ラズベリーパイの台

ラズベリーパイ3の台&キーボード

raspberry pi 3とスピーカーを置く台を作った。

2台持っているラズベリーパイ3。
 
液晶モニタの背面におんぶ
1台は使用しなくなったスクエアタイプの19インチ液晶モニタの背後におんぶさせた。

このモニタはスピーカー内蔵タイプなので一応音はでる。

もう1台は公式7インチLCDタッチスクリーンを接続しているのだが、いつもは100均で買ったケースに入れて仕舞っている。
ラズベリーパイ・100均のケースに入れる
ほとんど他のPCからリモートデスクトップ接続で使用しているので、使うときはこんな感じでケースの中で立てらせている。
ケースの底にプチプチを少し敷いて収納時には液晶面を保護。

一面に敷き詰めたら液晶と密着する部分が多くなりそうなので、丸めて棒状にしたのを3本ほど敷いている。
ラズベリーパイ・100均のケースに入れる
使用終了時に・・
 
パタッ・・

ラズベリーパイ・100均のケースに入れる
プチプチをかぶせて電源アダプターを収納。

ラズベリーパイ・100均のケースに入れる
キーボード、マウスも用意はしているが、いつもは別の場所に保管。

 
7インチLCDがついているのにほとんど使用していない。
・・もったいない・・
 
窓辺などにおいてミュージックビデオでも流せたら・・
と思ってもスピーカーは内蔵されていない。
 
と、いうことで手持ちの安いスピーカー「サンワサプライ マルチメディアスピーカー MM-SPL2N」を接続してみようと思ったのだが、リビングにある出窓はあたいの作業スペース化となっており、ごった返している。
ちょっとスペースを確保したいときに「サッ」と移動できればこの上ない。
 
そうだ、台を作ろう。
・・・台が完成するまで、出窓が台作成の作業スペースになるのだが・・
 
ちなみに、スピーカーはアマゾンでは1,000円弱で売られており、W60×D66×H150mmと結構小柄。
 

ラズベリーパイ3の台
5mm厚の板で作って、仕上げはニス。
移動時にラズベリーパイやらスピーカーが台から滑り落ちないように周囲にモールを貼り付けることにした。

ラズベリーパイ3の台
こんな感じで出来上がり。

ラズベリーパイ3の台
中央の本体を載せる部分の下はマウス置き場。

タッチスクリーンなのにマウス置き場。
matchbox-keyboard で仮想キーボードが使え、twofingでタッチパネルでも右クリックが使えるようにしてある。
通常の使用ではマウスもキーボードもなくても問題はないのだが。
 
ミュージックビデオを再生するのにいくつかのソフトを試してみたのだが、一番性能良く動画を再生できたのがKODI。
ただ、なぜかタッチパネルとの相性が非常に悪い。
クリック操作のレスポンスが悪すぎる。twofingの右クリックも使えずプロパティ画面等を表示させることができない。
 
マウスがあれば問題はない。
と、いうことで仕舞ってあるマウスを常時出す必要がでてきた。
 
まぁ、せっかく台を自作するんだからと、マウスの収納スペースも作った次第。

ラズベリーパイ3の台&キーボード
キーボードもセットするとちょっとしたパソコン気分。

ラズベリーパイ3の台・背面
裏面はこんな感じ。

 
肝心音の方はというと。
無音時にボリュームを上げていくとブーンというハム音がする。
あたいもデコーダーIC・VS1101Eでmp3やPICマイコンでwavファイルを再生するものを10個以上作っているが、こんなんが2~3個ある。
 
回路はビミョーな違いがあるがほぼ同じ。
プリント基板などは作っておらず、スズメッキ線でつないでいる。
ビミョーな違いがあるので部品の配置などは同じではない。
 
電源周り、アンプ周りの部品の配置であったり、アースをとる位置の違いでハム音がでたりするんだろうなぁと推測しているが。
 
この製品もそんな感じか。
 
音が出ていりゃハム音などは気にならなくなる。
音質は・・1,000円のスピーカーということを考えればいいんじゃなかろうか。
値段相応という意味ではなく、1,000円でここまで出てりゃ立派。
 
自作の場合秋月電子などで一番安いパーツを集めると。
 
スピーカー@100×2
LM386@60×2
ソケット@10×2
2連ボリューム@90×1
電源トグルスイッチ@80×1
基板・・60円くらい
抵抗、コンデンサ各少々・・100円くらい
電源アダプター@500
 
これだけで1,000円になる。
 
 
市販のお安いスピーカーユニットはこれにケースもついて実売価格1,000円
 
自分で頑張って作ることを考えても実売価格1,000円は安い。
自分で一所懸命安くあげようとして1,000円で作った結果のスピーカーと1,000円で買ったスピーカー。
音はほぼおんなじ様なもの。
 
ということで、市販スピーカーは1,000円でここまで音が出てりゃ立派だと思う。
 
 
蛇足ながら、安いスピーカーは買ってすぐ壊れたというレビューも結構気になる。
現在プラモデルなどのディスプレイ台付近に置くスピーカーの箱を作っているが中々綺麗に作れない。
自作できる人は安いスピーカーが壊れたらケースを再利用してアンプ部だけを作り変えてもいいと思う。
自作できない人は・・ゴミ箱行き。ウ~ム、1,000円だからといってもったいないですなぁ。

USB充電コード

ラズベリーパイ3 と7インチLCDタッチスクリーン

ラズベリーパイ3と7インチLCDタッチスクリーン。
Raspberry Pi 本体とディスプレーをジャンパーケーブルを使って電源を共有し、1つの電源アダプタでまかなうことができる。

ただし、ラズベリーパイ3になって電源容量は2.5Aが推奨されており、ディスプレーには「Raspberry Pi3 は電源要求がシビアなため、ディスプレーとの 電源共有はお勧めしません。 動作不良の原因となります。」との注意が。
 
 
あまりバリバリ使ってはいなかったのだが、最近KODIで動画やMP3の再生を試していたところ画面の右上あたりに雷というか稲妻というか時々現れている。
電源の容量不足のようだ。
 
稲妻マークはOSがJESSIEになってからで、その前のバージョンでは四角いカラーグラデーションだったようだ。
 
 
電源の容量が不足するとラズベリーパイは「ひとまずは自動的にCPUの速度を落としてでも頑張るぞ~」ってなるみたいだが、さらに足りなくなると落ちるでしょうなぁ。
 
 
まぁ、解決策はLCDタッチスクリーンの注意書きにあるように本体とディスプレーの電源を分けるべきなんでしょう。
しかし、現状では動画再生時に時々稲妻がでる程度でまだ余裕がありそう・・
酷使するのも気が引けるが・・・
 
 
使っている電源アダプターは2.5A。
アダプター、USBケーブルともにラズベリーパイの正規代理店から購入したものである。
 
 
ちょこっと「ここ」で調べると、USBの規格での給電能力は
USB2.0 –> 500mA
USB3.0 –> 900mA
USB3.1 –> 1000mA
となっている模様。
 
ウ~ム・・
ただし、USB Power Delivery 1.0は最大で20V5Aというのもあるみたい。
 
つまり、ラズベリーパイの電源に使用するならUSBn.n対応というケーブルではダメ。
家に転がってるハードディスクなどにくっついていたものは流用しないほうがいいみたい。
 
最近スマホなどの急速充電対応とうたわれてるケーブルがUSB Power Deliveryというもんじゃろか?
USB充電コード

で、買ってみた。
急速充電2.4A対応のケーブル。

ただし、これはケーブル内の電源線は配線されているが、信号線がないタイプ。
つまり、電源には使えてもUSB機器をつなぐことはできない。

USB充電コード

上が正規代理店から購入したケーブル。
結構太い。
下が今回買ったケーブル。
 
太さだけを見ると上の方が2.4A対応のように見えるが。

 
これを使ってしばらく様子を見ていたが、稲妻マークがでることはなかった。
 
メデタシ、メデタシ・・・
 
ウン!?待てよ。
正規代理店から2.5Aのアダプタとケーブルのセットを買ったから安心と思っていたが、それに対応していないケーブルがついてきていたってことじゃないのか!?
 
なんてこった・・パンナコッタ・・

Nゲージ レイアウト内のスピーカー・・その後

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

Nゲージのレイアウト内に置こうとして作ったスピーカー

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
反対側は・・
高架駅付近に紛れ込まそうとペーパークラフトのビルの絵を貼り付けた。
 
こちらが正面なのか!?

駅のアナウンス、交通信号のピヨピヨ音・故郷の空などを流すつもり。
音源は市販のMK-144というMP3ボード。
音声データ(MP3ファイル)はパソコンとUSBでつないでメモリ内に入れるのだが、この製品も古いものでサポートするOSはWindowsXPまで。
実際にはWindows7でも問題なく動いていたがWindows10になってからは認識しなくなった。
後継の製品も出ているようだがPICマイコンとMP3デコーダICのVS1011Eを使ったプレーヤー、dsPIC33を使って単体でWAV再生ができるプレーヤーを結構作ったのでもう市販品は買わず、こちらもお役御免間近というところ。
 

自作のものは音源をSDカードに記録するもの。
VS1011Eも終息気味のようだがSDカードにさえ書き込みができればずっと使えるはず。

Nゲージレイアウト用交通信号機音声部
レイアウトのメインとなる部分のポイントマシン類を制御する補助の制御盤。
レイアウトのすぐそばで、Nゲージレイアウト用制御盤のコマンドを受けて動作する。
この中にMP3ボードMK-144を入れ、ここにあるスピーカーとレイアウト内に設置するスピーカーを切り替えて再生できるようにしていたのだが。

 
今のところまだ廃棄前のWindowsXP機があるので、音声データの入れ換えが困難になる前にひとまず取り外してプラモデルなどの展示台に流用することを考えて音声データを入れておくことにした。
 
補助の制御盤
MK-144を取っ払った補助の制御盤。
しかし、ボードは徐々に出来つつある。
ここでもポイントの操作ができるようになる予定。
ポイントの開通方向もLEDで表示。

話を戻して、取っ払ったサウンド部にはPIC24でSDカードのWAVを再生する機能も付けていたが、WAVファイルの対応はビットレート8kHzまで。
同時に2ファイルのモノラルのものが再生できるが、dsPIC33で44.1kHzのものが再生できる今となってはちょっと見劣りがする。
 

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
PIC24は取り払ってMK-144の制御用にPIC16F1823を付けた。
黄色いロータリースイッチでフォルダを指定する。
ロータリースイッチのポジションは10個。
なので、10個のフォルダに分けて管理する音を再生できる。
 

耳のように見えるのは基板取り付け用のスピーカー。
 
基板からはみ出して付けてます・・

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
1つのスピーカーにミキシングせず、両耳つけてステレオ対応。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
背面はアンプとスピーカー切換のロータリースイッチ。
ここにアンプがあるので、スピーカー側に用意した基板にはアンプは付けなかった。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
・・ということで、スピーカー部の基板はミニプラグのジャックのみという寂しいものに。
 
スピーカーの回りに張った壁紙用のシートに皺ができてた。
なんでじゃ!?

 
 
肝心の音は・・
当初、中は区切らず一つの箱の状態で試してみたが少しこもった感じだった。
そこで、中をダンボールで右のスピーカーの部屋、真ん中の部屋、左のスピーカーの部屋に区切ったところ結構いい音になった。
アンプはLM386。
よく無音時にボリュームを上げるとブーンというハム音がでる場合があるが、今回の回路、配線には問題が無かったようでこれもほとんど気にならないレベル。
アマゾンで実売1,000円程度のスピーカーなら十分太刀打ち出来る。
 
 
駅のアナウンス、雑踏の音などを流すつもりだったがもうちょっとまともなBGMを流してもいいかも。
 
 
あれ!?
これまでレイアウトの高架駅部分は背面が見えない前提でスピーカーを背面方向に向け、こちらに見える側にペーパークラフトの絵を貼り付けていた。
たいした音を出すわけじゃないからとスピーカーは後ろ向き。
でもちゃんとしたBGMを流すなら、スピーカーはこっちを向かないと。
で、反対に向けると左右の音が逆になる。しかも、高架の下にスピーカーの黒い丸が2つこちらを向くことになる。
 
やっぱ、音は背後に向けて出さざるを得ないか。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

Nゲージのレイアウトに組み込むMP3、WAVプレーヤーを増産中。
すでに駅のアナウンスなどを再生するMP3プレーヤーなども幾つか作っている。
4つのMP3プレーヤーの出力はアンプの前でミキシングして駅付近に置く2組のステレオスピーカー計4個から出力するようにした。
980円のパソコン用スピーカーの安いやつ。
 
増産中のプレーヤーの音もそれにミキシングして同じスピーカーから出しても良いのだが、やっぱ音に広がりがなくなりそう。
 
と、いうことで1個100円のスピーカーをいくつか台枠の下に組み込んだりする予定で工作中。
 
まぁ、安いスピーカーなので音質がどうのこうのといえるものではない。
それに、再生しようとしているのは音楽ではなく駅やら機関区の「音」なので。
 
要はその音がそれなりの場所から出てればいいかな、と。
 
高架駅も作る予定なのだが、この付近ではガード下の騒々しい音が出ていれば・・
 
高架駅の裏側に配置するように箱型のスピーカーボックスを作った。
レイアウト正面からは見えない部分に配置する予定。
 
容量の計算?
そんなものしてません。(^^;
エンクロージャーという立派なものじゃなく、ただの箱ですから。
 

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

見えなくなる予定とはいえ、実際には視点をずらすと見えるでしょうなぁ。
ということで、表面にはペーパークラフトのビルの絵を貼った。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
一応側面も。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー
裏側のスピーカーはφ50のものを2つ。
ステレオです・・
真ん中にアンプも組み込めるように基板を置いたが、電源ケーブルやスイッチ、ボリュームの配線等をどうするかという問題もある。

実際にレイアウトに組み込むときにこれにアンプも作るか、アンプは別の場所に置いてこれは単純にスピーカーだけという形をとるか。
いきあたりばったりです。

 
 
ちなみに、スピーカーを裸で鳴らすと高音でシャカシャカが強調されたかのような音。
雑踏の音、ガード下の音を長いこと流すと本当に不快な音に聞こえてくる。
箱に入れると強調された高音はなくなる。
ただし、低音というより少しこもった音の感じが強くなった。

・・まぁ、いい音というにはほど遠い。
市販の980円のスピーカーの方が少しマシかも。
 
ただ、自作のものはもうちょっと小さい箱にもできるだろうから、場所をとらないものができるというメリットもある。
 
 

その後はこうなりました。

VS1011E LQFP-48パッケージ

LQFP-48版 VS1911E

MP3デコーダICのVS1011E。

つい先日まで秋月電子でDIP化基板にハンダ付けされていたLQFP-48パッケージが売られていたが、今はなくなっている。
VS1011Eは終息に向かっているのだろうか。
 
Nゲージのレイアウトの制御盤で音を出すようにするのにストックしていたのが3個。
1つはGBUFをGNDにつないだのが原因だと思うが、オシャカに。
VS1011Eのデータシートには記載が無かったように思うが、VS1053bのデータシートには「いかなる場合にもGBUFをグランドに接続してはいけません」とある・・とHP「放課後の電子工作」のVS1053b 日本語データシート私家版にあった。
日本語訳・・重宝してます。m(__)m
 
詳しく読まずに、仕組みも知らず、さらには深くも考えずにグランドにつないでた。
そんなシロートですから・・
授業料は650円。安かったほうかも。
 
その後、別の2個のVS1011Eは無事動作し、試作は完了。
 
ソフトは後閑さんのHPにあるソースを参考にさせてもらった。
 
この中でSPI2の設定のSPI2CON1(MP3_SPICON1)。
「0x003E」ではバリバリと音がするだけ。
「0x8120」だと非常にゆっくりだが再生可能。
最終的に「0x007E」で正常に再生できた。
 
 
ということで現在我が家のNゲージ制御盤用にUARTで制御できるようソフトを改修中であるが、MP3プレーヤーはもう2個ほど欲しい。
LQFP-48のDIP化基板のものは無くなったようだがIC自体はまだある模様。
 

■変換基板を買って自分でハンダ付けする
  ↓
  0.5mmピッチの足なのでハンダ付けが面倒そう・・
 
■DIP化基板モジュールにハンダ付けされて販売されているVS1053bを使う
  ↓
  価格が850円。VS1011Eより200円アップ。
  それにソフトはどれくらい変更が必要か・・調べるのが面倒!?
 
■ピッチが1.27mmのSOIC-28パッケージを使う
  ↓
  LQFP-48よりハンダ付けが簡単
 ソフトを変更しなくても動く・・のではないか!?という安易な気持ちでとりかかれる
 
 
果たして。
SOIC-28パッケージを2つ買ってはみたものの・・動かない。
PICkit3でデバッグしてみるとどうやらDREQがHIGHにならないようだ。
基板へのハンダ付けが悪いのか、回路が悪いのか、2つとも動かない。
 
プログラム側もDREQがHIGHにならないのなら・・と、一定時間待ってチェックもせずにモードを設定するコマンドを勝手に送信。
少し待って変更されたかな?とレジスタを読み込んでも0x00となっており変更された気配がない。
モードの初期値は0x00なので読めたのか、読めなかったのか不明。
ならば、ステータスは初期値0x2cから0x28、0x20と変わっていくようなので、これはどうじゃ、と勝手にコマンドを送信。
読み込んだ・・と思っている値は0x00。
 
そもそもSPI通信の設定が悪くてコマンドすら送られていないのかVS1011E側を壊してしまったかも切り分けがつかない。
・・一応ソフトはLQFP-48版のものでは動いているので大丈夫・・なはず。

 
 
残る選択肢は、
■LQFP-48版のVS1011Eを自分でハンダ付けする
■VS1053bのDIP化基板モジュールを使う
 
VS1011Eは今となっては結構古い製品。
ただ、今使おうとしている用途には充分。
別にこだわる気はないがソフトの管理からみてもいろんなバージョンを作っていきたくないしなぁ。
 
で、LQFP-48パッケージのVS1011Eと変換基板を買った。
ただし、秋月電子で売られていたDIP化基板は四辺の足が2列になっていたが、今回入手できた基板は四辺の足が1列。
ICをハンダ付けして試作が完了している基板に挿せばいいという状態ではない。
 

LQFP-48版 VS1911E
ピッチ0.5mmの48ピン。
 
世の中には100ピンを超えるのをハンダ付けしている人もいるようで・・
凄いですなぁ。
私はこれを見ただけで萎えて買う気がしませんでしたから・・

LQFP-48版 VS1911E
買ったからには萎えていないでハンダ付けとフラックス洗浄。

まぁ、ピカッと光るほど綺麗じゃないがくっついていると思う。
一応ルーペでブリッジや浮きがないことを確認した・・つもり。

歳のせいもあり、ルーペで見てるとクラクラと。
 

LQFP-48版 VS1911E

HPに載っけようと写真をとってみた。
この写真はリサイズしたので鮮明度にかけるが、PC上で拡大していくとルーペで見るよりハッキリ見える。
最近のコンパクトなデジカメも凄いもんですなぁ。
ブリッジなどのチェックをルーペでイライラしながら見るより簡単ですわ。
 
・・どこか浮いてたりして。

LQFP-48版VS1011EとSOIC-28版VS1011E
左:LQFP-48パッケージ
右:SOIC-28パッケージ

 
さて、どうなるんでしょう。
第三の選択肢VS1053bのDIP化基板モジュール購入とでもなるのでしょうか?

 
 
MP3デコーダIC、秋月電子では最近少し(50円くらい)値上がりしたようだ。

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