MP3プレーヤー...page.2/12

部品リスト

MPEGオーディオデコーダー：VS1001Kは通販で入手するしかありませんので、秋葉原に行かず全て通販で入手してしまってもいいでしょう。
通販の場合は送料がかかるので一緒に作る友達を募って注文することで送料が分散できます。
下表の「予算」列の金額は高めに見積もっていますから、もう少し安く揃えます。安いショップを探してみて下さい。
通販で入手する場合は下表「通販」列にあるショップを参考にして下さい。

部品の概要

MPEGデコーダー：VS1001K

VLSIソリューション社のLSIです。VS1001KはパッケージがSOPとBGAの2種類があります。ここではアマチュアがハンダ付けし易い上の写真のSOPタイプのパッケージを選択して下さい。
SOPのパッケージは表面実装するムカデみたいなタイプで一般のユニバーサル基板では取り付けることができませんから、SOPタイプのICを汎用のユニバーサル基板に変換する基板を別途用意します。この変換基板については後で記述します。
SOPタイプのICはピン間の距離で数種類ありますが、VS1001KはSOPの中でもピン間が広い1.27mmピッチでハンダ付けし易いですから心配しないで下さい。
VS1001KのSOPタイプの外観とピンの数え方を示します。

このVS1001Kは通販で入手して下さい。

ワンチップマイクロコンピューター：PIC18F252-I/SP

PICはマイクロチップテクノロジー社のワンチップマイコンのことで電子工作をされている方であれば聞いた事はあると思います。
PIC18F252はPIC18Fシリーズの中の一つです。
PIC18F252ではパッケージの違いでPIC18F252-I/SPとPIC18F252-I/SOがあります。ここでは一般のユニバーサル基板で使えるPIC18F252-I/SPを用意します。
外観とピンの数え方を下図に示します。
このPIC18F252は秋葉原のパーツ屋で探せば用意に入手できます。

オーディオIC：LM380N

ナショナルセミコンダクター製のオーディオパワーICです。出力は1W〜2.5Wあり、最大出力は電源電圧で決まります。MP3を大音量で聴きたい場合や、ベースを効かした迫力ある再生を望む場合は別途オーディオ回路を検討して下さい。
通常に音楽を聴いたり、オフィスや店舗などで静かにBGMを流す場合は1Wで充分でしょう。

3端子レギュレーターIC：TA48M033F

3.3V一定の電圧を出力するICです。この電圧はSDカードの動作電圧と、MPEGデコーダー：VS1001Kの動作電圧にぴったりです。
尚、PIC18F252の動作電圧は5Vですが、SDカードやVS1001Kとのインターフェイスを簡単にするためにPICも3.3Vで稼動させています。このことについては時間を掛けて実験して問題ないことを確認しました。

TA48M033Fはロードロップアウトの3端子レギュレーターICです。
ロードロップアウトとは3端子レギュレーターICにおいて入力電圧と出力電圧の差が小さいことを意味します。
通常の3端子レギュレーターICでは出力電圧より約2.5V以上高い電圧を入力しなければ期待できる出力電圧を得ることができませんが、TA48Mxxxでは出力電圧より約0.5V以上高い入力電圧があれば充分満足できる出力が得られるものです。TA48M033Fは出力電圧3.3Vのタイプですから入力電圧は最低3.8Vもあれば充分というものです。

ただし、オーディオIC：LM380Nは9Vからの動作となるのでその特徴を感じることはありません。

TA48M033Fは出力に接続するコンデンサを疎かにすると発振し易く、万一発振を起こすと入力した電圧がそのまま出力されてしまうことがあります。（私は単にフィルムコンデンサとして実験中に何度かSDカードとSV1001Kを壊してしまい、この原因が判るまでかなり時間が掛かりました）。
TA48M033Fの出力に接続する33μFのコンデンサは周波数特性が良好なタンタルコンデンサとした方がいいでしょう。このコンデンサはTA48M033F出力の直近に接続しましょう。

フォトカプラ：TLP521-1

フォトカプラとは発光素子と受光素子が一緒になっている部品です。
TLP521は発光素子にLED、受光素子にフォトトランジスタが一緒になっている部品です。
「光」という媒体で信号の伝送がなされるので電気的に絶縁（アイソレーション）したい時に多く使われます。例えば低電圧回路で働く制御回路から、高電圧を扱う回路を制御したり、スイッチング電源のフィードバック制御などです。
今回はフォトカプラを使わなくても対応できる回路ですが、パーツの数を削減する目的で使いました。どんな部品か使ってみたい方もいるでしょう。

TLP521はフォトカプラとして多く出回っているものですから入手は容易です。

TLP521はLEDとフォトトランジスタで構成されているのは先に記述した通りですが、これを1つのペアとして、数ペアを1個としても存在します。

上記パーツリストではTLP521-1とありますが、これはLEDとフォトトランジスタのペアが1つということを表します。
TLP521-2は2ペア、TLP521-4は4ペアということになります。
外観と内部の様子を下図に示します。向きがあるので取り付け時は注意です。

PチャネルMOS-FET：2SJ377

当回路では電源をON/OFFするスイッチとして使います。小さなボディーの割に大きな電流を制御できます。データーシートでは最大5Aの電流を扱うことができるようです。また、オン抵抗も0.16Ωと充分低いので発熱は少ないですから放熱器は付けませんです。
MOS-FETは静電気に対して弱い部品ですからお店ではMOS型ICと同じように静電対策されて渡されるでしょう。
外観とリード線の名称を下図に示します。

NPN型トランジスタ：2SC1815-Y

当ホームページで多く使っているトランジスタです（数多く持っているからです）。他の工作でも多く紹介されているトランジスタだと思います。

小信号スイッチングダイオード：1S1588相当品

トランジスタの2SC1815と同様に私が数多く持っているダイオードです。
お店には「スイッチングダイオードの1S1588か、1S1588相当品のダイオード」と言えば通じます。
ダイオードは一方向にしか電気を通さない部品ですから、向き（極性）があります。
アノード電極とカソード電極と呼ばれる2つの電極があり、アノードからカソードへ電気を流しますが、逆のカソードからアノードへは電気を通すことはできません。
ダイオードの多くは写真の様に帯がついています。この帯はカソードマークといい、カソード電極側であることを表しています。写真では青色の帯をしていますが、種類によってカソードマークの色は様々ですが、一目で判るものです。

ダイオードは扱える電流や応答速度などで数多くの品種があります。1S1588は良く知られたダイオードです。

セラミック発振子（3端子）：10MHz（メガヘルツ）

水晶発振子（クリスタル）と同様に扱える安価な発振子です。これをPIC18F252の発振源として使うことにします。
「セラミック発振子」という呼び方よりも村田製作所の登録商標となっている「セラロック」と呼んだ方がいいのかな?
「セラロック」には、コンデンサを内蔵しない2端子と、コンデンサを内蔵した3端子があります。
ワンチップマイコンでは3端子のものが多く使われている様子です。
お店には「3端子のセラロックで10MHz」といえば判ります。現物では「10....」と小さく印刷されていますが判読しにくいです。

水晶発振子（クリスタル）：12.288MHz

MPEGデコーダーLSI：VS1001Kの発振源に使います。12.288MHzと半端な数値ですが多く出回っています。
大きさは主にHC49UとHC49USの2種類がありますが、入手できるタイプで構いません。都合により小型に作りたければHC49USを使って下さい。
今回紹介するものでは入手し易いHC49Uを使いました。

現物のクリスタルの周波数はメーカーによってアルファベットで表示されている場合があります。

親切なお店では購入しようとするクリスタルを発振機に差し込んで、その発振周波数をデジタル表示機でお客様に確認してもらえるところもあります。

電解コンデンサ

電解コンデンサは「ケミコン」とも呼ばれます。
中大容量のコンデンサで、「プラス」「マイナス」の極性があります。印加電圧を逆に接続すると性能低下や発熱、破裂の恐れがありますから取り付け時は気を付けます。
現物には「マイナス」極側を表しているものが多いですがよく確認して下さい。尚、新品時は長いリード線が「プラス」極です。

耐圧は25Vと50Vのものを使い分けていますが、これは入手をし易くした為です。

MP3本来（LM380N部を除いた）の部分は3.3Vで稼動していますから、ヘッドホン専用でポータブル機として作る場合は6.3V品の超小型タイプにするといいでしょう。

タンタルコンデンサ：16V33μF（マイクロファラッド）

内部電極にタンタルを使ったコンデンサで、同容量の通常の電解コンデンサと比較すると周波数特性に優れています。今回は3端子レギュレーター:TA48M033Fの出力側に発振防止として使います。

タンタルコンデンサは電解コンデンサと同様に極性があるので現物をよく確認して下さい。
特にタンタルコンデンサは逆接続すると直ちにショートモード故障することで知られています。
上の写真で現物に「+」と印字されているのが確認できますが、これは「プラス」極側であることを表しています。また、新品時は電解コンデンサと同様に長いリード線が「プラス」極です。

用意するのは耐圧16V品の33μFで1個です。TA48M033Fの出力（3.3V）に接続するので耐圧は6.3Vでも充分なんです。
なお、耐圧が16Vを超えると急に値段が上がります。

ポリエステルフィルムコンデンサ：50V0.1μF

フィルムコンデンサで安価なものです。マイラーフィルムコンデンサでも結構です。
耐圧50Vで0.1μFを2個使います。現物には「104」と書いてあります。
同じ耐圧、容量でも使用されるフィルムの種類で大きさが異なります。色もいろいろあります。

積層セラミックコンデンサ：50V0.1μF

大きさの割りに容量が大きいコンデンサでデジタル回路でよく見かけます。高周波特性に優れたコンデンサです。
耐圧50Vで0.1μFを使います。現物には「104」と書いてあります。
お店によってはリード線の長さが異なるものがあります（上写真の右）。ユニバーサル基板で作りますから、部品のリード線が長い方が有利であることは言うまでもないでしょう。

私はいろいろな実験でよく使うので以前に500個入りの袋を購入しました。

セラミックコンデンサ：50V22pF（ピコファラッド）

高周波特性に優れたコンデンサで、ラジオなど高周波回路によく使われています。
耐圧50Vで22pFを2個使います。現物には100pF未満ですから「22」と書いてあります。メーカーによって色が異なる場合があります（写真右）。

チョークコイル（縦型）：10μH（マイクロヘンリー）

ここで使うチョークコイルは上の写真のような小型のものを選んで下さい。これらは電解コンデンサに似た縦型と、抵抗に似たリード型があります。
今回は入手し易い縦型を使いました。写真では黒色をしていますがメーカーによって色は異なるでしょう。
現物の10μHは多くが「100」と書いてありますがメーカーによって異なるかも知れません。

抵抗アレー（集合抵抗）

抵抗数本を1個の部品として成るものです。
デジタル回路において入出力のプルアップや、プルダウン抵抗として使うことで抵抗1本1本接続するよりも実装スペースが少なく済みます。

今回は、「10KΩ8素子9ピン」と「100KΩ4素子5ピン」を各1個使います。

10KΩ8素子9ピンとは、10KΩの抵抗が8本内蔵され、共通端子と合わせて9本のリード線があるというものです。下図に様子を示します。
現物には共通端子を示すマークが付いており、取り付ける向きがあるので注意して下さい。
尚、製造メーカーにより現物の色や共通端子のマークの付け方、抵抗値の表し方は様々です。
共通端子は印字されている面に向って左側が多いでしょう。
10KΩ8素子9ピンのものであれば「10KΩ」、「103」、「1038」や、100KΩ4素子5ピンのものであれば「100KΩ」、「104」、「1044」などと表記してあると思いますがメーカーで様々です。

酸化金属皮膜抵抗

酸化金属皮膜抵抗は「サンキン抵抗」と略して呼ばれることが多いです。
セラミックの筒の周りに酸化第2スズの皮膜を形成した抵抗です。高温に耐える特徴があります。
今回は全て2W品を使いました。
右の写真は2Wのサンキン抵抗と、1/4Wの炭素皮膜抵抗をいっしょに写したものです。サンキン抵抗はメーカーによって同じW数でも大きさが異なることがありますが、最近のサンキン抵抗は昔に比べるとかなり小型化となってきました。

炭素皮膜抵抗（カーボン抵抗）

炭素皮膜抵抗はカーボン抵抗とも呼ばれ安価で最も多く使われる抵抗器です。
セラミックの筒の周りに炭素（カーボン）の皮膜を形成した抵抗です。
今回は全て1/4W品を使いました。

カッコつけて「金属皮膜抵抗」を使う必要は全くありません。


※金属皮膜抵抗は略して「キンピ抵抗」と呼ばれることが多いです。
セラミックの筒の周りにニッケルクロムやタンタル金属を蒸着した抵抗で、低雑音・温度による抵抗変化が少ないといった特徴があります。

SOP-IC用変換基板：ICB-010

サンハヤトのSOP-IC変換基板は多くの種類がありますが、安く出回っているICB-010を使います。SOPのリード線間隔は1.27mmピッチで最大ピン数が28ピンのものですからMPEGデコーダー：VS1001Kにピッタリです。
ICB-010は一つ購入すると3個分入っていますから、仲間と分けるといいでしょう。

メモリカード用変換基板（SDカード用）：CK-29

サンハヤトのメモリーカード用変換基板には「コンパクトフラッシュ」や「スマートメディア」、「メモリースティック」などがありますが、ここでは「SDカード」用のCK-29を用意ます。

CK-29では、SDカードの各端子へのピンの他、SDカードの有無を検知する接点と、ライトプロテクトの位置を検知する接点があり、合計14箇所の端子があります。
SDカードの有無とライトプロテクトの接点は使わなく、SDカードへの必要な接点しか使いません。

ICユニバーサル基板：ICB-293G、ICB-288G

サンハヤトのユニバーサル基板です。ガラスエポキシのタイプで多く出回っており、入手は容易です。
大きさはICB-293Gが72mm×95mm、ICB-288Gが47mm×72mmです。
MP3コントロール部とスピーカーアンプ部を分けて製作します。

連結ソケット（両端オスピン）：28ピン用

どのようなものか写真で確認して下さい。私は秋月電子で見つけましたが、入手出来ない場合は下の写真のような2.54mmピッチで丸ピンICソケットに挿入できるストレート連結PCBコネクタを購入して下さい（手で必要な分を折って使います）。
いずれも一方は太くて、もう一方は細くなっており、ハンダ付けするのは太い方です。
ICB-010と組み合わせて使いますが、製作の頁で詳しく記述します。

丸ピンICソケット：ノーマル28ピン用、スリム28ピン用

28ピンのICソケットでは標準（6/10インチ幅：600mil）と、スリム（3/10インチ幅：300mil）が存在します。
今回は各1個づつ使います。
信頼性が高いと評判の丸ピンタイプをお勧めします。

プッシュスイッチ

  写真の通り小型のプッシュスイッチで、ミヤマのMS402というものです。パーツショップでは良く見掛けるスイッチです。
ボタンの色が黒と赤の2色があるので、電源として使うものを赤としてその他を黒で揃えた方がいいでしょう。

ここに使うプッシュスイッチはボタンを押している間だけONになるスイッチを使います。
押している間だけONになるボタンスイッチをモーメンタリ型といい、押す毎にONとOFFが交互に動作するボタンスイッチをオルタネート型といいます。

仲間同士で作って少し差を付けたいときは下の写真のようなタクトスイッチを使ってみて下さい。

ブラケット付きLED（抵抗なしタイプ）

写真の様なパネルに取り付けることを目的に作られたLED（発光ダイオード）です。
このような「ブラケット付きLED」では抵抗が内蔵されたものと、抵抗なしのものがあります。
ここでは抵抗なしのものを購入します。（販売されている多くは、抵抗なしのものです）

青色や、白色に憧れる方もいるかと思いますが、ここでは一般な「赤色」又は「黄色」として下さい。
それは、MP3コントロール部は3.3Vと低い電圧でオペレートしているためで、Vf（順方向電圧：この電圧がないと満足な輝度が得られない）が高い青色LEDや白色LEDでは発光しないか、発光しても満足な輝度を得ることができません。

尚、「ブラケット付きLED」もLEDですから、ダイオードと同様にアノードとカソードの電極があり、極性を誤ると発光しません。
発光ダイオード：LEDは、アノードからカソードに電流が流れて発光します。

購入するブラケット付きLEDでは、極性が判断できない物も存在しますから、お店の人に聞いておくといいでしょう。

それでも判らない場合は下図の回路を組んで製作前に確認しておいて下さい。そして現物にマジック等で印しておくといいでしょう。

これから作るMP3プレーヤーではこのLEDは重要なモニターとなっているため、アノードとカソードが逆になって発光しないと困ることになります。

ターミナル

スピーカーコードを接続するのに使います。ステレオですから4個使います。
スピーカーの極性が判るように、黒と赤で色分けするといいでしょう。私は黒と赤を各2個、計4個としました。

尚、今回使うケースのリアパネル、フロントパネルはアルミの金属ですから、取り付けの際にシャーシと絶縁できるタイプとして下さい。

DCジャック

DCジャックは内蔵電池とACアダプターによる外部電源を切り替えられるようにした3端子（スイッチ付き）と、ACアダプターと単に接続するだけの2端子のものがあります。
今回は2端子のものを使います。私は写真のように極性が判断しやすいメタルタイプを好んで使っています。

尚、DCジャック、DCプラグは形状により種類が多く存在します。
必ずACアダプターのプラグに合ったものを購入します。穴が合わないと結構くやしい思いをします。

お店でACアダプターとDCジャックが合うか合わないか勝手にいじっていると店員に注意されます。

ACアダプター

オーディオIC：LM380Nの電源電圧に合わせて、9V〜15Vで、1A程度の電流が取り出せるACアダプターを用意して下さい。
私は秋月電子オリジナルの12V1Aのものを購入しました。

尚、プラグで周囲がマイナス、中心がプラスになっているものを購入した方がいいでしょう。上の写真の右を参照。

ACアダプターには小型でスイッチングタイプのものが出回っており、これを奨めます。それは、ノイズの心配が少なく済むからです。

ケース

今回はタカチのSY-150を使いました。ちょうど作り易い大きさです。（幅150mm、高さ54mm、奥行き170mm）
SY-150にはアイボリーとブラックの2色があるので好みで選択して下さい。
SY-150は天地が樹脂製で、リア・フロントパネル（リアとフロントの区別は特に無い）がアルミです。加工し易いです。

スペーサ・ビス・ナット

全て3mmのものを使います。

スペーサとは、写真のように基板などを浮かして取り付けるためのものです。
一方がネジで、もう一方はタップが切ってあるタイプが使い易いです。
スペーサは長さがいろいろあり、10mmの長さのものを10個使います。

ビスはトラスネジを使った方が見栄えがキレイです。長さは6〜8mmあればいいでしょう。
ビスナットは10個づつあればいいです。

これらはDIYショップでも入手できる筈です。

すずメッキ線

私は、ユニバーサル基板において、ハンダ面の配線の這い回しは電子部品のリード線を利用しますが、それでも長さが足らない場合は「すずメッキ線」を使います。すずメッキ線は電気回路でハンダ付けして使用するするための針金みたいなものです。
今回作る回路では、すずメッキ線を必要とします。

太さでいろいろあり、0.6mmの太さのものが使い易いでしょう。長さは1メートルもあれば充分です。
パーツショップでは電線部で売られているでしょう。

配線材料

電子工作に使う通常のビニルコードです。今回は沢山の箇所をビニルコードで結線します。
単芯よりも撚り線をお奨めします。

ビニルコードは面倒でも被服を剥いたら軽くよじってハンダメッキすることを奨めます。

そこで、ハンダメッキしたり、実際に基板や部品にハンダ付けしようとする時、ハンダコテの熱でビニルコードの被服が溶けて余計に剥けているようになったりして見栄えがよくない経験はあるでしょう?

上の写真のビニルコードは協和電線産業株式会社：「UL耐熱電子ワイヤ：3265-24」というものでパーツショップでよく見掛けるビニルコードです。この製品であればハンダコテの熱で被服が溶ける心配はないです。尚、この製品（パッケージ）は10メートル入りです。
私の個人的なお奨め商品です。

その他：SDカード

MP3ファイルを入れるメディアとして使います。
予算に合わせて容量を決めて下さい。512Mまで動作確認しました。
動作確認の項で記述しますが、MP3以外の拡張子のファイルが混在しても構いませんので使い道はいろいろ考えられます。