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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。

PIC16F1503で音声再生

【開発の意図】
大容量のSPIフラッシュが出回ってきたことで、鳴り物おもちゃの修理をPIC電子オルゴールでの換装ではなく全面的に音声再生で換装することが可能になった。

先般は音声再生に機能を絞って 「ATtiny13Aで音声再生」 を開発したが8ピンでは応用範囲が狭いので、14ピンで音声再生も開発しておくことにした。

現在(2018年10月)秋月で14ピンの1チップマイコンで最廉価なのはPIC16F1503(@80円)だ。AliExpressを見てもこれより安いのは見当たらない。100円以上ならPIC電子オルゴールが載せられるデバイスがあるので、それらを音声再生に絞って利用する意味はない。それで今回のターゲットは PIC16F1503 だけだ。


【設計】
①プログラムメモリが2kワードしかないので必要最小限の機能に絞るが、ポップノイズの抑止は実装する。

②内部オシレータが16MHzなので、PR2=255にすると周期は64usになってしまう。それで、PR2=127にして、PWM1DCHの下位7ビット+PWM1DCLの上位1ビットで8ビット分解能にする。

③PWM周期は32usとなり、TMR2のポストスケーラを1/4に設定して、128usのTMR2割り込みでデューティサイクルを更新する。4倍オーバーサンプリングになる。音声データは8kspsでサンプリング周期は125usであり若干の差異が生じるが、PWMステップ数を合わせ込むとPCMデータからデューティサイクルへの変換で計算誤差が生じるので、125usとの差異は許容範囲として受容する。

④動作は以下の流れとした。
・POR後にはSleepしている。
・トリガSWのオンで音声再生を開始する。
・再生が終了するとSleepする。
・再生中にトリガSWがオンされると再生を中止してSleepする。


【回路図】
PIC16F1503で音声再生回路図
16F1503はSDIがRC1に固定されていて、RC1は内部プルアップができないので、外部でプルアップ若しくはプルダウンする。

【ダウンロード】
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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  1. 2018/10/20(土) 15:40:38|
  2. 音声再生・録音再生
  3. | コメント:0
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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。

当ブログで公開している技術情報や成果物の複製、改変および再配布はフリーです。読者様のおもちゃ病院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。なお、公開ファイルは最新版を載せているので、古い記事の内容から変わっている場合があります。

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