ここのところ、トドお父さんの自宅内和室工房(？）では、おもちゃ病院で使う音声再生基板の検討を進めております。
電子工作で音声がでるのは、結構楽しいですよね？ どんな音を出すか？とか音質はどうか？とか
いろんなツッコミどころがありますし。
重ねて、おもちゃ修理のためには、コストが安いこと！ というしばりがあります。
500円以下で作らないといけないんです。 ただし会社での仕事と違う点は、工賃はタダ！というところです。この辺、現実のバビロン世界で洗脳されたトドお父さんにはカルチャーショックでした。
工数がどうたら、って世界と全く違うのがおもちゃ病院かいわいです。
そんなわけで、今日も仕事のように(笑）基板の設計をやってました。
先ほども言ったように、仕事との違いは自分の工数はタダ（無料）ということ。
他のベテランドクターに言われたのですが、「楽しいからやっている。早く終わったらつまらんやん！？」との含蓄あるお言葉を頂きました。会社を始めとする社会で「効率化、効率化…」と洗脳されています。退職してこの洗脳が抜けるまで６ヶ月かかりました！ おもちゃ病院やらなかったら、ずっと抜けてないかもしれません！
閑話休題：今回はブレッドボードで確認できた、TINY402（202）の獅子舞タイプの音声再生基板をKiCadで設計します。
毎度のことですが、つつじが丘おもちゃ病院の大泉院長のオルゴール基板プロジェクトの成果には
頭が下がります。 今回もクリスマスおもちゃの修理のために、複数曲を再生できる獅子舞タイプを音声ラウンドロビン再生に対応していただきました。
今回は、これなしにはとても無理でした。
これが回路図ですよ。
基板パターンは下が最終です。 接続をわかりやすくするために、裏面もシルクを入れました。
音声は、CPUのPWMをそのままトランジスタでSW出力するデジタル出力と一旦 CRフィルタと
ボリュームコントロールを介して、IS31AP4991A AB級アンプで出力するアナログ出力の２種が
選べるようになっています。多数コネクタがついてますが、実装はせず、ケーブル出すためのランドと
して使います。
前回は、TINY202/402用UPDI HVP対応プログラマの基板設計をKiCadで40ｘ33ｍｍの基板に設計しました。今回はどれくらいのサイズになるのが、結局 60ｘ50ｍｍまで大きくなりました。
汎用性のために、いくつか余分な部品も乗せてますし、基板上部にはカスタムの回路を乗せるための２．５4ｍｍピッチのユニバーサル基板部も作っているので、仕方がないでしょう。
トランジスタも含め全部チップ部品だけで設計したら、30ｘ40ｍｍくらいには入りそうですね。
でも、ある程度大きくして、作りやすくするのも大事ですよね。
基板の取付穴も2.5ｍｍビスで４スミに入れました。
電池電圧は、２本と３本の時があると思うので、３本の時は4.5V入力でLDOで3.3Vに変換します。
この時もモータ駆動電圧は4.5V 直にします。電源・GNDはパターン0.5ｍｍ以上にします。
電池２本の時はジャンパ JP1に半田を盛って、4.5V - 3.3Vを直結します(LDOは未実装)
タクトSWは最初は４個実装していましたが、１個にして代わりにユニバーサル基板部にしました。
音声再生とモータ起動を行うトリガ入力は、タクトSWとパラにピエゾ素子が入ります。 ピエゾの回路は、つつじが丘おもちゃ病院 大泉院長の設計で１石の固定バイアス増幅回路が入っています。 コレクタに470kΩ、ベースに2MΩが入っているので、増幅度は大きく、無入力時の消費電流は <10uA 程度になるかと思います。タクトSWの場合は音声再生中に押すと次の曲に切り替わりますが、ピエゾを使った獅子舞タイプの場合は、曲が変わらないと次を受け付けません。モータの振動と曲の音声で誤動作を避けるためとのことです。
ATTINY402/202の待機電流 ＜1uA に比べると大きいです。電池３本（4.5V）時のLDO AMS1117の
Iq消費電流が数ｍAあるので、やはり獅子舞タイプの電子おもちゃの場合は電源スイッチも付けたほうが
いいかもですね。
この内容でガーバーデータを生成して、ガーバービュアで確認、中華基板メーカに発注というところは
HVPプログラマを出図した時と同じです。
この絵は緑ですが、青のレジストで注文しました。 基板厚は1.0ｍｍそれでも＄2です。
安いですね。 ５枚で軽いので、今回もOCS_NEPで＄1、手数料が＄0.5 日本円で合計５６０円でした。
基板は早く来て欲しいですが、ON SEMIのトランジスタ SS8050をAliExpressで注文しています。
このトランジスタTO-92-3の小信号トランジスタのパッケージでIC＝1.5Aも流せるんですよ。
中華系のおもちゃには、少し仕様がゆるいS8050（Ic=800mA)と併せて良く使われています。
SMDのSOP23品もあるので、これも併せて注文しました。LDOのAMS1117も注文中です。
こんなわけで、次は基板と部品の到着待ちです。
暇だから、次はフラッシュメモリ W25Q64（SOP8)へのデータ書き込みの検討をしたいと
思います。
自分は中華系のパラレル書き込み機 TL866-IIを持っているのでいいのですが、 普通は持ってないですからね。Arduinoを使ってSDメモリから、フラッシュメモリに書き込むプロジェクトがあったのでこれを参考にしたいと思います。 できれば3.3V系のArduinoパチモンを使いたいですね。
http://www.technoblogy.com/show?2XJD
それでは、まったね～