2019年8月5日月曜日

秋月のパトライトで遊んだメモ:卓上ジャグラー

秋月が手ごろな価格のパトランプの取り扱いを開始
この価格帯でパトランプが売られるのは珍しい
形状とサイズがいい塩梅なのでこれを使って遊んでみた

本来は警告灯に用いる

パトランプとは

パトカーや工場などに用いられる回点灯のこと
パトライトとも呼ばれる
ランプを中心として反射板が回転する構造になっている
非常に目立つ

秋月のパトランプ(ASS-12)の使い方

定格電圧(12V)を2端子間に印加するだけ
中央のハロゲンランプが点灯して反射板が回転する
これ以外の制御はナシ

TIPS

・逆方向の電圧印加を許す
 (印加方向に関わらず回転方向は一意)
・端子は筒型圧着端子(オスメス)

注意点

赤色パトライトは警告目的で使われることが多い
周囲を驚かせることになるため、公共の場所で用いるのはおススメできない
また、一般車両に赤色警告灯を付けて走ると道交法で罰せられる可能性がある

作例:卓上ジャグラー

赤色パトライトといえばパチスロである
『レバーを叩くと効果音と共にパトライトが発光回転する』だけの玩具を作った

必要なもの

今回のパーツはほとんど秋月で購入
スピーカーは100均

・スロットレバー
 フォトインタラプタ内蔵のレバースイッチ
 デフォルトHでバネが効いたレバーを上下に倒すとLになる
 配線ミスすると内部のLEDが即死するので注意
 接続はJST ZHコネクタ3p
 (直配線し辛く、壊れやすいので素直にコネクタをかしめた方が良い)
パチスロに付いてるレバーそのもの

・赤色回転灯 ASS-12
 パトランプ本体

・プラスチックケース SY-110G
 タカチのプラスチックケース
 筐体として用いた
 もう一回り大きければよかった(後述)

・DFPlayer mini
 アンプ付きmp3モジュール
 シリアルコマンド制御可能
予めピンがはんだ付けされていて用途によっては邪魔かも

・micro SDカード
 DFPlayer用
 必要なmp3ファイルが入ればよいので極小容量でよい

・効果音mp3ファイル

・Arduino nano
 unoでは無いのはケース容量が小さすぎたため

※音楽再生ができ、入出力ポートがあれば何でもよい
 DFPlayer+Arduinoの代わりにraspberry piでもよい
互換品でもOK

・9V角電池x2、角電池ホルダx2
 電源
 2個な理由は後述

・5Vリレー
 パトランプのON/OFF制御用
 接点容量が12Vを許容すること

・昇圧回路(9V→12V)
 パトランプ用
 9Vでもパトランプは回るため省略可能
 ただし低速でイキが悪い回転となる

・電源スイッチ
 電池を用いるためスイッチが無いと不便

・抵抗
 1k x 2
 10k x 1

 DF Playerのシリアル信号が3.3Vのため、Arduinoと直結すると音楽再生時にノイズが入る
 信号間に1k抵抗を挟むのがセオリーらしいので真似る
 10kはレバー用

・スピーカー
 適当なもの
 DFPlayer単体で十分な音量があるので追加のアンプは不要

作成方法

・レバーを抵抗経由でArduinoの任意ポートに引き込みON/OFF検知可能にする
・リレーの両端に角電池(1)と昇圧回路、パトランプを環状に接続
  リレーの制御ポートをArduinoの任意ポートに接続
・角電池(2)の+を電源スイッチ経由でArduinoのVinピンに接続
  -をArduinoのGNDピンに接続
・Arduinoの5VピンをDF PlayerのVCCに接続
  ArduinoのGNDピンをDF PlayerのGNDに接続
・ArduinoのRXTXを抵抗経由でDF PlayerのTXRXに接続
・DF Player用にリネームした効果音mp3ファイルをmicroSDカードに入れ、DF Playerのスロットに挿す
・DF Playerにスピーカーを接続
・Arduinoをプログラミング
  DF Player用ライブラリを使用
  レバーが倒されたら効果音を鳴らしてパトライトを回す(リレーへ入力する)だけ
・これらを筐体に収める
  必要に応じて穿孔が必要

プロトタイプの様子(Uno使用)
筐体を開けたところ/無計画に作ったしわ寄せが凄い

作成結果

・考えなしに買った筐体のパネルがアルミだったため、加工に非常に苦労した
  (特にレバー用の大穴を空けるのに作業時間の大半を費やした)
  電動ドライバーが死亡

・乱数を使った簡単な抽選と状態遷移をしている
  通常状態:
   1/8:ボーナス成立(キュイン音+パトランプ回転)→絵柄揃い状態へ
   1/8:小役揃い(払い出し音)
   6/8:リプレイ(リプレイ音)
  絵柄揃い状態:
   1/2:BIGボーナス(ファンファーレ)→通常状態へ(パトランプ停止)
   1/2:REGボーナス(ファンファーレ)→通常状態へ(パトランプ停止)

・レバーのケース内占有面積(体積)が思いのほか大きい
  このため、Unoで作っていたものをNanoに変更した

・本来は電池一個で動作していたがNanoに変更した時点で問題発生
  →パトランプ回転時の電圧降下でNanoにリセットがかかるようになった
  (Unoでは許容)
  →電源分離回路を作る気力が無かったので電源2系統に変更
  (パトランプ側(9V→12V)とAdruino側(9V→5V))

・以下は実際に動作する様子を動画で撮影したもの


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