キーボード一体型IchigoJam

福野さんの製作記事、キーボード一体型「IchigoJam X」の作り方&落ちゲーCLMSを読んで、テレビのUSBから電源をとってVideo/Soundもテレビに出力するキーボード一体型IchigoJamを作ってみました。

20160703210756_p146.jpg
福野さんのオリジナルと同じくIchigoJamはキーボードの内部に収め、ビデオ出力ピンとSOUND出力ピンをUSBケーブルのリード線2本を流用して筐体から引き出しています。
機器の取扱いがシンプルになって子供の雑な扱いにも対応できそう。
・追加でFirmを書き込むためのシリアル接続用ピンソケットをつけています。

aitendo_batcase.png
aitendoのミニキーボード(US配列)の電池用の空洞にピッタリ収まるIchigoJamキット(DIP化最小構成マイコンキット [K-FDH28])が同じくaitendoで売っていたので採用することにしました。395円(税別)で安価なのも魅力。空中結線せず基盤にハンダ付けできるので少し安心。

buhin.png
材料
ミニキーボード(USキー配置)
– 抵抗(470Ω、130Ω) 1本ずつ
– ビデオケーブル(黄、白)
– 三端子レギュレータ ME6209  3.3V(ME6209A33TG-7333-A)
– 14ピンソケット (組立後のFirm更新のための外部接続用。今回は5ピンだけ使用)
– リード線
– DIP化最小構成マイコンキット [K-FDH28]
      ( — K-FDH28構成部品 (写真の赤枠内) —
        — 表面実装1206サイズ抵抗(R1):330Ω(x1)
        — 表面実装1206サイズコンデンサ(C3、C4):104(x2)
        — 表面実装1206サイズコンデンサ(C1、C2):15〜22pF(x2)
        — 3mm LED:赤(x1)                          ※未使用
        — タクトスイッチ:3×6(x1)
        — クリスタル(HC49S):12.000MHz(x1)
        — 2.54mmピッチ単列ピンヘッダ:40P(x1) ※未使用
        — 2.54mmピッチ2Pジャンパー(x1)                ※未使用
        — チップIC :LPC1114FDH28(x1)
        — 基板:(x1))
 ai 版 USB-シリアルモジュール (Firmの書き込みに使います。無ければ入手)

つくりかた
1. ミニキーボードの裏蓋(電池BOXのような部分)を外す(+ドライバーでねじ3本)
2. DIP化最小構成マイコンキット [K-FDH28]を普通に組み立てる(ただし右記の部品は実装しない→ 14ピンヘッダ左右、ISPの2ピンヘッダ、LED)
20160703224422_p154.jpg
3. 電池ボックスの端の方をカッターナイフ(できればPカッター併用)で、IchigoJam基盤をはめ込む場所を作る(基盤で現物合わせ。およそ幅36mm、深さ4mm)
20160703224833_p155.jpg
4. 電池ボックスの中央の方をカッターナイフで切り取り、14ピンソケットを両面テープで固定できるように場所を作る
5. IchigoJam基盤のRX,TX,GND,ISPを14ピンソケットにリード線でつなぐ(写真右からRX,TX,GND,GND,ISPとした)
6. IchigoJam基盤のVIDEO1に470Ω、VIDEO2に130Ωをはんだづけして反対の両端をつなぐ
20160703210754_p142.jpg
7. キーボード基盤Cにつながっている緑線を外す
8. キーボード基盤Cと基盤のKBD1をリード線でつなぐ
9. キーボード基盤Dにつながっている白線を外す
10. キーボード基盤DとIchigoJam基盤のKBD2をリード線でつなぐ
11.  USBケーブル側の緑線をIchigoJam基盤のVIDEO1+2につけた抵抗へはんだづけ
12. USBケーブル側の白線をIchigoJam基盤のSOUNDへはんだづけ
13. キーボード基盤vcc 5V、GNDに三端子レギュレータをはんだづけ
14. 三端子レギュレータ3.3V出力をIchigoJam基盤のVCC(右)へリード線でつなぐ
15.キーボード基盤GNDをIchigoJam基盤のGND(右)へリード線でつなぐ
16. キーボード基盤CAPS LOCKのLEDの+側、GND側をパターンカット
17. キーボード基盤CAPS LOCKのLEDの+,GNDをIchigoJam基盤のLED+,GNDへリード線でつなぐ
reset.png
18. キーボードの裏蓋に現物合わせでRESETボタン用の穴を開ける
19. キーボードの裏蓋を現物合わせで 14ピンソケット用に切り込む
done.png
20. IchigoJam基盤をはめ込み、キーボードの裏蓋を戻す
21. USBの先端5cmあたりでカット
cable.png
22. 黄色ビデオケーブルをカットし、信号線をUSBケーブルキーボード側の緑と接続(熱収縮チューブが便利)
23. 白色ビデオケーブルをカットし、信号線をUSBケーブルキーボード側の白と接続
24. USBケーブルキーボード側の青、プラグ側の青、ビデオケーブル2本のGNDを接続
25. USBケーブルキーボード側とプラグ側のオレンジ(vcc 5V)同士を接続

Firm書き込み
このキット(DIP化最小構成マイコンキット [K-FDH28])はFirmが書き込まれていないので、IchigoJamとPC/MACとをUSBシリアル経由で接続してFirmを書き込む
1. Firmを入手(USキーボード用が必要)
20160703210757_p149.jpg
2. 14ピンソケットにリード線でつなぐ(写真左からRX,TX,GND,GND,ISPとした)
3. Firmを書き込み

動作確認
最初、VIDEO2の抵抗は100Ωとしていたが背景が白っぽいので、130Ω(130Ω〜160Ωくらいなら良さげ)に変更した。この辺個体差があるかもしれません。
gy.png
変更前(VIDEO2の抵抗は100Ω)
bk.png
変更後(VIDEO2の抵抗は130Ω)

このキーボード一体型IchigoJamは子供たちに使ってもらいやすいんじゃないでしょうか。
キーボード付きでこの価格で遊べるとは、、、良いですねー。
・USキーボード:795円
・DIP化最小構成マイコンキット:395円
・ビデオケーブル(黄、白):100円
・三端子レギュレータ:30円
・14ピンソケット:50円程度
・抵抗2本:10円程度
合計:1,380円(税別)

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投稿者: naohisatw

プログラマ兼農夫. Android名古屋つ部員たまに東海GTUG. 組込みlinux向けにCアプリケーションを書くのがメインだけどJavaScriptとかもちょっと組込む. Project環境の整備が趣味(AgilePMやらRedmineやらHubotやらGitLabやら.)

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