量産型2号機:キーボード一体型IchigoJam

前回、キーボード一体型IchigoJamを作りましたが、2台目を作るにあたり少し手順を省略した量産機としてみました。

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初号機との違いは、ビデオ出力ピンとSOUND出力ピンのケーブルを追加で引き出していて、給電用のUSBケーブルとは別ケーブルになっています。(ケーブル加工の工程を削減したかったので・・・。以降、ちょこちょこサボるために初号機から変更を加えています)
Firmを書き込むためのシリアル接続用ピンソケットは必須なのでつけています。

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)    ※未使用
        — 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)                           ※未使用
        — 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)

さぼったところ
初号機キーボード一体型IchigoJamから省略した実装は以下のとおり。
・LED表示省略
・Reset用タクトスイッチ省略
・USB給電+Video+Soundの一体型ケーブル省略

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(ただし下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
・LED用抵抗(R1)
・タクトスイッチ

before
[切取り加工前]
after
[加工後]
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)
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
tori
[Video,Soundのケーブルはこんな感じで取り回す]
gnd
5. 黄色ビデオケーブル(Video用)と白色ビデオケーブル(Sound用)をカットし、それぞれGNDの途中を少し剥いてGND同士をつなぎ合わせる
6. つなぎあわせたケーブルの途中部分を14ピンソケットのGND(右から3つ目と4つ目)にはんだづけ
reg
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IchigoJam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. 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
12. 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
13. 14ピンソケットGNDにつないだ2本のビデオケーブルGNDリード線のうち1本をキーボード基盤GNDへはんだづけ。もう1本をIchigoJam基盤のGND(右)へはんだづけ
zentai
14. IchigoJam基盤のRX,TX,ISPを14ピンソケットにリード線でつなぐ。14ピンソケット右からRX,TX,(GND,GND),ISPとした (※GNDは前の手順で接続済み)
15. 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
16. 黄色ビデオケーブルの信号線(Video)をつないだ抵抗の先へはんだづけ
17. 白色ビデオケーブルの信号線(Sound)をIchigoJam基盤のSOUNDへはんだづけ
18. 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
19. キーボードの裏蓋を現物合わせで ビデオケーブル用に切り込む
20. IchigoJam基盤をはめ込み、14ピンソケットを両面テープで固定し、キーボードの裏蓋を戻す

つくりかたは以上です。LED表示はあきらめたのでパターンカットと330Ω抵抗のはんだづけ無し、ケーブル加工は最小限にしたので熱収縮チューブも不要。穴あけ面倒だったのでRESETスイッチ取り付けなし。と有効にサボりを入れたつもり。

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)

  1. Firmを書き込み

$ lpc21isp  ./ichigojam-xtal-us.hex   /dev/cu.SLAB_USBtoUART   115200   1200

 

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に変更した。この辺個体差があるかもしれません。(130Ω〜160Ωなら良さそうでした)
gy.png
変更前(VIDEO2の抵抗は100Ω)
bk.png
変更後(VIDEO2の抵抗を130Ωで試してみる)

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)

参考
キーボード一体型「IchigoJam X」の作り方&落ちゲーCLMS

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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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