Raspberry Piでゲームコンソールを自作 (4) 部品を購入

ゲームコンソールの自作に向けて部品調達をしたいと思います。

これまでにRaspberry Pi本体およびAC電源のセットと、ケースを準備してきました。
これだけでは全然部品が足りてなかったので、今回は考え付く限り準備していきたいと思います。

電源コントローラー

まず最初に手を出したのがRaspberry Piの電源オン・オフをスイッチできるモジュール。
Rasyberry Pi単体だと電源ケーブルをつないだとたん起動が始まり、さらにOSをシャットダウンしても通電したまんまなので、このままでは電源ケーブルを抜いたり刺したりしないといけません。
スイッチで電源のオンとオフを切り替えできる装置がないなら、とてもじゃないけどコンソールとして使いにくい！

そこで電源スイッチ機能を与えてくれる部品を検索。
自作する方もいらっしゃるのですが楽をしたいのでできれば完成品かキットになってほしく、このような条件で調べ続けてみましたが、残念ながら選択肢が少ないようです。
特に電源オフを安全に実現するのが簡単にはいかない模様。
もしかすると電源ボタンの問題ってRaspberry Piの中では一番のハードルだったのかも。

今回、見つけられた中で電源オフにも対応していてコンパクトになってた電源スイッチとして、こちらのPower Blockを選択しました。

Power Block

ドイツからの輸入だし、そんなに安くないですが、紹介動画を見るとシャットダウンの際には電源を完全に停止してくれるのでやりたいことができそう。

注意点として、スイッチ部分は別途用意する必要があります。
このスイッチはオンにすると通電し、オフにすると切断するタイプのスイッチが必要とのことです。
こういうタイプのスイッチはオルタネート型というらしいです。
今回再利用することにしたケースについていた電源スイッチはオルタネート型のようなので、都合がよくこのスイッチ部品も再利用してみることにします。

またなくても動作するのですが、電源状態を示すLEDを取り付けられるらしいです。

LEDは電子工作のための部品なので、こういう場合は近所でちょっと買ってくるということができず、秋葉原へ行くかネットで購入。
今回は秋月電子とAmazonでそろえてみました。

まずLEDですがとりあえず1個あればよく秋月電子で入手。

• ５ｍｍ赤色ＬＥＤ　ＴＬＲＡ１５５ＢＰ 10円 x 1個

LEDは抵抗と一緒に組み立てる必要がありますが、計算がややこしく電源電圧であるPower Blockからの給電状況がわからないと必要な抵抗部品がわからないようです。
そこで、何種類かゲットしておく必要がありますが、手元に取り揃えてなかったので抵抗のパック品としてこちらを入手。

期間限定かもしれませんが、今ならセール中らしい。
こんなに必要かわかりませんが、コスト重視でこれを購入。

SDカード

忘れてはいけないSDカード！
最初に買っておくべき重要な部品です。
うっかり忘れていたけど、慎重に、そして確実に注文します。

容量はコストとのバランスで選択。
カメラで撮影した写真を家族で見るため、一時的な共有ファイルサーバーとしてファイル置き場にしておきたかったので、少し余裕のある32GBを選択。

なお、Raspberry Piを動かすための最低容量であれば8GB程度あればよいらしいです。
SDカードの容量別ラインナップを見比べてみると、最近ものすごく安くなっていてサイズが大きくなったとしてもびっくりするほど高くなる部品ではなくなったようですね。

HDMIケーブル

こちらも忘れがちですが絶対必要になる部品です。
SDカード同様にピンキリで何がよいのかわからなかったのですが、テレビと接続できさえすればよかったのでAmazonお勧めで選択。

長さをどうするか悩みましたが、テレビの前に設置するだろうからHDMIケーブル自体それほど長くなくてもよいと思います。

USB延長および電源延長

Raspberry Piをケース内に配置する都合で外側に直結できなくなったUSB端子と電源端子を延長する部品を購入しておきます。

USB端子については、Raspberry Piの基板にケーブルを直結するようにはんだ付けをしてもよいと思うのですが、失敗したらショックが大きいので、ここは素直にUSBオス端子でつなぐ普通のタイプの延長ケーブルで引き延ばそうと思います。
といっても残念ながらわずか5㎝程度伸ばすような短いケーブルは見つけられませんでした。
そこで部品で購入してケーブルを自作することにしました。
ついでに電源用のmicro USBと合わせて購入しておきます。

単品の部品であり、ばら売りされている秋月電子で入手。

• 基板取付用ＵＳＢコネクタ（Ａタイプ、オス） 50円 x 2個
• 基板取付用ＵＳＢコネクタ（Ａタイプ　メス） 50円 x 2個
• ケーブル取付用ＵＳＢコネクタ（ｍｉｃｒｏＢタイプ、オス） 60円 x 1個
• 基板用マイクロＵＳＢコネクタ（電源専用）(メス) 30円 x 1個
• 耐熱電子ワイヤー　２ｍ×７色　外径１．２２ｍｍ（ＵＬ３２６５　ＡＷＧ２４） 480円 x 1個

USBケーブルは発熱することもなさそうなので、耐熱ワイヤーについてはお好みで好きなケーブルを使ってもよさそう。
なおUSBのタイプAは規格上は端子が4本あって赤白緑黒に色分けされてます。
配線さえできていれば忠実に色を割り振る必要はなく、もし都合の良い色のケーブルがなくても、4色あったら大丈夫みたい。
さすがに全部同じ色というのは紛らわしいので避けるべきかと思います。

また電源用のmicro USBの方は、5本ある端子の中で2本だけ使い、赤黒の2色でよさそうです。

ユニバーサル基板

電源スイッチやUSB延長端子を取り付けるためには基板が必要です。
基板がなくても部品とケーブルをはんだ付けすればよいのですが、固定できないと引っ張られて断線しやすいというのが主な理由とのこと。

自作のケースの場合は、様々な部品を柔軟な配置ではんだ付けできるユニバーサル基板と呼ばれる汎用的な用途の基板を使うようです。
ここら辺はあまりよくわかってませんが、Amazonのレビューを頼りにこちらを選択。

他と比べて安くて大丈夫なのか心配ですが、レビューを見るとちゃんと動作するといわれているし、とりあえず評価がてら購入。

ヒートシンク・冷却ファン

Raspberry Piはモデル3になって1.2GHzのCPUになっているので100％使っていると発熱がばかにならないようです。
そこで熱対策が必要になるわけですが、ケースにそこそこの空間があるしヒートシンクと冷却ファンを両方準備しておきます。
ヒートシンクについてはチップ3種類に張り付けられて高さがないもの、ファンについては5V動作ができるものを選択。

Raspberry Piは3.3Vか5Vの2種類の電源があるということなのですが、ファンとして一般的には12Vが使われているようで、頑張って探しましたが5V動作のものはあまりなさそう。
結局、Raspberry Piのためのファンにしたのですが探す場所を見落としているのでしょうか…。

まとめ

今回は部品購入に専念してみました。
これらの部品は後日組み立てていきますが、ものによっては中国からの発送なので時間がかかるとのことです。
できるところは進められそうですが、待つときは待つことになりそう。
こういう場合は、注文した部品が届くまでの間も気長に待って、待つ時間もどうやって作ろうかと楽しむことが重要ではないかと思います。

あと、部品を調達していて気が付いたのですが、足りないと思ってる、または、錆びてしまって使えなくなった工具も気になりだしました。
次回は、ついでに工具も購入してみようかと思います。