2012年2月10日金曜日

なかよしタッチオルゴール CPS版

1月の「親子で電子工作@月見ケ丘子供の家」で製作した「なかよしタッチオルゴール」の作り方を紹介します。ただし、スピーカには圧電スピーカーを使った簡単版です。

これまで、ものづくり市に出店していたなかよしタッチオルゴールは人の体に流れる微小電流を利用したタッチセンサで、動作がやや不安定でしたが、今回の新バージョンでは新しいPICに内蔵の容量検知方式(CPS: Capacitive Sensing)のタッチセンサを利用して、前より安定動作するようになっています。

使用する部品は次の表のとおりです。
マイコンPIC12F1822
圧電スピーカーPKM13EPYH4000-A0など
スイッチタクトスイッチ
ブレッドボードEIC-301
電池ボックス単三×2本
電池スナップこんなもの
注)各部品のリンクはは2012年1月現在の秋月電子の商品ページです。

回路図はこんなのです。

そして、ブレッドボードの配線図はこんなふうになります。


ブレッドボードの配線図の下のほうの、赤丸で囲った青色の配線を変更することで、曲を変更することができます。青色の二つの配線の仕方の組み合わせで、4曲を選べます。


また、その左の赤色の配線で、自動演奏と手タッチ演奏を切り替えます。赤い配線をを外すと自動演奏になります。自動演奏とは、いわゆる普通のオルゴールの動作です。赤色の配線を接続するとタッチ演奏になります。

遊び方は次のとおりです。

◆自動演奏モード(赤い配線を接続)
スタート・演奏ボタン(タクトスイッチ)を押すとオルゴールの演奏が始まります。
演奏途中でボタンを押すと演奏が終ります。

◆タッチ演奏モード(1人で演奏)(赤い配線を外す)
まずスタート・演奏ボタン(タクトスイッチ)を1度押すと、演奏スタンバイの状態になります。
その後、タッチセンサ①を指で触ると、音が1つ鳴ります。タッチセンサにタッチするたびに、音が1つずつ鳴ります。曲の楽譜(音程)はマイコンが覚えていて、タッチするたびに、曲の楽譜が順番に鳴ります。タッチのかわりにスタート・演奏ボタンを押しても音が鳴ります。


◆タッチ演奏モード(2人で演奏)(赤い配線を外す)
基本的な動作は1人でのタッチ演奏モードと同じです。
まず、スタートボタンを押す前に、一人がタッチセンサ①に、もう一人がタッチセンサ②に触っておきます。
その状態でスタートボタンを押します。これで、演奏スタンバイの状態になります。
その後、二人が指と指をタッチすると音が鳴ります。指以外でも二人が体のどこかにタッチすると音がなります。
演奏中は、このとき、ふたりとも、タッチセンサを触っている指は、はなさずに、ずっと触ったままの状態にしておきます。

二人でタッチ演奏のようすはこちらの動画をご覧ください。

◆その他補足:
※自動演奏とタッチ演奏は曲の途中でも切り替え可能です。

※タッチ演奏のときに、たまに音が鳴り続けて止まらなくなることがあります。そのときは、タッチセンサにもう一度タッチしてはなすと止まります。

※1人でタッチ演奏している途中で、2人でのタッチ演奏に変更したい場合は、まず一人がタッチセンサ②に触っておきます(はなさない)。
次に、二人目の人がタッチセンサ①を触ります(はなさない)。すると音が鳴り続けます(止まる場合も)。
音が鳴り続けた場合は、二人の指と指などをタッチしてはなすと音が止まります。
その後、二人でタッチ演奏ができるようになります。

マイコンのプログラムはこちらからダウンロードしていただけます。
 <マイコンのプログラム

ここに置いてあるプログラムでは、著作権の問題のないと思われる童謡などの曲が4曲入っています。
プログラムを書き換えることで、好きな曲を入れることができます。そのための楽譜データを作成するツール(エクセル)も一緒に入っています。具体的な方法は、また後日紹介させていただく予定です。
楽譜データの作成方法はこちら

ちなみに、今回ご紹介した回路は圧電スピーカを使った簡単な回路ですが、1月の「親子で電子工作」で製作したものはダイナミックスピーカーを使っているので、回路がもう少し複雑になっています。そちらの作り方は、また後日、紹介させていただきます。


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