ノーコード電子工作で娘のおもちゃを作った

はじめに

せっかく電子工作のスキルがあるのだから、娘のおもちゃを自分で作ってみたい！

という完全に自分の欲望駆動により我が娘（9か月）でも遊べそうなおもちゃを作る事にしてみた。

まずは作ったおもちゃの現物の紹介です。

↓のような感じのボタンの付いた箱です。ボタンを押すと音が鳴ります。

新しいおもちゃできたぞ！#パパ育 pic.twitter.com/TWNT0MEgfJ
— ina_ani@育休から復帰して浦島太郎なう (@ina_ani) February 11, 2021

要件

力作を作って、遊んでくれなかったり、すぐ壊してしまっても悲しいので、ひとまず非常に簡単なものとする。
光る or 音が鳴る、というのがいかにもおもちゃらしいが、強い光は直視すると目に悪そうだし、この月齢のおもちゃで光るものをあまり見かけないことから、「音が鳴る」というのがよさそうだと判断。
基本的には親が見ているときにしか遊ばせないが、なるべく危険が少ない作りにする。

部品探し

電子工作を嗜んでいる私の部屋には、「余り部品」がたくさん転がっている。

今回はそういった部品を組み合わせて作ってみることにする。

f:id:inajob:20210212034447p:plain

出てきた部品たち。

トグルスイッチが楽しそうだが、ちょっとサイズが小さいようで、娘にはまだ早そう。

アーケードゲーム用のスイッチが大きくて、軽く押すことが出来て、ちょうど良さそう。

音を出すためにはスピーカーも必要だが、これもたくさん部屋に転がっている。

設計という名の部品選定

設計という名の部品を並べるだけのやつ・・

f:id:inajob:20210212034711p:plain

部品はこれで全部。

詳しく見ていくと・・・

DFPlayer mini

これが今回のプロジェクトのキモです。

マイクロSDカードを差し込むことができ、その中に入っているmp3やwavファイルを再生することが出来るという、まさにこのおもちゃのために存在するようなモジュールです。1つあたり500円しない安さも魅力です。

HiLetgo® 2個セット TFカード Uディスクミニ MP3プレーヤーオーディオ音声モジュールボード Arduino DFPlayに対応

メディア: Wireless Phone Accessory

アーケードゲームボタン

以前千石電商から購入したものです。1個200円くらいする（電子部品にしては）高級品。

三和電子押しボタンスイッチ 24mm 青 OBSF-24-B

メディア:

フレキシブルユニバーサル基板

普通のユニバーサル基板でも良いのですが、今回利用したのはこのタイプのはさみで切ることが出来るユニバーサル基板です。

簡単に好きな大きさに切ることができるので、そのプロジェクトにぴったりの大きさの基板を作ることが出来て便利です。

サンプル作成・DIYに 70×90mm 両面フレキシブル基板ハサミで切れる「曲がる基板」小型品・入門品作成に

メディア: その他

自由に曲がる　薄型基板　自由に曲がる　基板ブラック色！　70X90ｍｍサイズ

メディア:

その他

導線少々、電池ボックス、XHコネクタ、スピーカー、3Dプリンタ用フィラメントの箱

こんなもんです。

回路設計・実装

今回利用するDFPlayer MiniはArduinoなどからシリアル通信で制御するほかに、スタンドアローンで動作させるモードがあります。

今回はこのスタンドアローンで動作するモードを使って、お手軽に済ませることにしました。

スピーカーを駆動するためのアンプもDFPlayer Miniに内蔵されているので、スピーカーも直結でOKです。

動作電圧は3.3~5Vの間である必要があるので、乾電池3本を電源とします（1.5V*3本 = 4.5V）

スタンドアローンで動かす場合(AD KEY Mode)は、ADKEY1,ADKEY2というピンをGNDに対して抵抗を挟んでスイッチにつなぐことで最大20個のスイッチを認識させることが出来ます。（普通はこういうのはマトリクスキースキャンを使いそうなものですが、抵抗の大きさでキーを識別するというのは面白いです。）

（DFPlayer_Mini_SKU_DFR0299-DFRobot より引用）

f:id:inajob:20210212044054p:plain