DFPlayerMiniで作る車内チャイム再生お弁当箱

電子工作
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年始に子供を連れて、大宮の鉄道博物館(鉄博)に行ってきました。

ここでは駅弁が売っており、駅弁屋さん近くの電車に用意された食堂で駅弁を食べることができます。息子に買ったE7系弁当の容器は捨てるには勿体なく、加工しておもちゃ作りをしてみました。

1. 仕様

いろいろ構想は湧くのですが、取り敢えず2つだけにしてみた。

  • 車輪をつけて動くようにしてみる
  • いくつかボタンをつけて、車内メロディを再生できるようにする

2. 車輪の製作

ちょうど良いものがないので、ペットボトルのフタを使って製作してみた。

フタの中心に穴を開けてボルトを付け、ルーターに取り付けて、旋盤のようにネジ部の部分をカットする。

車軸は、以前CDドライブを分解してGetした軸と100円ショップで余っていたケースで加工しました。

材料
ペットボトルのフタ×4、軸×2、100円ショップのプラケース

車軸受けはこんな風に製作。黒い線は前輪と後輪用にカットし、車軸も電車に収まるように短く鉄ノコでカットします。

車軸加工

車輪の穴加工。車軸のサイズとペットボトルのフタのサイズに合わせて穴を開けます。

車輪穴加工

カッタナイフの一部を折って万力で押さえ、旋盤の要領で車輪を加工します。カット後は軽く丸みをつけるためにさらに少しだけ加工します。

車輪加工

車輪を車軸につけて、本体にホットボンドで接着します。上から押さえつけても外れないようで、結構しっかりつきました。

車軸取り付け

車輪取り付けの完成です。

車輪取り付け完成

3. 車内チャイムの回路製作

当初、PICでメロディ再生するプログラムを製作しようと考えてましたが、和音プログラムのメンドくさい事と車内アナウンスも再生したい事から秋月で見つけたDFPlayer miniを使うことにしました。※後で知ったのですが、DFPlayer miniはAmazonで買った方が約1/4ほど安いです。

DFPlayerはMicroSDカードに保存されたMP3をそのまま再生できて、回路もチョー簡単です。

DFPlayerのマニュアルにある参考回路を基に、10個のMP3再生ボタンとLoopAllボタン、Pause/Playボタンの計12個のボタンで構成しました。

3-1. 基本回路

DFPlayer miniのピンアサイン図を見るとTX/RXピンでArduinoに接続したり、USBピンでPCからデータを送ることも可能なようです。

音はDACピンからイヤフォン接続もできますし、SPKピンで3Wまでなら直接スピーカを接続することも可能なようです。

DFPlayer miniピンアサイン図
DFPlayer miniピンアサイン図
回路図
基本回路図

3-2. 音源準備

以前集めた車内アナウンス付きのメロディをいくつか用意しました。

あと、最近息子がお気に入りである「となりのトトロ」の「さんぽ」の歌も入れて隠しボタンとして入れてみました。さあ、気がつくかな?笑

3-2. 回路設計

DFPlayerの電源は、3.2V〜5Vとありますが、ブレッドボードでの検証で4.5V近くないと正常に動作できないことがわかり、今回モバイルバッテリーから5V電源を取ることにしました。

操作ボタンに関しては、冒頭で記載した通り10個のMP3再生ボタンとLoopAll、Pause/Playの計12個のボタンを接続します。

  • ADKEY1: Segment1~4、Pause/Play、LoopAll
  • ADKEY2: Segment5~10

スピーカーは手元に0.2Wものがあり、MP3での音源も音割れギリギリのところまで音量調整してファイルを作成しましたが、余りにも音が小さいため、1Wのスピーカを用意しました。

回路図は以下の通り。

回路図
回路図

3-3. 部品一覧

  • DFPlayer mini 1個
  • microSDカード2GB 1枚(スマホに付いていたオマケ)
  • 基板 2枚(ベース基板、スイッチ基板)
  • 抵抗 3Kx2、6.2Kx2、9.1Kx2、15Kx1、24Kx1、33Kx1、51Kx1個
  • 1Wスピーカー 1個(マルツ)
  • タクトスイッチ 12個
  • スライドスイッチ 1個
  • モバイルバッテリー 1個(ダイソーの300円とか)

3-4. お弁当箱の加工と各モジュールの取り付け

取り付け後のイメージですが、12個のボタン穴とスピーカー、電源スイッチ、充電用のMicroUSB穴を開口。(開口マーカを消し忘れてますね。)

各モジュールは、全てホットボンドで固定しています。スイッチ部だけは、スペーサーを接着剤+ホットボンドで固定し、ネジ留めしました。

4. 最後に

完成後、子どもに渡したら早速遊んでくれました!(⌒▽⌒)/

ただ車内メロディーはまだよく判っていないようで、早速トトロのボタンを見つけ、ずっとトトロのさんぽだけ流しまくってます。

そして最悪なことに、トトロの音楽を聞くと思い出したかのように、テレビを指さしトトロを見せろとせがむのです。今ではこのボタンを押すとトトロが見れるというボタンに変わってしまいました。汗

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