よく見かけマス。

---------------こんなやつ----------------
        | ̄
. ( ゚д゚) |   はーねがー♪擦り切れてー折れる日ーまでー♪
 | ヽノヽr┘    翔ばたきーたーいー♪
  >‎> 'T

       | ̄
 ( ゚д゚ )彡|    そう!
 | ヽノヽr┘
  >‎> 'T


※元ネタ紹介(0:57あたり)
------------------------------------------


しかし、あまりの難易度(?)ゆえに、 素人が手軽になせる技ではありません。

そこで、お手軽簡単自動振り向きPOD装置「振り向き君1号」をつくってみました。

今回使用するのはこれ。
AVRマイコン ATMEGA328P−PU
高性能ワンチップマイコンATMEGA328Pです。
1個250円で、何でも出来るすごいやつ!


用意する物:

○BOKUMETSUモジュール
ATMEGA328P
LM339N
2SK2936 x 4
2SJ471 x 3
7805
2SC2712GR
2SA1162GRXX
2SC1815GR
7805
X'tal 16MHz
電解コンデンサ 100uF 16V x 2
他、コネクタ、ピンヘッダ、ユニバーサル基板
コンデンサ、抵抗など

○FURIMUKIモジュール
ATMEGA328P
昇圧型DC DCコンバータモジュール - SteuUP・DIP Ver2 5Vタイプ(秋月)
2SC2712GR x 3
2SA1162GR x 16
3色LED LATBT66B x 16 赤外線リモコン受信モジュール PL-IRM0101
フォトインタラプタ GP1A53HRJ00F
低ESR電解コンデンサ 100uF 10V
こわれたHDD
電池、電池ボックス
他、スペーサー、ねじ、ねんど、コネクタ、
ユニバーサル基板、コンデンサ、抵抗などなど

○EDENモジュール
ATMEGA328P
7805
電解コンデンサ 100uF 16V x 2
赤外線LED
2SC2712GR x 8
2SA1162GR x 8
他、コネクタ、ピンヘッダ、ユニバーサル基板
コンデンサ、抵抗など

なにやらいろいろありますが、
ATMEGA328P以外は、電源と入出力用の半導体という構成です。

部品や基板を含め、秋月と千石のみでそろいました。


どれも、一般的なパーツです。

参考:
▼振り向き厨のページ(まとめサイト)
Step 1
まず、回路図です
ATMEGA328Pで作るPOD装置回路図
fig.1
といいたいところですが、回路図準備中。正直めどい。
だって、3モジュールそれぞれCPUあって、
無駄にI/Oが多いんですもの。


どのぐらいI/Oが多いかというと…

ピンアサイン
BOKUMETSUモジュールピンアサイン
fig.2

FURIMUKIモジュールピンアサイン
fig.3

EDENモジュールピンアサイン
fig.4

そうでもないかな?


また、FURIMUKIモジュールに表示するための画像はプログラム中に埋め込むのですが、
そのためのデータを生成するツールを、配信リスナーの方が作ってくださいました。

ちょっと特殊な、お絵かきツールのような感じです。
すごい!

EDENモジュールピンアサイン
fig.5

EDENモジュールピンアサイン
fig.6





Step 2
中身です

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1つめはBOKUMETUモジュールです。

HDDのモータを回します。

左の7個がモーター駆動用FET群、
中央がフィードバック制御用コンパレータ
右下が電源、
そして、右上がメインのCPUです。

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HDDのモーターは、DCブラシレスモータと呼ばれ、
3相+中点の4本制御です
ちょっと制御が面倒くさいのですが、
次の工作のコアにするため、しっかり作りました。

センサレスフィードバック制御とPWMの両立による速度制御がキモです。

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いくつか、スイッチ部分など実装していないところがありますが、
「振り向き君」には十分でしょう。

次の工作、「ろくろちゃん3号」のコアになったら、
詳細まとめようと思います。

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しかし、よくこんなぐちゃぐちゃで動いてるなー


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2つめはFURIMUKIモジュールです


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点滅するLEDの残像を利用して、絵や文字を書いたりするアレです。
PODって呼ぶみたいです。

回るという意味では、パソコンのファンに絵が出るやつに似ていますね



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裏側にはフォトインタラプタがついています


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フォトインタラプタはこんな感じで遮光板を横切ります、
この位置が回転基準位置(描画開始角度)になります。


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左上にあるのが、昇圧型DC DCコンバータモジュールです
電流はあまりとれませんが、小型で使いやすいのがいいですね。

鉄仮面のようなのが、赤外線受光モジュールです。
赤外線の38kHz変調に応答して、
cmosレベルで出力してくれる優れもの。

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赤外線信号はUSART端子に直結しており、
後述のEDENモジュールからシリアルでデータを受信します。

つまり赤外線リモコンのモジュールを使ったUSART通信です。
さすがにUSART信号をのせるのは無理かと思いましたが、
実験してみたら2400bpsぐらいはいけそうでした。

やってみるもんですね。

ずらっと並んでいるのは、3色LEDです。
これのおかげで、配線がとても面倒でしたが、
カラー表示の美しさには代えられません。


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最後の一つが、EDENモジュールです


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キー入力を見て、赤外線でデータをはき出します。

やっていることからして、ATMEGA328Pはもったいないのですが、
面倒なので、他のモジュールと統一しました。

250円だし。

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キー入力は、自作コントローラの内部回路からいただきます。



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赤外線でデータを送るといえばかっこいいですが、
ただ赤外線LEDを38kHz駆動してUSARTをAM変調するだけです。

受光モジュール様々ですね。

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全体像です

FURIMUKIモジュールは電池駆動で、
電池の位置がずれているのは、バランスを取るためです。




Step 3
動作しているところです


R,G,Bを1枚ずつ表示して、3枚で1枚の画像を描画しています
最後のsmooooch娘の映像だとわかりやすいかもしれません。


Step あとがき
AVRマイコンで作った最初の工作がこれです

赤道儀のモーター制御部を作るついで、のはずだったのですが、
ずいぶん時間がかかってしまいました。

「振り向き厨」の表示を切り替えるぐらいしか考えていなかったのに、
やれフルカラーだ、やれ赤外線通信だ、やれアニメーションも…
などと、気がついたら豪華仕様に。

しかし、なんて可愛いんでしょう。
絵を作ってくださったpeercastリスナーの方々に感謝です。

そして、前述のお絵かきツールがなければ、
このアニメーション描画も生まれませんでした。
ツール提供してくださったリスナーの方ありがとう!

ちなみに、当初は実用も考えていたのですが、
できあがってみると、危険すぎてとても常用できません。
うかつに触ると指が飛びそうです。

ではまた、次の配信で。



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