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名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)

1.患者
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(アガツマ)
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)外観
幼児向けの乗用おもちゃだ。

【メーカーサイトの説明書き】
●レールを敷いても、レールなしでも遊べます。
●レバーの切り替えで電動走行、フリー走行が選べます。
●コントローラーには前進・後進・ストップの走行操作機能の他に「アンパンマンのおしゃべりボタン」と「アンパンマンのマーチが流れるメロディボタン」が付いています。
●セット内容:本体一式、レール12本

ハンドルのところに赤外線リモコンが付いていて、幼児が操作することもできる。また、取り外して親御さんが操作することもできる。

2.症状
①リモコンが無いので動かせられない。

②本体は、テスト用リモコンでは正常に動作するので、リモコンを新調すれば使えるようになる。

3.診察
①別の赤外線リモコンで動くようにしたいとのこと。お客様から支給された赤外線リモコンは中華製で下記の物。ネット通販で100円台で売られているそうだ。
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)リモコン

②支給された赤外線リモコンの赤外線信号波形の例を以下に掲げておく。すべての信号波形はダウンロードファイルの「アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)中華リモコン波形.xls」を参照。

③外面は家電品のリモコンのようだが、中華仕様なのか日本の家電協フォーマットとは大きく異なる。

④フレームの繰り返し
「電源」ボタンを押しっ放しのとき
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)リモコン波形1
フレーム周期は108ms。

「電源」を1回目に押したとき
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)リモコン波形2

「電源」を2回目に押したとき
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)リモコン波形3
・3回目に押したときは1回目に押したのと同じ波形であった。
・1回目と2回目で波形の前の部分(MSB寄り)が異なるが、後ろ部分(LSB寄り)は同じであるため、後ろ部分をデコードすればよい。
・上記の2点は全てのボタンでも同じ状況になっていた。不思議な仕様だ。
・長時間のオフ後のオンでビットの開始と判断する。
・オフ時間とオンの時間の両方が変化するが、オフ時間でビット値を判定する。
 ビット値0はオフ0.9ms
 ビット値1はオフ1.7ms
・11ビット分の受信でフレーム終了と判断し、下位8ビットをデコード値とする
・上記のルールで全ボタンのデコードを行った結果は以下のとおり。

「電源」:00000000100
「↑」:00000010000
「↓」:00000010001
「ミュート」:00000000101
「←」:00000001001
「→」:00000001000
「AV/TV」:00000000110

4.治療
①本体の基板は健全なので手は入れない。中華リモコンから受信した赤外線信号を「レールでGOGO!」の本来の赤外線コードに変換して、本体の基板に入力することにする。この修理事例でのテーマは、赤外線信号のプロトコル変換器を作ることだ。

改造のイメージ
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)改造イメージ

②プロトコルを変換するだけの処理なので最小のPICで実現できる。最廉価なPICで10F322(2017年秋月@45円)を採用する。

③機能設計
//ポートの割当て
//RA0:ICSPDAT
//RA1:変換後の赤外線信号出力、ICSPCLK
//RA2:変換前の赤外線信号入力
//RA3:ICSPVpp

//受信(中華リモコン)赤外線信号
//フレーム構成:11ビット
//リーダーやトレーラは無く、長時間のオフ後のオンでビットの開始と見る
//赤外線オフの時間とオンの時間の両方が変化するが、オフの時間でデコードする
//ビット値0:オフ0.9ms
//ビット値1:オフ1.7ms
//11ビット分の受信でフレーム終了と見て、後部の8ビット分をデコード値とする
//フレーム周期:108ms

//送信(純正リモコン)赤外線信号
//フレーム構成:リーダ+機能コード8ビット+反転コード8ビット+トレイラ
//リーダ:オン2.9ms+オフ1.7ms
//ビット値0:オン0.6ms+オフ0.6ms
//ビット値1:オン0.6ms+オフ1.2ms
//トレイラ:オン0.6ms
//フレーム周期:100ms

//赤外線コード変換表
//入力IR信号コード値 出力IR信号コード値
//電源 :00000000100 STOP:b'11101110'
//↑  :00000010000 GO :b'11001100'
//↓  :00000010001 BACK:b'10101010'
//消音 :00000000101 STOP:b'11101110'
//←  :00000001001 音声:b'00001001'
//→  :00000001000 音楽:b'00010001'
//AV/TV:00000000110 STOP:b'11101110'

④回路図
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)回路図
・元々は赤外線受信モジュールが2個設けられていて並列接続されている。このことは従前どおりとする。

・また、本体基板ではバッテリーからダイオード2本を介してVccを供給しているが、これではフル充電時に5.5Vを超える可能性があるので、事前に十分評価した方がよい。

⑤入出力信号波形
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)動作時赤外線信号波形1
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)動作時赤外線信号波形2
アンパンマン電動レールでGO!GO!DX(赤外線コード変更)動作時赤外線信号波形3

⑥ファームウェア
・TMR0を時間計測に充てる。TMR0の1カウントに相当する時間を計測のタイムベースとし、16usとする。

・中華リモコンからフレームを受信すると、純正リモコンの赤外線コードに変換してフレームを送信する。従って、フレームの送信周期は受信フレームの周期に等しくなる。中華リモコンのフレーム周期は108msであり、純正リモコンのフレーム周期の100msと殆ど変わらない。また、送信機のボタンを押しっ放しにすると無限にフレームを繰返すことも同じであり、本体のマイコンから見れば純正リモコンと全く同じに見える。

・ファームウェアの設計資料と開発プロジェクトは ここから ダウンロードできる。
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プロフィール

大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

本ブログで公開している技術情報や成果物のご利用および再配布はフリーです。読者様の技術活動のお役に立てば幸いです。ご利用いただいた結果や感想等を記事へのコメントやメールでフィードバックしていただけると有難いです。

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