自制Wii无线感应棒.docVIP

自製Wii無線感應棒 圖/文:Eric Chu ??? 自從擁有任天堂Wii之後，電視是越用越大，但最後還是用投影機玩最過癮，打個120吋玩Sports真實感立即升級數倍，但是原廠的感應棒（Sensor bar）受制於有線而無法隨心所欲擺放，因此使用投影機時那一條線便成為礙眼的絆腳石，市售已有無線的sensor bar產品上市，但進口貨一組要價上千元，對岸的製品雖400元左右即可購得，但質感較差且實際操控角度及距離不比原廠sensor bar。 ??? 仔細看看wii的sensor bar原理，其實是個紅外線發光器，感應的工作是靠手把中的CMOS Sensor進行，也因此幾乎不需要任何周邊電路，買個紅外線LED加個限流電阻接上電池就搞定了，也因為這樣網路上也興起了很多DIY的創意分享，興起了我DIY的慾望。 ??? 既然要玩，乾脆就弄個跟市售產品功能相當的DIY，利用手邊現有的單晶片加入一些功能，這些功能主要都是為了節省電池消耗的設計，因為無線sensor bar並不會跟著wii主機關機而關閉電源，必須手動去關掉，因此很容易忘記關而造成電池耗盡，基於這些原因設計下列功能： 相容且有效距離接近原廠sensor bar 1小時59分時會嗶嗶聲提醒，此時按一下電源開關會保持開機重新計時，若無動作超過二小時則自動關機 弱電（電池電壓低於2.4V）LED閃爍警示 沒電（電池電壓低於2.2V）自動關機 電路設計 圖一? 電路圖(下載PDF) ??? 紅外線LED使用940nm波長的種類，限流電阻（R7~R12）使用47歐姆，如此設定電流約為30mA，單晶片使用ATMEL公司生產的AVR ATTiny13V，最低可於1.8V下工作，LS1的蜂鳴器請使用3V的，D1的電源LED以紅光或綠光為主，若使用藍光恐怕驅動電壓會不足，全機電源使用三號電池二顆串聯成DC 3V供應，實際使用時消耗電流約150mA，若以一般鹼性電池而言連續使用時間約可達12小時 ，建議不要使用鎳氫、鎳鉻充電電池，因為電壓2.4V太低，會減低IR LED發光功率，同時弱電警示也會誤判而提前自動關機。 PCB Layout 圖二? Top Layer零件圖(下載PDF) 圖三? Bottom Layer零件圖(下載PDF) 圖四? PCB Layout(下載PDF) ??? 電路板使用單面板以方便DIY施工， 圖二及圖三分別為正面與背面的零件配置，若要列印感光底片請使用圖四的PDF檔列印，列印設定請注意「頁面縮放」要設定為無，如此比例才會正確，電容電阻等被動元件使用0603~0805的SMD元件，可以簡化layout走線。零件表請見下表： 表一? 零件表 規格 腳位 數量 編號 0.1uF 0603 1 C1 100K 0603 1 R6 10K 0603 1 R13 1K 0603 2 R2,R3 220 0603 1 R5 47 0805 6 R7,R8,R9,R10,R11,R12 47uF/6V 1210 1 C2 510K 0603 1 R4 910K 0603 1 R1 AVR ATTiny13V DIP8 1 U1 三號X2電池座 　 1 J1 3V蜂鳴器(HS-1203A) 　 1 LS1 C9012 TO-92 1 Q2 C9013 TO-92 1 Q1 紅外線LED(940nm) 5mm 6 D2,D3,D4,D5,D6,D7 DIP開關 　 1 SW1 綠光LED 3mm 1 D1 韌體燒錄 ??? 關於韌體燒錄方法，請參考各大AVR單晶片技術網站，Yahoo!或Google一搜尋就有一堆的資料及免費軟體可使用，ATTiny13V基本上也支援ISP燒錄，所以一般常見的燒錄方式應該都是可以用的 ，以下提供您一些連結參考： AVR ISP燒錄線DIY PonyProg serial device programmer 本製作韌體下載，新版韌體會不定期更新，敬請注意： 　 日期 版? 本 說? 明 2007/5/16 Wireless Sensor bar Firmware V1.0 First Release Version 2007/5/21 Wireless Sensor bar Firmware V1.1 1.修正弱電警示及關機電壓誤差 2.改善按鍵反應延遲問題 　 ??? 燒錄時AVR的Fuse請將「CKDIV8=0」、「SUT0=0」、「CKSEL0=0」寫入，其餘Fuse不需寫入；代表使用內部RC震盪之9.6MHz的八倍除頻下 為工作頻率，也就是1.2MHZ。 功能測試 ??? 裝配完成後，裝入電池會隨即開機，此時電源LED應為恆亮， 若超過1秒還未開機就不正常，有可能是前面提到的Fus