名張市つつじが丘おもちゃ病院

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マイコン制御のおもちゃで、マイコンが故障しているとマイコンを換装しなければならない。その場合、おもちゃの要件に合わせてファームウェアを開発する必要があるが、ゼロからファームウェアを開発すると大変なので、既存のファームウェアをベースにカスタマイズを行うと楽だ。

以下に、つつじが丘おもちゃ病院で開発してきたファームウェアの代表事例を紹介する。

・これらのファームウェアは自由にダウンロードして使うことができる。
・ソースコードやデータ、設計資料も公開しているので、カスタマイズが遣り易い。
・複製、改変、再配布を自由にやってよい。おもちゃ病院業界の皆で改善を施して共有して行きたい。
・リンク先は１例のみを示しているので、その他の応用は「ブログ内検索」で検索するか、メールにて問い合わせいただきたい。

ＰＩＣ電子オルゴール
・音が鳴るおもちゃのＩＣ不良の殆どはこのファームウェアで治している。
・音符データをオルゴール演奏することも、ＷＡＶファイルを再生することもできる。
・オルゴール演奏と音声再生、およびおもちゃの制御（スイッチ入力、モーター駆動やＬＥＤ点滅など）を同時に実行できる。
・最新版はここにある。

Ｒ８Ｃ電子オルゴール
・ＰＩＣ電子オルゴールをＲ８Ｃに移植したもの。
・機能は変わらないが、Ｒ８Ｃの方が実装メモリが大きく、価格はＰＩＣよりも廉価だ（秋月２０２３年７月）。

ＣＨ３２Ｖ電子オルゴール
・ＰＩＣ電子オルゴールをＣＨ３２Ｖに移植したもの。
・機能は変わらないが、ＣＨ３２Ｖの方がＰＩＣやＲ８Ｃよりも廉価だ（秋月２０２３年９月）。

音声再生
・ＰＩＣ電子オルゴールの音声再生機能のみに絞ったファームウェア。
・機能を絞ることでＣ言語で動くようになり、改変が遣り易い。
・マイコンは　ＰＩＣ、ＡＶＲ、Ｒ８Ｃ　が使える。
・Ｒ８Ｃは実装メモリが大きいので、短い音声であれば音声データを内蔵させることも可能だ。
・ＣＨ３２Ｖは性能が高いので音声再生に特化したファームウェアにする必要は無く、ＣＨ３２Ｖ電子オルゴールの音声再生機能を使えばよい。

ミミクリ系
・ミミクリ系おもちゃの基板を換装するためのファームウェア
・マイコンはＰＩＣ、ＡＶＲが使える。

２．４ＧＨｚラジコン換装用ファームウェア（ｎＲＦ２４Ｌ０１またはＳＥ８Ｒ０１を使用）
・２．４ＧＨｚラジコンのトランシーバやエンコーダ／デコーダＩＣが不良のときに、市販の２．４ＧＨｚトランシーバ（ｎＲＦ２４Ｌ０１またはＳＥ８Ｒ０１）とＰＩＣで換装するためのファームウェア。
・フルアクション式とＣＣＰデジプロ対応ラジコンに使える。
・トランシーバとファームウェア書き込み済みＰＩＣを実装した　アセンブリを実費頒布　している。
・Ｒ８Ｃ用のファームウェア　も用意している。

２．４ＧＨｚラジコン換装用ファームウェア（ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－０２を使用）
・２．４ＧＨｚラジコンのトランシーバやエンコーダ／デコーダＩＣが不良のときに、市販の２．４ＧＨｚトランシーバ（ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－０２）で換装するためのファームウェア。
・フルアクション式とＣＣＰデジプロ対応ラジコンに使える。
・技適ありで、１００ｍ程度の操縦距離が可能。ｎＲＦ２４Ｌ０１に比べて割高になるが、技適に拘る人はこれを使うしかない。
・ファームウェア書き込み済みの　アセンブリを実費頒布　している。

レガシーバンドラジコンのエンコーダ／デコーダ
・ＣＣＰ社の旧Ｗ－ＤＲＩＶＥ、ＴＸ２／ＲＸ２系ラジコン等のエンコーダ／デコーダの換装に使える。
・プロトコルが不明でもコントローラ（エンコーダ）が動いていれば、プロトコルを分析してデコーダを作ることもできる。

赤外線コントロール
・Q－ＳＴＥＥＲのエンコーダ／デコーダを換装するためのファームウェア。
・その他のプロトコルにも対応可能。
・コントローラと車体側の両方を換装すれば、ラジコンを赤外線コントロールに改造できる。

タッチセンス
・おもちゃのタッチスイッチが動作不良のときに、ＰＩＣのタッチセンスで換装するファームウェア。
・メンブレンスイッチの動作不良のときにも換装が可能である。

ＲＦＩＤ
・ＲＦＩＤで個体の識別を行うおもちゃ、例えばレジおもちゃで商品を識別するとか、に応用できる。
・タグによってＰＩＣ電子オルゴールを制御することなど、いろんな応用実績がある。

全国のおもちゃ病院様での使用実績　が沢山あり、カスタマイズの相談にも応じている。

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名張市つつじが丘おもちゃ病院のご案内

三重県名張市つつじが丘におもちゃ病院を開院しています。

【ご案内】
ラジコン、キーボード、おしゃべり・オルゴール、ゲームなど子どものおもちゃを無料で修理します。

ただし、下記のおもちゃは対象外です。
・火が出る、弾丸が飛ぶ、浮き輪など事故につながる恐れがあるもの
・骨董品や工芸品などのおもちゃ以外の価値のあるもの
・特定小電力無線やＰＳＥ対象製品など法規制のあるもの
・転売目的や有償サービスなどの商用利用

部品交換が必要な場合は相談の上で実費負担をお願いすることがあります。
メーカー修理ではありませんので、完全に治らない場合や修理の過程で症状が悪化したり、傷が付いたりする場合もございます。逆にメーカーが修理に応じないものも扱います。
当病院では、子どもの目の前で作業を行い、修理の過程を見て貰います。おもちゃの修理を通して子どもの科学心を育むことが狙いです。
修理時間が概ね１時間を超える場合はお預かりして修理することがあります。
「事前確認事項」に同意をいただいた上で修理をお引き受け致します。

年中無休。　ご利用は下記メールアドレスへ「診察の申込み」を送って下さい。
おもちゃの症状とご来院の希望日時を２～３挙げてメールにご記入下さい。なお、郵便や宅配便等での受け付けは行っておりません。

Ｅ-ｍａｉｌ： tutuji@cb4.so-net.ne.jp
当院の所在地：名張市つつじが丘南３番町１２９番地
駐車場有り

「事前確認事項」
１．修理は、申込者のご指摘の症状に対して復旧・改善するものであり、製造時の機能・性能を完全に回復するものではありません。
２．必ずしも申込者のご依頼内容にお応えできるものではありません。故障の状態や内容により修理できない場合があります。
３．修理中におもちゃが傷付いたり、故障の状況が悪化してしまうことがありますので、あらかじめご了承下さい。その結果、生じた損害については当方では責任を負いません。
４．修理の依頼を受けたおもちゃがメーカー保証期間内であっても、メーカー保証やサポートを受けることができなくなる場合がありますのでご了承下さい。
５．修理後の保証は致し兼ねますので、不具合がありましたら再度修理を依頼して下さい。
６．修理したおもちゃを使用したことにより如何なる損害が生じても責任を負いませんので、安全性や他のものに損害が及ばないように注意して遊んで下さい。
７．預かり修理となった場合、お預かりしたおもちゃの配送は行っておりませんので、ご案内する日時にお引取りに来て下さい。３ヶ月以上お引取りの無い場合は廃棄させていただきますのでご了承下さい。また、申し込み時に示された連絡先に連絡が取れない場合も同様とさせていただきます。

【 各地のおもちゃ病院、おもちゃドクター様へのサービスのご案内 】
名張市つつじが丘おもちゃ病院では、他のおもちゃ病院やおもちゃドクター様向けに「故障したＩＣやマイコンの代替品をお作りするサービス」を提供しています。詳細は こちら をご覧下さい。

このブログの記事に該当するおもちゃには、記事内で公開しているファームウェアをそのまま利用していただけます。しかし、古いデバイスより最新のデバイスの方が高機能、高性能、且つ廉価ですし、ファームウェアも改善を進めていますので、最新のデバイスとファームウェアを使うのがよいと思います。移植についてのご相談も賜りますので、ご連絡下さい。

乗用キックＳＬ（西松屋）の鳴り物の修理（音量＋－が効かない）

１．患者

乗用キックＳＬ（西松屋）の鳴り物飾り

２．症状

①「音量＋」と「音量－」のボタン（下図の中央）を押すと別の音が鳴って、音量が変わらない。

３．診察

①スイッチの配線を確認した。

・基板の配線パターンは下図の通り。

・スイッチの位置を記入し、信号線のシルクを示した。下図で基板のひび割れのように見える筋が数本あるが、これは汚れであり、パターン断線は認められなかった。

・「音量＋」以外のスイッチはマトリクス接続になっていた。

・「音量＋」だけがベア接続されていた。

②スイッチの信号を観測した。

・ドライブされていない信号線はＨｉｇｈＺなので、指で触れるとハムノイズが載るので判る。Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３にはハムノイズが載るのでセンス線だ（と思う）。下図はＰ１０の信号波形。

・Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２はハムノイズが載らないのでセレクト線だ（と思う）。

・どれかボタンを押すとＷａｋｅｕｐして、キースキャンを始める。Ｐ２０（黄色）とＰ２１（赤色）のスキャンを観た。タイミングがズレてＨにドライブされていて、Ｐ２ｘがセレクト線であることに間違いない。

・「音量＋」はＰ２３がセンス線、Ｐ２３の対向信号線（シルク無し）が常にＨであった。
　下図はＰ２３の信号波形。

　下図はＰ２３の対抗信号線の波形。「音量＋」を押したときもHに張り付いたままである。

・セレクト線とセンス線間の総当たりで導通チェックを行ったが、導通は無かった。信号の混線による誤動作では無い。

・セレクト線は定期的にドライブされていて、センス線はスイッチをオンするとセレクト線の信号が表れることからスイッチは正常に機能している。「音量－」のボタンで音量が下がらないのはマイコンの誤動作と思われる。下図は「音量－」を押したときのＰ１１の信号波形。

・「音量＋」のスイッチはベア接続なので、このスイッチが正常に機能しないことでマイコンの誤動作は確定的だ。

・マイコンのプログラムが壊れたとして、殆どのボタンは正常に機能していて、特定のボタンのみが誤動作することがあるのだろうか。正常品の本来の動作を確認したい。

③おまけで､下図は「ＳＰ＋」～「SP－」間の信号波形。珍しく、ＰＷＭではなくＤＡＣ出力になっていた。

４．治療

①「音量＋」と「音量－」の機能が働かないとの訴えであり、その他のボタンはそれらしい動作をしているので、マイコン全体の換装は行わないで、別の機械スイッチを設置して音量を絞ることができるようにする。この対応で進めることを依頼者と確認した。

②スライドＳＷを鳴り物の筐体に取り付けて、スピーカに１０オームを直列に挿入するかどうかで音量を大と小の２段階に替えられるようにした。

アンパンマンことばずかんＤＸ（センサー脱落修理不能）

１．患者

ことばずかんＤＸ

２．症状

①オープニングは出るが、絵本にタッチしても反応しない。

②デジカメでセンサーを覗くと、赤外線ＬＥＤの発光が観えない。

３．診察

①センサー基板が脱落していた。

・２～１２番ピンははんだが外れていただけだったが、１番ピンはセンサー基板側のランドが完全に剝がれていた。

・コネクタの１番ピンに基板のランドが付いている。

４．治療

①１番ピンはＳＤ１で、イメージセンサーにしか繋がっていないので、パターンの経路から信号を取り出すしかない。

・１番ピンのランド直近のスルーホールから取り出そうと、レジストを剥がしてはんだ揚げを試みたが、はんだが濡れない。

・センサーへの配線パターンのレジストを剥がしてはんだ揚げを試みたが、これも濡れない。やり直しをしているうちにパターンが無くなってしまった。

②修理を諦めた。

ミニーマウスのレジスター（ＴＯＭＹ）（赤外線ＬＥＤ劣化）

１．患者

ミニーマウスのレジスター（ＴＯＭＹ）

２．症状

①商品を台に乗せても反応しない。

３．診察

①商品を識別している訳ではなく、単純に赤外線の経路（下部の台から上部のセンサーまで）を遮ると反応する仕掛けだ。

発光側の赤外線ＬＥＤ

受光側のフォトトランジスタ

②ＬＥＤの印加電圧を測ると１．２Ｖあり、駆動回路は動いているようだ。

③デジカメでＬＥＤを観ると発行はしている。

④受光側のフォトトランジスタの近くでＬＥＤを対抗させると、ちゃんと反応して、喋って金額が表示された。

⑤フォトトランジスタとの距離を離すと反応しなくなる。７～８ｃｍが反応する限界だ。このおもちゃでは、発光側と受光側は１２ｃｍ離れている。

⑥不具合がＬＥＤかフォトトランジスタか或いは回路なのかを切り分けるため、先ずＬＥＤを交換してみたら、快調に反応するようになった。ＬＥＤの劣化と判断した。

元のＬＥＤ

４．治療

①診察の過程で、赤外線ＬＥＤを交換することで動作が良好になった。

名張市つつじが丘おもちゃ病院

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