micro:bit光るスピーカープロジェクト

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◆ネオピクでランタンを作る

micro:bitを使うワークショップのキラーコンテンツの一つが、マイコン内蔵LED（通称ネオピク、NeopixelはAdafruitの商標です）を使った、くるくる色の変わるランタンです。プログラムでLED1個ずつの色をコントロールできるものですが、子どもは光り物が好きなので、この手のワークショップは好評なものが多いです。
これに使えるLEDモジュールは、いくつか市販の製品が出ています。
　　スイッチエデュケーション　　　　　　　TFabWorks　　　　　　　　　　　　　DFROBOT

それぞれ良く出来た製品なのですが少々お値段が張るので、ワークショップで教材として安く提供するのが難しいかな、という感じがあります。
また、micro:bitV2になって、サウンドの機能が強化されたので、ランタンから光と音が同時に出せると一層楽しそうです。micro:bitV2には一応内蔵スピーカーがついていますが、小さな圧電サウンダーなので出せる音量・音質には限度があります。
それならば、ある程度ちゃんとしたスピーカーとアンプをセットにしたらどうだろうか。ネオピクも最小限の数にすればコストダウンして安くできないかしら、というのがこのプロジェクトです。

◆電源電圧の問題

ネオピクの電源は定格電圧が4.5V～６Vです。micro:bitからは３Vしか供給できないため、電源として乾電池3本で4.5Ｖを用意してネオピクに供給しています。micro:bitの電源を別に用意するのも面倒ですので、4.5Vをレギュレーターで3.3Ｖに落としてmicro:bitにも供給するようにしました。

◆スピーカー用アンプ

スピーカーは57mm径の小さなものを使用しましたが、大きめの音を出すにはアンプが必要です。ワンチップのアンプは無数に製品がありますが、ここではNJM2113という低電圧でも動作するチップを使いました。最低２Vの電源電圧で動きます。

オペアンプの反転増幅回路同様、外付けで入力抵抗Riと帰還抵抗Rfの比で増幅率を変えることができます。

◆基板化してみる

だいたい回路が決まってきたのでプリント基板にしてみます。今回はすべてリード部品を使用しました。比較的簡単な回路なので、これ自体が電子工作キットにできないか、という目論見があるのですが。

ネオピクにはPL9823-F5という製品を4個使いました。

◆ケースをどうするか

スピーカーが支持できて透明なケースをどうするか、いろいろ試した結果アマゾンで売っている430mlのプラスチックカップが最適でした。このカップは、重ねた時に取り出しやすいように？底に凹凸があるのですが、ここの直径が奇跡の57mmで、スピーカーがぴったりとはまりました。スピーカーはシリコン系の強力接着剤で貼ってしまいます。
底には小さな丸穴をあけて、音が出るようにしておきます。