キノコの自省録

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IoT智絵里アラームを作ろうと思う(3) - 電子部品調達編

前回の続き。

前回紹介した通り、中に実装する回路は大まかにこんな感じ。

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回路自体はかなりシンプルなものの、これを百均の木箱に取り付ける部品選定に難儀。

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箱が小さい

この箱、外見はそこそこサイズあるように見えるんですけど、中は結構狭いです。

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実測すると、W87mm x D61mm x H22mmでした。Cタイプのユニバーサル基板より、一回り大きい程度のサイズです。 紙で表現するとこんな感じ。

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幅はそこそこありますが、奥行きと高さが厳しいです。この中に、

  • RaspberryPi Zero W
  • RaspberryPi Zero W用ピンソケット取り付け基板
  • RaspberryPi用電源+5Vケーブル
  • プッシュスイッチ (スヌーズ用)
  • アンプ回路 (ミュート含む)
  • スピーカー
  • トグル系スイッチ (アラーム自体のOn/Off)
  • 抵抗、コンデンサいくつか
  • ワイヤー、圧着コネクタ

を頑張って配置します。各モジュールを全部直はんだ付けしてしまえば省スペースになりますが、それするとにっちもさっちもいかなくなるので、圧着コネクタも必須です。

部品

プッシュスイッチとトグル系スイッチ、スピーカーは、少なくとも箱に入るサイズじゃなきゃ困るので、結構いろいろ買いました。電流はほとんど流さない(3.3V 30mA)ので、本当にサイズ次第です。

On/Offスイッチ

On/Offスイッチなので、スライド、ロッカー、トグルあたりが対象ですが、On/Offが目で見て分かりやすい方がいいので、ロッカースイッチを中心に探しました。この画像はボツ品です。理由はサイズが箱に対して大きすぎる、というだけです。一応ギリ嵌らなくはないものの、あまり大穴を開けると強度が心配。たぶん、ちょっと力が入るとボキッといきます。

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最終的に選んだのは、15mm x 10mmのスイッチ。結構小さめです。たぶんこれと同じだと思います。

プッシュスイッチ

プッシュスイッチは天板につけるので、サイズは結構余裕がある……と思いきや、底が浅いということを改めて気づかされる事態に。画像はよく見かけるゲームスイッチです。今回は全部採用見送り。右と左は高さが大きすぎるため、蓋が閉まらなくなります。中央も、ピンを曲げればギリ入る程度。ただ、流石に径が大きすぎて、超大穴が必要になってしまいます。

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スヌーズ用ということもあり、ある程度のサイズがあり、かつ押しやすさ加減が丁度いい品じゃないと、あまり芳しくありません。いろいろ押して回った結果、最終的にマル信無線電機 MS-370M(緑)にしました。割と押した感じが良く、高さもなんとか納まります。縦横が少し小さめですが、そこは上に何か置いて、見かけを大きくする予定。

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スピーカー

スピーカーも、小さい方が当然取り付けが楽なのは確かなんですが、音が小さかったり割れたりすると、今度はアラームとして意味がなくなってしまいます。色々視聴してみた結果、φ2.5cmでギリ音が許容レベル、かつこれ以上大きいと取り付けが厳しいというところで落ち着きました。

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ただ、これ磁石が後ろに出ているため、取り付けが厳しい中で絶縁が心配ではあります。表面実装スピーカーでもよかったかもしれないなどと思っています。私は音響波形の解析は結構経験多いんですけど、スピーカーに関する知識はかなり乏しいです。他に良いのがあったら、もしかしたら変更するかも。

RaspberryPi Zero W用ピンソケット取り付け基板

ラズパイのピンにはんだ直付けする実装は流石にナシなので、ユニバーサル基板に2x20ピンソケットを取り付けて拡張します。ユニバーサル基板はフリスクサイズのこれ。

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そしてまたしても高さの問題が浮上。ラズパイ+ピンソケ付きユニバーサル基板を合わせると、天井まで5mmしか隙間がありません。なので、ユニバーサル基板に実装できるのは、せいぜいワイヤーか1/4W抵抗程度、ケミコンは寝せないと蓋が閉まらなくなります。EH/XHコネクタですらサイズオーバーになります。厳しい。

アンプ回路

基本はD級アンプPAM8403を実装したモジュールを使用します。10個220円で買いました。今は倍以上しますね。それでも10個550円。これにPWMと5VをRaspberryPiから入力して使います。

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これは薄べったいし、あまりサイズも大きくないので、ラズパイの隣に配置できそうな感じ。こちらは高さは問題ないでしょう。たぶん……。

配置確認

天板に穴を開け、スヌーズスイッチの嵌り具合も確認。

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ゾリゾリ

部品を箱に仮配置して、まあ行けそうかな、というところ。次回はたぶん電子回路作成編。