電子部品を揃えよう
ハニカムベルで必要な電子部品を入手します。また基盤製造を発注します。
ハニカムベル専用PCBの発注
ハニカムベル基板回路図
フルカラーLEDと光拡散キャップ
フルカラーLED
光拡散キャップ
をハニカムベル一つあたり、それぞれ4つ購入します。
LEDドライバICと点灯制御用のリレー
LEDドライブ用IC(PCA9685)
リードリレー
をハニカムベル一つあたり、一つ購入します。
TouchMIDI
CPU及びTouchセンサーに、TouchMIDIモジュールを使用します。
TouchMIDI
線材、カーボン抵抗
回路図にある通りの抵抗を揃えます。また、ハニカムベルを複数台繋げる際、線材が必要になります。
タッチ用のキャップを作ろう
ハニカムベルの各セルの中心にあるキャップを製作します。
ハニカムベルのキャップ
上のサイトより、3Dプリントサービスで購入してください。
銅箔テープをカット
銅箔テープを1cm四方にカット。さらにこの角を切って、八角形っぽい形にします(円に近いほど望ましい)。
この銅箔テープを、ハニカムベルのキャップの裏側に貼り付けます。
白いキャップの裏を塗装
白いキャップはLEDが光った時に光が透けてしまうので、プラモデル用の塗料で裏を塗装します。ここではタミヤのプラモデル用の銀色の塗料を使いました。
リード線を半田付け
電極を回路に接続するために、リード線を半田付けしておきます。
木製の筐体を削り出そう
ハニカムベルの本体とも言える木製の筐体を、CNCを使って削り出します。
切削データの作成
CAMツールを用い、切削データを作成します。
以下のSTLデータより、CNCに適した切削データを作成してください。
STLデータ
CNCで切削
ここに関してはツールに合わせて、無理の無いように切削を頑張ってください、としか言いようがありません。私は何度も失敗し、挙げ句の果てにFabLabに置いてあるCNCを壊してしまいました・・・
ヤスリで削る
木材をドリルで荒削りしただけでは、切り口は汚いままです。ヤスリをかけて気の済むまで表面を美しくしてみましょう。ここでは、ヤスリのテクニックについては言及しません。
電子基板を作ろう
ハニカムベル用の基板に、LEDドライバのチップ、抵抗などをハンダ付けしていきます。
LEDドライバをハンダ付けする
LEDドライバ(PCA9685)は0.65mmピッチのSOICなので、フラックスをよく塗って、拡大鏡を使いながら慎重にハンダ付けを行います。
カーボン抵抗をハンダ付けする
基板上にRxxとある箇所にカーボン抵抗をハンダ付けします。
R:4,5,7,8,10,11,13,14 -> 75Ω
R:6,9,12,15 -> 120Ω
R2:10kΩ
リレー、ピンヘッダ、ジャンパーのハンダ付け
電源投入時のLED全点灯を防ぐためのリレースイッチ、および、TouchMIDIを取り付けるためのピンヘッダ、それから、ハニカムベル機能切り替え用ジャンパースイッチのハンダ付けを行います。
複数の基板を連結
ハニカムベルは複数のユニットを連結することが可能となるように設計してあります。
今回は6つのハニカムベルを連結します。
まず左右の連結をします。I2Cの接続と4つの静電タッチスイッチなどをケーブルで接続します。
次に、左右連結したペアを3つ繋げます。これは5V、Ground、Tx、Rxの4本です。
LEDを取り付けよう
ハニカムベルの各セルにLEDを取り付けます。
LEDの足を曲げケーブルをハンダ付け
LEDの足を曲げ、それに合わせてケーブルを切断します。
その後、直接LEDの足にケーブルをハンダ付けします。
LEDをハニカムベル筐体に接着
LEDとケーブルのハンダ付けを必要な数だけ行い、ハニカムベル筐体のケーブルを穴に通し、テープで接着します。
ハニカムベル内部を塗装
点灯時により明るく光るように内部を塗装しておきます。タミヤのプラモデル用塗料を使いました。銀色を塗りましたが、白でもいいかもしれません。
ハニカムベルの全体組み立て
これまでバラで作っていたものを組み上げます。以下の順番で行います。
1. 全体取り付け用の板(黒いアクリル板)にハニカムベルを装着
2. 光を通す白いアクリル板をハニカムベルにはめ込み、さらにタッチ用のキャップをはめ込む
3.電子基板を裏に当て、ひたすらLEDのケーブルを電子基板にハンダ付け
ハニカムベルを取り付け板にねじ止め
黒いアクリル板にねじ止めします。
セルへのアクリル板とキャップの取り付け
各セルに光を通す乳白色のアクリル板と、タッチ用のキャップを取り付けます。
電子基板の取り付け
ハニカムベル裏返しにして、電子基板を黒いアクリル板に取り付けます。
その後、各セルのLEDとタッチ用のケーブルを一つ一つハンダ付けしていきます。