バーニア スイング機構 ベース

今回はバーニアの点灯とスイング機構、更にベースの製作をご紹介します。

バーニアは、すでにアイスブルーのチップLEDを仕込んでありました。
後はPICへつないでプログラムすれば点灯できるのですが、PICはベースに置く事になるため、2個のバーニアを点灯させるには2本の配線を引き延ばさなくてならなくなります。
そこで、

トランジスタを使った、スイッチング回路をランドセルに内蔵させました。
できるだけ小さく作るため、抵抗などが折りたたまれているので、ちょっと判りにくいですね。
ちょっと解説してみます。
興味の無い方は読み飛ばして頂いて結構です。

さて、トランジスタを使うと、PICから1本の信号線を引くだけで、2個のLEDを点灯させる事が出来ます。

トランジスタという部品は、増幅する以外にスイッチとして使える機能もあり、普段は繋がっていないのに電圧が加わると繋がる（だから半分導通がある＝半導体なんですね）スイッチとしての性質があります。
PICの出力だけではアイスブルーLEDを2個点灯させる力はありませんが、直接5Vに繋がったLEDなら点灯させる事が可能です。
このトランジスタスイッチを、PICがONにするわけです。
トランジスタによるスイッチは、高速にON/OFFを制御出来ますので、PICからPWM制御の信号が来ても、ちゃんと反応してくれます。

塗装しました。

カラーレシピです。
明るい緑　クレオス　ザクグリーン4
暗い緑　　クレオス　フィールドグリーン
黒　　　　ガイア　　フラットブラック
関節メカ　タミヤ　　LP-61　メタリックグレー
武器類　　クレオス　ファントムグレー
ザクグリーン4は、一見簡単に調色出来そうな色ですが、作ってみると難しい色です。
ファントムグレーは、装甲の裏にも塗装しました。
トマホークは刃先を削って刃物っぽくしてありますが、一応ガイアのステンレスシルバーでキラリとさせています。
基本塗装後、クレオスのフラットブラックを5倍くらいに薄めて、エッジに軽く細吹きして陰影を付けました。
本当に、吹いてあるのか判らない程度に発色させています。
スミ入れはタミヤのエナメルフラットブラックで、あまりパキッと発色させない仕上がりにしました。
付属のシールを貼って、半ツヤでトップコートして完成です。

シールは、できるだけ余白を切り取ってから貼ると、段差が目立ちません。
でも、シールも薄くなっているし、テカリも少なくなっているし、随分進化しているんですね。
もうこれで完成でもいいやって感じなのですが、本番はこれからです。

配線をすべて結線しました。

胸の奥の、わずかな空間で配線をまとめています。
配線は、
1.プラス　　5V
2.マイナス　0V
3.モノアイ　ぐぽ～ん信号線
4.バズーカ　制御線
5.バーニア　制御線
の5本が出てきます。
10ｋΩの抵抗が見えますが、これはモノアイを2段階の明るさで発光させるために必要なパーツです。
ここから先は、また電気的な話になりますので、興味のある方だけお読みください。

通常は5Vに直接LEDが繋がっていますが、10ｋΩと抵抗値が大きいのでモノアイは暗く点灯しています。
そこへ、PICからの信号が来ると、330Ωの小さい抵抗値の電流が入ってくるので、モノアイが明るく点灯するわけです。
ただ、PICの信号が無い時は0Vなので、10ｋΩから出てきた電流はPICの方へ流れていってしまい、モノアイが点灯しません。
なので、電気をいち方向にしか流さないダイオードというパーツ（1N4148)を使って、逆流するのを防いでいます。
ちなみに、LEDも発光ダイオードと言う通りダイオードの一種なので、プラスとマイナスを逆につなぐと光りませんね。
PICからPWM制御も可能なので、「ぐぽ～ん」の時のすぅ～っと消えていく光り方も再現できるわけです。

さて、腰をスイングさせる機構を製作します。

おなかのパーツに、コの字に曲げたステンレス線を金属パイプに通し、三角プラ棒で挟んでガッチリ接着しています。
コの字のステンレス線は、腰のパーツに開けた2つの穴に差し込んで固定します。
差し込んだ先端は、サイドアーマーを外せば見える位置に来るので、接着剤で固定できます。
普通の軸と受けの組み合わせでは、強度と取り付け作業が面倒になります。
頑丈で、あとから簡単に固定できる可動軸を作るために、こんな構造になりました。

これで、上半身が前後にスイング可能になりました。

スイングする範囲はそんなに大きくなくても構いませんので、このくらいの動作範囲になります。

これを動かすには、単純な上下の動きなので、トルクが大きく、瞬間的に動き、コントロールが簡単なサーボモーターを使います。
でも、ザクの身体の中には到底納まりそうもありませんので、ベースに置く事にします。

ベースから、ザクを支える支柱を通してロッドを上下させるワケです。
ステンレス線の先にプラ丸棒を挿して、上半身を押したり引いたり出来る仕組みを作りました。
ただ、支柱の中には5本の配線が通るので、ロッドの動きで配線の被覆が剥がれてショートしてしまう恐れがあります。
そこで、支柱の中にもう1本パイプを通し、その中でロッドを上下させる構造にしました。

配線は、中のパイプとの隙間を通してベースまで引き延ばします。
支柱は股間の幅の関係で、3ｍｍの真鍮パイプになりましたが、上半身の早い動きでもブレない様に、出来るだけ短くしました。

ベースは100均のケースを使用しました。

透明なフタ付きのケースで、深さがあるのでサーボモーターやスピーカーが余裕で収まります。
上げ底分を1ｍｍプラ板を貼って平らにしましたが、スピーカーの穴や、スイッチの穴、支柱を固定する穴の他、USBから電源を供給するコネクタの穴も開けています。
ケースは逆さまにして使用しますが、フタが付いていたため左右にスキマが出来ます。
このスキマからスピーカーの反響音が出てきて、バスレフの様な機能を果たしてくれるため、バズーカの発射音が迫力の重低音で鳴り響きます。

スピーカーも、100均のものを使いました。

USBから電源を取るアンプ内蔵のスピーカーです。
100均なのに300円ですけど、1個150円でアンプ付きですから破格の安さです。
しかも、このスピーカーがとても良い音で鳴ってくれて、秋葉で同価格で購入したスピーカーより段違いに音が良く、低音もバッチリ再現されるので驚きました。
内蔵のアンプを通すと低音がカットされるので、DFPlayerから直接ドライブさせています。

次回は完成した様子をお伝えできると思います。
よろしくお付き合い下さい。

コメント 2

こんばんは
YouTubeの動画の回路図でダイオードが入ってるのはなんでなんだろう？って疑問だったんですが、なるほど～な使い方ですね( ..)φメモメモ
やっぱりブログだとわかりやすいです。ありがとうございます！
by なお (2022-02-21 22:09) 

なおさん、こんにちは^^
以前は暗い時もＰＷＭで点灯させていたのですが、この回路にしたら「ぐぽ～ん」の時だけＰＷＭすれば良いので、制御がメッチャ簡単になりました
ツイッターでは詳しく説明出来ないし、ＴＬに埋もれていくので残らないので、製作記はブログの方が向いていますね

by どろぼうひげ (2022-02-27 16:45)