Mira&Luna's nursery lab

旅乙女と発明娘の子供部屋

小さなゲーム機 Arduboyの自作🍇 その4.はんだごてを手に、パーツを基板に実装します🍊

Mira

自作 Arduboy の作り方(∂_<🎀/
その.【実装編


◆ いよいよ実装です。
f:id:miraluna:20201109212142j:plain
<目次>
その1.【パーツ準備編
その2.【PC内環境 準備編
その3.【配線&動作確認編
その4.【実装編】(この記事)
その5.【"Arduventure" クリア動画
その6.【ポート認識トラブル解決編
その7.【"SIRÈNE" プレイ動画



電子工作を楽しもう🐤
小さな小さなゲーム機を作っています。「Arduboy」というゲーム機で、一般にも売られています。私が作っているのはその互換機。
これが「Arduboy」です。→ 

どれくらい小さいかというと......
f:id:miraluna:20201121183017j:plain
ココアシガレットと同じくらい。ちっちゃいね。
でも中に入れることができるゲームは結構本格的なものもあるの。Arduboy のプロジェクトはオープンソースだから、自由にゲームの互換機を作ったり公開されているゲームをダウンロードしたりしてもいい。いろんなゲームを自由に楽しめるのよ。
このゲーム機の本体には「ATmega32u4」というマイクロコントローラ(私は"マイクロコンピュータ"と呼びたいの)が使われています。以前に「ATtiny85」(あだなは"ちびやっこ")というもっと小さなマイコンを使って同じ大きさのゲーム機を作りました。興味のある方は見てみてくださいね。
 ↓ この記事が3記事あるうちの1つ目です。
miraluna.hatenablog.com

さあ、手作り Arduboy も今回が4回目。1・2・3回目でハードウェアの準備、ソフトウェアの準備、ブレッドボードで動作確認までできたので、いよいよはんだごてを手に実装に取りかかります👒


🍎ます目地図
私はいつも実装するときに配線がごちゃごちゃにならないように「ます目地図」というものを描くの。これはノートのます目を基板の穴に見たてて、実際のパーツ配置と配線が分かるようにするもの。こうやって整理しておかないと、途中でこんがらがっちゃう。

◆ Arduboy 配線用 ます目地図
f:id:miraluna:20201129163115j:plain
手描きで見えにくくてごめんなさい。私、配線図の描き方とか学んだことないから自己流の描き方をしています。〇が描かれたます目が、はんだで結線する箇所。緑色の線で囲んだ長方形が Arduino Pro Micro。6つあるオレンジ色の長方形がタクトスイッチ。基板の穴は15x25で、組込み充電器モジュールとバッテリは基板のます目の外に描いてあります。

🍇Arduboy は Arduino Leonardo をコントローラにすれば作りやすいんだけど、今回使った Arduino Pro Micro だと指定されたピンがなかったりするの。だから本来のピン配置を他のピンに割り当てている個所があります。その2【PC内環境 準備編】に詳しく書いたので参考にしてくださいね。

🍐電解コンデンサが2つ付いていますが、これはあとからディスプレイの動作を安定させるために付け足したものなので、もし付けるなら220μFくらいを1つの方がいいと思う。

🌰SPI通信のディスプレイは普通7本ピンがあります。でも私の買ったものは6ピンしかなかったの。リセットピンがなかった。そのせいか実装前にはバグがいっぱい出て、そのときにCS(チップセレクト)のピンを2番ピンにつないだりGNDにつないだりすることで安定させてた。だから実装後も2番ピンとGNDを切り替えられるように(右上に描いた)スイッチを付けたんだけど、電解コンデンサを追加してからはバグがないのでこのスイッチは使っていません(CSはGNDにつないでいます)。

🐟「スピーカ」は圧電ブザーを使っています。


🍊<配線完了
f:id:miraluna:20201109212024j:plain

◆ うら
f:id:miraluna:20201109211547j:plain
黄色と青色の導線が電源につながる線。そのほかはポリエステル銅線を使いました。こんなにごちゃっとした配線のしかたでも(はんだへたっぴ)短絡したりしてないの。このポリエステル銅線はとっても便利。おすすめです。
miraluna.hatenablog.com
Mira as Annaf:id:miraluna:20201009182910j:plain:w300Luna as Elsa


◆ 手作りモバイルバッテリ      ◆ 組み込み充電器を使います
f:id:miraluna:20201109211726j:plain:w290 f:id:miraluna:20201109211846j:plain:w290
バッテリーにはリチウムイオンバッテリに組込み充電器を取り付けたものを使おうと思います。リチウムイオンバッテリを手に入れたとき、ちょっと(ううん、とっても)怖い思いをしたの。みなさんくれぐれもリチウムイオンバッテリの取り扱いには気を付けてくださいね。
miraluna.hatenablog.com

◆ やったー! うまくいった。
f:id:miraluna:20201109211431j:plain
配線をはんだ付けして、実装。今まで一度だって1回で成功したことはなかった。どこか間違えていたり、つなぎ忘れていたり。でも今回は......。
なんと1回で成功! やったー! 
電子工作を始めてから、初めてです。うれしい。少しは上達したのかな🐈

次に基板をもう1枚使って、ねじとスペーサーで筐体を作ります。
f:id:miraluna:20201109212319j:plain:w290 f:id:miraluna:20201109212449j:plain:w290
f:id:miraluna:20201109212618j:plain:w290 f:id:miraluna:20201109212142j:plain:w290

◆ 工夫したところ
f:id:miraluna:20201110173911j:plain:w290
ピンヘッダを基板にはんだ付けして、筐体の壁面のようにしました。これで中のバッテリーが外に出てきません。

f:id:miraluna:20201110173851j:plain:w290 f:id:miraluna:20201109213347j:plain:w290
組込み充電器は2枚の基板で挟み込みました。ねじを締めればしっかりと固定されます。

◆ ディスプレイの保護シールをはがしました。これ、一大イベントです。
f:id:miraluna:20201109212736j:plain

            スイッチ......ON!
f:id:miraluna:20201109212852j:plain:w290 f:id:miraluna:20201109213019j:plain:w290

ついに手作り Arduboy が完成。
やったね(∂, <🎀y


<お買い物コーナー>
☆基板10枚☆  ☆はんだごてセット☆       ☆wwwww☆
  ←白光さん🍎 ←子どもも


◆ Arduventure
f:id:miraluna:20201109213213j:plain
それでは完成した Arduboy で「Arduventure」のゲームを楽しみたいと思います🎮
 またね。
       Bye Bye(∂_∂🎀ノシ

<目次>
その1.【パーツ準備編
その2.【PC内環境 準備編
その3.【配線&動作確認編
その4.【実装編】(この記事)
その5.【"Arduventure" クリア動画
その6.【ポート認識トラブル解決編
その7.【"SIRÈNE" プレイ動画



いっしょにはんだごてを手に、楽しい電子工作しませんか?
作製・紹介はミラでした。
f:id:miraluna:20180806220931j:plain:w250


↓ "ATtiny13"を使ったゲームや"ATmega328"のたまごっちなんかも作りました。
miraluna.hatenablog.com