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- 発想 ２０１５年９月２４日
- 子供が中学生の時に作らせたゲームをＡＶＲワンチップで作りたい。
- 構想 ２０１５年９月２４日
- ９月２４日
ＡＶＲ ＡＴｍｅｇａ６４を使い １６ｘ１６ドット２色ＬＥＤ（秋月の物）を使う。ジョイスティックは小型のアナログ信号の物をケーブルで繋ぐ
- ９月２９日
ジョイスティックの動作をどうするか？
移動速度にするか？位置指定にするか？
１本のＩ／Ｏをどう使うか、スイッチにするか？ＬＥＤにするか？
- 実装についての考え
- ９月２９日
ユニバーサルの試作無しで基板を作ってみるか？
１００ｘ１００の中には入る目処がついたが「ＰＥＮ」信号の処理がハッキリしないのでジャンパーで逃げる
５０ｘ５０で汎用基板を作ってみるか？（１０月３日に基板の設計完了）
- １０月６日
単ＬＥＤユニバーサル基板用に 点滅プログラムを作り、動作確認した。「ＰＥＮ」オープンで書き込みが出来、電源ＯＮプログラム起動して、ＲＥＳＥＴでも起動する事を確認をした。
Ａ／Ｄ変換をしてジョイスティックの動作で値が変化する事をＬＥＤの点（Ｖ）滅（Ｈ）速度で確認した。
- １０月９日
１６ｘ１６ＬＥＤユニバーサル基板用に 表示プログラム（１ｍＳダイナミック点灯）を作り、動作確認した。
暗い。
室内でも照明を点けると殆どわからない。抵抗を３３０～４７０Ω位にすれば室内では使えるだろう。
３３０Ωにすると８．５ｍＡ流れ、１６ドット全て点灯すると１３６ｍＡになり、１ビットの出力容量２０ｍＡの規格から大きく外れる。
但し実際の動作（鬼ごっこのソフト）では２つ以上のドットは表示しないつもりなので、１７ｍＡで規格内にはなる。どうするか？
コモン側（ＲＯＷ側）にＣＭＯＳのバッファを入れるか？７４ＡＣ２４４を使っても１ビット当たり２４ｍＡなのでそれ程の改善にならない
バッファを入れてもほとんど変わらないので、ソフト上気を付けて作るとして、抵抗を３３０Ωにする？。
- １０月１１日
ソフトで各色１ドットずつまでしか点灯しないのなら、ダイナミック点灯を赤色用と緑色用のＲＯＷ２ラインだけに限定したら、
今の３．３ｋΩでも明るさが間に合うのではないか？
３３０Ωにすればもっと明るくできるのではないか？（但し、１６ｘ１６のフォントを表示するような物は出来ない と言うか、暗いかＣＰＵに過負荷がかかる）
常に１ドットしか点灯しないのならコモン側（ＲＯＷ）に３３０Ωを入れれば良いのではないか？ そうすればＣＯＬが全点灯でも３３０Ωで電流制限される
逆にＲＯＷが全ＯＮになった時は ＣＯＬ側の１ビットは３３０Ωの１／１６の抵抗値（２０Ω）の電流制限になるので規格を超える。
ＲＯＷ側に１５０Ω、ＣＯＬ側に１５０Ωにすれば、
ＲＯＷ１ビットＯＮで ＣＯＬが全ＯＮになった時は １５０Ωの１／３２の抵抗値（４Ω）＋１５０Ωの電流制限になるので最大定格は超えない。
ＣＯＬ１ビットＯＮで ＲＯＷが全ＯＮになった時は １５０Ωの１／１６の抵抗値（９Ω）＋１５０Ωの電流制限になるので最大定格は超えない。
ＲＯＷ側全てＯＮ、ＣＯＬ側も全てＯＮの時はポートＣとポートＤの合計ＩＯＬが［３．３Ｖ／（１５０Ω／１６＋１５０Ω＋１６）＝１７６ｍＡ]になる。
しかし、ポートＣとポートＤの合計ＩＯＬが１００ｍＡを超えてはダメと書いてある（ポートＧ０～Ｇ３も入るがポートＧはＬｏｗ出力では電流が流れないので無視）
そうすると、電流制限抵抗の１／１６が１６．５Ω以上になる必要が有る。と言う事は１６．５Ωｘ１６＝２６４Ω（実際は２７０Ωかな）の抵抗にすれば良い
正常時の１ドットＯＮの時は ３．３Ｖ／（２７０＋２７０）＝６．１ｍＡになる。
明るさはどうなるか？ 実装は出来るか？
- １０月１２日
定電流ダイオードを使ったらどうか？電圧が足りないし、入れる数は抵抗と変わらないので使わない。
抵抗をＲＯＷ側とＣＯＬ側に入れて ソフトが異常になっても最大定格を超えない様にするか？ そこまでする必要が有るか？
ソフトが正常ならば、リセット時でも最大定格を超える事は無く、ソフトが異常になっても 電流制限抵抗が無しになるわけではない。
また この回路でこのドットマトリクスＬＥＤを使って文字を出すような動作をするのは明るさから言って相当無理が有る。
文字を出すような時は駆動電圧を高くして、ドライバーを使わないと実用的な明るさにはならないだろう。
なので、今回はＣＯＬ側だけにして４７０Ωにする。そうすれば最大３つは同時点灯できる。（ソフトの異常はない物とする）
いずれだが、ＲＯＷ側は抵抗で無く、デジトラを使う事も考えた方が良さそう。
- １０月１３日
単ＬＥＤとパラにサウンダーを追加し、それで音を出したい。スイッチ入力も欲しい。同時は無理だがモードを切替えれば 音も出せてスイッチ状態も読めるだろう。
４ｋＨｚ辺りの信号が必要なので タイマーのコンペア出力のピンをこのＬＥＤとサウンダーにしてＲＯＷの信号と入れ替える必要が有る。
- １０月１５日
サウンダーで音楽を鳴らしたい。（天国と地獄を）競争している雰囲気が盛り上がるのではないか。
音符をプログラムで分かる形式にして配列に入れれば良いだろう。音階と長さだが、基準の長さ（例えば４文音符）はどの位の時間か？ 音符と音符の空白を作らないとダメだと思うが、どの位にすれば良いのか？
- １０月１８日
設計した基板はケースに入れたいが、秋月の蓋つきの安い箱に入らない。基板上のジョイスティックを止めれば入るだろう。
- １０月１９日
音楽は出るのだが、たまに音の長さがおかしい音が出る時がある。割込み不可で音データを更新しても直らない。取りあえずこのままで進める。
- １０月２０日
サウンダーの蓋部分を切り取った物にすると、音量が落ちるので今のままテープで穴をふさいだ状態で使う。外部に大きなサウンダーを付けられるようにコネクタが入る様にしたい。
- １０月３１日
音の長さがおかしい件は、音と音の間の休み時間を止めたら良くなった。ハッキリした原因はわからないが取りあえず良しとする。
- 現状
- １０月５日
ユニバーサル基板で単ＬＥＤを付けた物を作った。「ＰＥＮ」はオープン、電源は外部から＋５Ｖ入力
- １０月６日
ユニバーサル基板にアナログジョイスティックのコネクタを１つ付け、ジョイスティックを接続した
- １０月８日
ユニバーサル基板に１６ｘ１６の２色ＬＥＤを接続した
- １０月９日
１６ｘ１６ＬＥＤの順方向電圧を測った。赤が１．７Ｖ、緑が１．８Ｖ（５Ｖで３．３ｋΩ電流制限）
- １０月１２日
電流制限抵抗を４７０Ωにする。
- １０月１３日
ＬＥＤ表示チェック用のプログラム（一つずつ順番に点灯する）をコンパイルオプションで作成する。
ジョイスティック用コネクタをもう一つ付ける。そこにジョイスティックの替りに１０ｋΩを２つ仮に追加する。
- １０月１４日
単ＬＥＤ（ＰＧ４）の信号とＲＯＷの信号（ＰＥ２）を入れ替える。それに有ったプログラムに変更する
- １０月１５日
ＲＯＷの信号（ＰＥ２）はＰＥ３の間違いなので修正する。プログラムも修正する。
サウンダーをＬＥＤと並列に（抵抗組で）付け、ジョイス手キックのスイッチにも配線する。
音階を出すようにプログラムを考える。サウンダーの穴をテープでふさがないとピーク周波数の音量が大きすぎて 他の周波数とのバランスが取れない。絶対的な音量は相当小さくなってしまう。
一応３オクターブの周波数（絶対的な音楽の音階とはずれている）を出してみたが、使えそうなのは２オクターブ位と思う。
- １０月１６日
楽譜を見ながら、音階（ドレミ等）と長さ（８文音符等）を配列に入れた物（天国と地獄）を作る。
- １０月１８日
基板上のジョイスティックを止めた物を設計した。最終的にどちらの基板をを発注するかは もう少し後で考える。
- １０月１９日
音楽としては４分音符５００ｍＳで「天国と地獄」が演奏で来た。（ちょっと楽譜から移す時に間違えた所が有るみたい）
- １０月２０日
外部サウンダー用コネクタを使う為に３Ｐコネクタの真ん中の穴をサウンダーの足の間に開けた。
- １０月２２日
鬼ごっこ開始前は「ピッピッ」、鬼ごっこ中は「天国と地獄」、逃げ来た時は「アメイジング・グレース」、捕まった時は「喜びの歌」を流す。
開始は両方が上下一杯までに分かれた時する。天国と地獄が終わるまでに捕まらなかったら逃げ切ったことにする。「アメイジング・グレース」または「喜びの歌」が終わったら、開始前に戻る。
- １０月２８日
外部サウンダー用コネクタとして２Ｐコネクタをサウンダーの足とは別に設ける。
- １１月２日
箱入りの基板をＦｕｓｉｏｎＰＣＢに発注した。部品はまだ頼んでいない
- １１月９日
基板が「Ｔｒａｃａｂｌｅ」になった。部品を秋月、ａｉｔｅｎｄｏ、マルツに頼んだ
- １１月１１日
秋月から部品が来た
- １１月１２日
ａｉｔｅｎｄｏとマルツから部品が来た
- １１月２１日
基板が来た
１６ｘ１６ＬＥＤの１～８の位置が穴径分ぐらいずれている（ライブラリーが１ｍｍ間違っているので直した）。足をちょっと曲げれば入りそう。
- １１月２３日
基板を組み立てた
プログラムを入れてチェックモードにしたら、音階とＬＥＤ２色の１６ｘ１６が表示したのでハード的にはＯＫ。
まだジョイスティック動作は 一つしかないので片方づつだが確認できた。
- １１月２４日
ケースに入れた
ジョイスティックはａｉｔｅｎｄｏとｓｐａｒｋｆｕｎを使う。（外見上色違い）
- １１月２５日
ジョイスティックの下面にベーク板を一枚追加する。
ケースにタイトル等を貼る
- １２月２日
ジョイスティックの位置（Ａ／Ｄ値）をＬＥＤ位置からＬＥＤ移動速度に変更した
- 参考資料
- 部品表、基板（ガーバーファイル）
基板に関してはこのファイルを直接使う事は止めてください。なお、基板（生基板）は 現在の手持ち分に限り 無料で差上げます。
その旨のタイトルで こちら へメールをお送り下さい。
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