投稿日 : 2020/09/05 4:02:48
PC-G850用のPSG音源ボードをブレッドボードで試す
以前、ポケコン用のPSG音源の制作記事を書きましたが、わざわざボードを作るのが面倒だという人のために、今回はブレッドボード上にこの音源ボードを構築してみました。

内容的には以前のボードの回路を単に展開しただけなので、特に変わったことは何もありませんが、例えば回路図は読めないけどPSG音源には興味があるとか、ポケコンを市販のゲーム機のようにしてみたいとか、ポケコンを計算機としてしか使ったことのない友達にPSG音源を使ったゲームをプレイさせてみて、ポケコンでもレトロゲームのようなクオリティが出せるということに驚愕してるのを、こっそり横で見ならがほくそ笑みたいという人には参考になると思いますw

2022/09/05 この記事で使用しているパーツは既に入手不可の可能性が高いため、こちらのパーツ変更版の回路図も参考にしてください

PSG音源のパーツ

パーツリストは以前の記事にもありますが、ここではブレッドボード上に必要なパーツだけリスト化してみました。
※スピーカー以外は全て秋月で入手可能です

番号 部品名 型番 使用数 価格 補足
1 ブレッドボード EIC-106J 1 2,100 ブレッドボード・ジャンパーワイヤ
14種類×10本付き
2 ブレッドボード・ジャンパーワイヤ (オス-オス)セット 各種 合計60本以上 - 220 ジャンパー用の他にポケコンへの接続にも使用
3 ヤマハ音源IC YMZ294 1 300 以前は4MHzのオシレータが付いていたが現在はICのみ
4 オシレータ 多出力クリスタルオシレータ EXO3 12MHz 1 200 12MHzだが分周して6MHzとして使用
5 8ビットシフトレジスタ U74HC595AG-D16-T 1 35 以前使っていた74HC595Nは取り扱い終了
6 低電圧1.2WオーディオアンプIC HT82V739 1 50 以前は2個セットで100円だったが現在は1個売り
7 ステレオミニジャック 3.5mmステレオミニジャックDIP化キット 1 150
8 半固定ボリューム 10kΩ [103] 1 50 同じ10KΩだがこちらはピンの配置が異なるためNG
9 電解コンデンサ 1μF50V85℃ (ルビコンPK) 2 10
10 電解コンデンサ 470μF16V105℃(ルビコンWXA) 1 10
99 スピーカー ダイソー 耳もとキューブスピーカー(参考) 1 110 アンプ無しの安物でOK

①ステレオミニジャックの組み立て

まずはステレオミニジャックキットを作ります。


最初にジャック本体を基板に差し込み、裏側からはんだ付けして固定します。

次に付属のピンヘッダをはんだ付けしますが、小さすぎてうまく出来そうになければ、ブレッドボードを土台として利用しましょう。
まずブレッドボードに必要な数のピンを差し込んでおき、その上にこの基板を乗せてからはんだ付けを行うことで、ズレの無い完璧なミニジャックユニットが完成します。
なお、この時ブレッドボードにも熱が加わるため、ブレッドボードが溶けないよう素早くはんだ付けを行うのがコツです。

②ブレッドボードにパーツを取り付け

次にブレッドボードにパーツを取り付けます。

以下の画像を参考に、部品とブレッドボード付属のジャンパーワイヤを差し込んでください。
※ジャンパーワイヤは下図のものと同じ色のものを使用してください(付属のワイヤーでは数が足りないため、一部長めのものを使用しています)
※コンデンサは特に足を短く切る必要は無く、適当に折り曲げて差し込めばOKです


※画像クリックで拡大

③ワイヤー配線

ここではポケコンに直接配線してしまいますが、ポケコンにソフトを転送する前に配線を行ってしまうと、転送時にまた取り外さなければならなくなるので、配線の前にあらかじめポケコンにソフトを転送しておきましょう。
※PSGのテストプログラムは下の方にあります

準備が出来たらオス-オスワイヤーを以下のように配線します。
※ワイヤーの色は見やすくするためのもので実際のものとは異なります

なお、VDDを繋ぐと回路に電気が流れるため電力が消費されます。
そのためVDDにはゲームを起動する直前に接続するようにしてください。
※ブレッドボード側を抜いて未配線の穴に差しておくことで、予期せぬショートを防ぐことが出来ます


※画像クリックで拡大

配線後のイメージ

以下は実際に配線を行った状態のブレッドボードです。

※画像クリックで拡大

なお、ポケコンへの接続は自作のポケコンブレッドボード(笑)を経由しています。
このため写真ではいったん空いている箇所にワイヤを伸ばし、そこからポケコンに繋がるようにしています。


これがあればポケコンに1本ずつワイヤを抜き差しする必要が無く、通信用のシリアルケーブルとPSG音源ボードの取り換えが素早く出来てとっても便利です。
ちなみに通電用のLEDも付いているので、遠くからでもポケコンに接続中かが一目瞭然です。
※こちらは超高輝度LED(緑)に10KΩ(茶黒橙金)の抵抗を通しています

PSGテストプログラム

ブレッドボードに部品を配置したら、実際に音が出るかのテストを行います。
ここではPSG音源のテスト用に作成した「PSGサウンドトラック」プログラムを用意したので、こちらをDLしてポケコンに転送してください。
PSGサウンドトラック ダウンロード
※自作のポケコン転送ツールが同梱されているので、
 別途転送ツールを用意する必要はありません


転送方法は中のテキストにもありますが、一応ここでも簡単に説明します。
※ポケコンにデータが入っている場合はバックアップを取るなどしてください

また通信ケーブルを持っていない場合は、こちらを参考に自作することが出来ます。

①ダウンロードしたファイルを解凍し、転送ソフトの通信設定を行います
 この作業の前に通信ケーブルをPCに接続してください。
 まずは適当なフォルダにZIPを解凍します。
 転送ツールのPCGTool.exeをダブルクリックして実行します。
 ※Win10の場合、セキュリティのため警告画面が表示されて実行がブロックされることがありますが、
  その場合は画面の指示に従い「実行」を選択してください
 転送ツールが起動したらCOMポートを選択します。
 またボーレートをポケコン側の最大速度となる9600に設定します。
 設定が終わったらツールを起動したままで次へ進みます。
 ※ツールを閉じてもこの設定は残るので、2回目以降は設定をする必要はありません

②ポケコンと転送ツールの通信速度を同じに設定します
 RUN MODEにて「TEXT」を押し、「S」を押してSioのメニューに入ります。
 「F」を押してFormatを選択し、次の画面で何かキーを押して説明をスキップします。
 baud rateを左右キーを押して9600に設定し、エンターキーを押して確定させます。
 最後に「BASIC」を押してRUN MODEに戻ります

③マシン後モニタからIHXファイルを受信します
 RUN MODEにて「MON」と入力しエンターを押します。
 マシン後モニタに入ったら「USER55EB」と入力してエンターを押し、
 マシン後エリアを確保します。
 「R」と入力しエンターを押すと受信待ち状態になるので、
 転送ツールにIHXファイルをドラッグします。
 ※「送信」ボタンからIHXファイルを選んでもOKです

④転送が終わったらPSG音源とポケコンをワイヤで接続します
 この段階でPSG音源に電気が流れるので、このまま放置すると電池が消耗します。

⑤RUN MODEにて「CALL256」または「CA.256」と入力し、エンターキーを押します
 プログラムが起動すると以下のような画面が表示されます。
 
 このソフトは今まで作ったゲーム用の曲などをまとめたもので、左右キーで曲名を選択しエンターキーを押すことで再生を行うことが出来ます。
 ここで曲が正しく再生出来なければ配線などが間違っている可能性があるので、再度配線を見直してください。
 「ON」キーを押すとプログラムを終了することが出来ます。

※PC-G850無印機の調整について
 この機種は液晶の割り込み速度が他の機種と比べてかなり速いため、
 プログラムの実行前に割り込み速度の調整を行う必要があります。(1回行えば保存されます)
  ①RUN MODEにて「MON」と入力し、マシン語モニタに入ります
  ②「EA0」と入力し、0x00A0のアドレスを編集状態にします
  ③「3」「2」と16進数で32を入力します(この時点で保存される)
   ※設定出来るのは「31~3F」で、「00」の時は「31」と見なされますが、
    それ以外の値を入れた場合はLCDのハードウェア設定を書き換えることになるため、
    表示がおかしな状態になることがあります
    (一応電源のON/OFFで初期値に戻ります)
  ④BASICボタンを押すか電源を一度切って入れ直します


以下は実機で動作させたときの動画です。(一部音量注意)

最後に

ブレッドボードでPSG音源ボードが再現出来たなら、本家ポケコンページに公開しているPSG音源対応ゲームが音ありで楽しめるようになります。
そして、気に入ったならこちらの記事を参考にPSG音源ボードを制作してみると良いと思います。

毎回ブレッドボードに部品を取り付けるとなると結構面倒ではあるので、きちんとした音源ボードを作っておくことで、何となくポケコンがカッコよく見えるようになるかもしれませんよ!(は?w)
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