iPad左手用デバイス製作＃4 仮組編
はじめに
お久しぶりです。
なんと前回から2ヶ月も空いてしまいました…
ただサボっていたわけではなく、今後必要な設計ソフト類の勉強などしていました。
さて、今回は色々あってコンセプトの練り直しと、本番を想定した部品を購入し実際に回路を組んでみました。
前回記事はこちら↓
コンセプト変更
先述の通り、方向性を少し変えることにしました。
前回記事でジョイスティックのマウス操作とエンコーダによる入力を組み込むつもりでしたが、それらは組み込まないことにしました。
ジョイスティックを廃止する理由は単純で、操作性が良くないことが大きいです。別にペンで十分ですし、使用予定の範囲だと特に恩恵がないと判断しました。
エンコーダについてはアイデアはいいと思うのですが、チャタリングを解決できませんでした。正確には対策はできるのですが、回路が複雑になって本体が大きくなるため廃止としました。
そんなこんなで、今回はシンプルにタクトスイッチだけでやりたいと思います。タクトスイッチもチャタリングが起きるのですがプログラムでなんとかできると思います。
システム概要
今回は仮組ということで、本番を想定した回路を組んでいきます。
そのためにどういう構成で動かすかのシステムを考えます。
概要図は以下の通り。
こんな感じでバッテリーを搭載することで、ケーブルレスで動かせるようにしました。そのため、電源周りを色々工夫する必要があったのですがそれは後で説明します。
使用部品
回路を組むにあたって必要なものをあれこれ探して購入したので、それらのご説明。
Lipoバッテリー
バッテリーは正直なんでもよかったのですが、使い捨ての乾電池より充電できる方が便利と思い選定。あと、比較的小型で1セルで3.7V出せるので1つでESPの動作電圧を満たせるのも魅力。
Amazonで調べれば色々出てくるので、適当なものを購入。
※保護回路付きのもがおすすめ
Lipo充電モジュール
実はLipoバッテリーを選定した最大の理由がコレの存在が大きいです。
Lipoバッテリーは扱いがデリケートで、特に充電は専用の充電器が必要という印象で敬遠していたのですが、こんな便利な物が格安で買えるようになったんですね…時代かな？
これもAmazonで適当に調べれば色々出てきます。自分はtype-cの物を購入。例に漏れず、中華製モジュールなのでハズレや検証分を考慮し数が多いものを選びました。数打ちゃ当たるです。
※コピー品臭いのでオリジナル(?)や評価が多いものがおすすめ
DC/DCコンバーター
先ほど3.7VでESPの動作電圧を満たすと書きましたが、正確ではありません。今回使用する開発ボードの動作電圧は5Vか3.3Vの2系統です。しかし、3.7Vのまま3.3Vに入れるとマイコンが壊れます。そこで電圧を3.3Vに変換してやる必要があり、そのためのモジュールです。
ただの降圧レギュレーターでもいいんですが、Lipoバッテリーは4.2V~3.0Vと電圧が変動するため、降圧だけでは電圧が下がったときに動かなくなります。そのため昇降圧タイプのコンバーターを採用しました。
もっとも、3.0Vになるほどの過放電は禁物です。きちんと管理しましょう。
回路構築
いよいよ組んでいきます。といっても、サムネのものがそれです。
まぁ、特に説明することはないのですが、結論から言うときちんと動作しました。ESP側のUSBが接続されていないですが、赤いランプが点いていることからも分かるかと思います。
(動作の様子は以前と変わらないので、動画は割愛しちゃいます)
コンセプトのところで説明していませんでしたが、「プロファイル切替」「Shift」「ctrl」ボタンが追加されているかと思います。
「Shift」「ctrl」は説明するまでもないと思いますが、これらとの同時押しを導入することで入力のバリエーションを増やすことにしました。
「プロファイル切替」のスイッチはON/OFFかでキーボードの内容を一括で変えることができます。ONのときはアプリA用、OFFのときはアプリB用みたいな感じで使います。（本当はスライドスイッチがよかったのですが、手元になかったのでテストのためタクトスイッチになってます）
おわりに
紆余曲折ありましたが、必要なものを選定して回路を組むことができました。プログラムも思い通り動いたので正直満足です。
次からは回路設計や本体設計など本格的に設計していきます。
サボらなければ完成も近いです。年内には一度実機を作りたいなぁ～とは思ってます。
では👋