【プラモデル】本格的に電飾してみよう

プラモデル
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プラモデルを電飾してみよう

前回は車(アルテッツア)のプラモデルを電飾化してみました。電飾化というにはちょっとお粗末なような気がしますが。
今回は、バイクのプラモデルを電飾化してみようと思います。前回のようにライトを点灯させるだけではちょっと寂しいので、ウィンカーの点滅や人感センサー等を用いて人がいるときだけ動作するような機能を考えようと思います。

いろいろな方法が考えられますが、汎用性を考えるとコンピュータを用いるのが一番簡単かなと思います。最近は超小型で安価なマイコンが多数販売されているので、ちょっと探してみました。
  ・Raspberry Pi ¥3,000程度
  ・Raspberry Pi Pico ¥1,000程度
  ・Arduino ¥2,000程度
     :
各マイコンとも高機能で安いです。
しかし、
 ・スペックが高すぎる。ここまで高機能はいらない。
 ・プラモデルの価格と同等になってしまう。もうすこし安くしたい。
 ・外部回路の作成に+αの部品代が必要になってしまう。
 ・一番の問題は、大抵のマイコンボードは+5V駆動。できれば乾電池で動作させたいと思っています。(LEDの点灯に3V程度は必要なので、電池2本ぐらいで動作させたい)
また、1つのモデルに1ボード使いたいので、できるだけ安価なマイコンを使いたいと思っています。

そこで、PICマイコンを使ってボードを作成してみようと思います。
PICマイコンなら低価格で、使いたい機能によってチップを選択すれば機能も変えられます。最近は低電圧で動作するPICもありますので、好都合です。
以前購入してあった開発用PicKit3もあることですし、久しぶりにハードウェアを設計することもしたいし。

目標

・1モデルに1マイコン使うので、できるだけ安く(プラモデルの1/3ぐらいにしたい¥1,000程度)
・使い古した電池で動作させる。
   リモコンで使えなくなった電池を測定したら1.2vありました。3本あれば3.8vぐらいになりそうです。
・ダイソーのコレクションボックス(深型)に組み込めるサイズにする。
   私はこのケースにモデルを設置しています。

PICマイコンをつかう

ワンチップ化されたマイコンで周辺回路も内蔵されているので、下記のようなことが期待できます。
・基板の小型化
・低消費電力(1.2v~動作するものもある)
クロックの設定が数KHzに設定できる。クロックの周波数を抑えると消費電力は各段に下がります。LEDの点滅ぐらいだったら数KHzでもOKでしょ。
・低価格(1チップ¥100ぐらいからある)
・開発用ソフトもフリー(フリー版は機能制限がありますが、ホビー用には全く問題なし)
・開発用デバッグキット(プログラム書き込み)も比較的低価格

私は、秋月電子通商様からほとんどのパーツを入手しています。
たまに、特殊なパーツはAmazon様から入手しています。結構変わったパーツがあります。ただ、明らかにジャンクパーツのようなものもありますが、それをわきまえて入手しています。

検討

これから少しづつ動作仕様を検討しながらハードウェアの仕様検討を進めていきます。
そして、汎用的に使えそうな回路の設計を始めます。
部品関係は、入手が容易な秋月電子通商様のサイトから探します。

動作仕様

・人を検出すると動作を開始する
・ウィンカー点滅(右、左、ハザード)、ブレーキ(点灯、点滅)
・暗い場合
 ■フロント、リアランプを点灯(リアランプは暗め)
・動作終了後しばらく動作開始を止める
 ■1分ぐらい
・動作シーケンスはランダムにする。
  右折
  左折
  ハザード
  ブレーキ
  ポンピングブレーキ
  パッシング

ハードウェア仕様

4輪用を基準に仕様を立てる
・フロントランプ 4灯
・フォグランプ 2灯
・リアランプ 4灯(ブレーキ 2灯、ブレーキはスモールと兼用の場合あり)
・ウィンカー 前2, 横2, 後2

◇出力
 ・LED 白フロント ロー x2
 ・LED 白フロントハイ  x2
 ・LED 白スモール x2
 ・LED 黄(白)フォグ x2
 ・LED 赤リア x2
 ・LED 赤リアストップ x2 (スモール点灯時は暗めに点灯、ブレーキ時は光輝)
 ・LED 燈ウィンカー右 x3
 ・LED 燈ウィンカー左 x3

各部は1セットで点灯、点滅するので出力は1つずつ。計8出力。

◇入力
 ・光センサー x1
 ・光センサー調整用可変抵抗器 x1
 ・人感センサー x1

◇その他
 ・乾電池3本程度で動作する(使い古した電池3本で3V程度で動く)
 ・ダイソーのコレクションボックスに組み込める
 ・電池を台座の下に組み込むとすると単4になる。

PICの検討

入力2、出力8が3V駆動が実現できそうなPICを探してみると、
  PIC16F1827がよさそう。

   人気がある。(秋月電子通商でPICのトップに出てくる。
   DIP18pinなので使いやすい。(ブレッドボードで利用できる)
   電源電圧 1.8-5.5V
   GPIO 16点(入出力がMAX 16点使える)
   CCPあり(LEDの調光に便利)
   オシレータ内蔵(発信器を付ける必要がない)
   かなり汎用性が高いみたい。
   
   低価格 ¥260程度
   
  まずはPIC16F1827を使って回路の検討を進めてみようと思います。

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