chibi:bit(micro:bit)をコードレスで遊ぶ際の給電方法

(2017/1/22 追記だらけで読みづらくなったので書き直しました)

#はじめに

micro:bitおよび互換機chibi:bitは、せっかく各種センサー+bluetoothを搭載しているので、バッテリー給電でコードレスにして遊びたいところです。という事で、コードレスで遊ぶ際の給電方法について考察してみました。
chibi:bitの給電方法には、
-マイクロUSBから供給する方法
-電源用コネクターから供給する方法
-3V出力用端子からも給電する方法
の3通りがあります

![IMG_0644.jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/e83b06d4-aede-de18-090a-24b171fc74c2.jpeg)

#マイクロUSBからの給電

![FullSizeRender (7).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/47690006-8f7b-0e8d-6b36-97fac13e98b1.jpeg)
スマートフォン用のモバイルバッテリーで給電すれば、長期稼働が可能になります。
出来ればmicro:bit本体サイズと同程度のサイズのモバイルバッテリーが欲しいところですが見つける事が出来ませんでした。（写真はibattz 1500mAh）

#電源コネクタからの給電

##コネクタ形状

コネクタはJST 2mmピッチです。ケーブル付きでの販売は

- スイッチサイエンス https://www.switch-science.com/catalog/74/
- 秋月 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05679/

##消費電力・電圧範囲

カタログ上は3V（1.5V電池2本)という事になっていますが、http://www.reuk.co.uk/wordpress/microbit-power-consumption/ によれば、1.83v～4.05vで稼働し、消費電力は数mW～数十Mwとの事です。これはmicro:bitでの話しなので、念のためスイッチサイエンスさんに確認したところchibi:bitの入力電圧は6Vまで大丈夫との事でした。

##バッテリー種別

###Li-Poバッテリー

Li-Poバッテリーならば1セル3.7Vでの利用になります。（※注意：micor:bitはLi-PoバッテリーNGです）
スイッチサイエンスさんのリチウムイオンポリマー電池110mAh
https://www.switch-science.com/catalog/2817/
のコネクターはJST 2mmなのでそのまま使えます。（ステキ♪）
![FullSizeRender (7).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/639f0cb6-cc90-1db9-83bb-d1be7a8ad2df.jpeg)


軽いので[こんな事](https://www.youtube.com/watch?v=ZH74bJTBflw)も出来ます。ただ、Li-Poバッテリーは充電に気を付ける必要があり、また傷を付けると簡単に破損します。子供達に遊ばせる場合は、充電は大人が行い、渡す場合は何かケースに入れたいところです。

###乾電池

イギリスで販売されているmicro:bitのパッケージは何種類かあるようなのですが、パッケージによっては単4電池2個が入る電池ボックスが同梱されているものがあります。micro:bit横幅と電池ボックスの横幅を比べると、ほぼおなじ約52mでした。
![FullSizeRender (73).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/db12efa6-69e2-11a7-e84c-eb8c6b9ad35e.jpeg)

国内で同じコネクタ付きの電池ボックスを安く売っているところがないか探したのですが見つける事ができませんでした。(ebay等で購入は可能ですが送料を考えると高くつきます）

検討の結果、たどりついたのは秋月の電池ボックスでした。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00348/
横幅はchibi:bitの幅よりはみ出ますが、これには電源SWが付いています。（micro:bit同梱の物にはSWは無い）
毎回、コネクタを抜き差ししなくて良いのはステキです。
電池ボックスを分解して先の[ケーブル](http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05679/)に交換してみました。
![FullSizeRender (8).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/37e93441-0b36-971c-51a6-ee1fbc4d0380.jpeg)

交換の際に注意が必要なのが、スイッチを固定しているプラスチックの部品があります（写真下部のコの字型のパーツ）。
この部品は接着剤で固定されているため、無理に引き抜くと折れてしまいます。（私は２つダメにしました^^;）
ドライヤーで温めながら、マイナスドライバーを入れて少しずつ引き抜くと良いかもしれません。
![FullSizeRender (10).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/70a2917d-7144-2f88-b316-4ed6b37fe696.jpeg)

![FullSizeRender (11).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/5766c213-59f8-d0fa-2c58-003d90aa667b.jpeg)

また、エネループ(1.2Vx2=2.4V)でも問題なく駆動できる事を確認しました。
この組み合わせが最も財布にも優しそうです。

#3V出力端子からの給電

イギリスではCR2032を使った、MI:power board for the BBC micro:bitのがあります。
https://www.kitronik.co.uk/5610-mipower-board-for-the-bbc-microbit.html
特筆すべきは
- ネジを経由して3V出力端子から給電
- スピーカー付きでスピーカーもネジを経由して通電
- ボタン電池なので軽量
CR2032は220mAhなので、数時間は駆動できると思います。
充電が出来ないので維持コストがかかる事になりますが、Li-Poバッテリーのような危険性は無いので安心して子供達に遊ばせる事ができると思います。
ただ、実際に入手してみると、問題が見つかりました。
残念ながらchibi:bitの場合、BLEモジュールHRM1017のカバーと、ボタン電池の+側と接触して起動できませんでした。
とりあえず間に絶縁物を挟めば起動できましたがネジを締め付けるとお互いにそれなりに押し合う状況になりひしゃげた形になってしまいました。
![FullSizeRender (7).jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/86f10d5b-ecfc-024e-e7a7-205ff9dfca65.jpeg)
せっかく表面実装スピーカーも搭載されているのに残念な所です。

#究極(?)のドック「micro:dock(仮称)」の制作
![IMG_0808.jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/44523/278c82b1-b2ac-cd7a-a1df-3da4a9fc7bc3.jpeg)
なんかどれも微妙なので、自作してみる事にしました。要件としては、

- 子供達が公園に持っていける
- バッテリーは単4x2本
- エネループでもOK
- スピーカー付き
-  ワイヤー無し
- 材料費1,000円以下
- chibi:bit,micro:bitどちらでもOK

##材料
- [単4電池x3本のスイッチ付き電池ボックス](http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03196/) 1個 
    - [スペーサー BSF-305E](http://www.hirosugi.co.jp/products/F/BSF-E.html) 3個
- [絶縁ワッシャー M3](http://www.marutsu.co.jp/pc/i/109919/) 3個
- ネジ M3 5mm 3個 （接点の関係でナベ型はNG。素材はクロム。）
- ナット M3 3個（素材はクロム）
- [裸圧着端子 丸形R形](http://densyoshop.ocnk.net/product/776) 3個
- [圧電スピーカー φ17mm](http://e-structshop.com/item/pza0014/)

##手順

[![](http://img.youtube.com/vi/FLWT9xeivgM/0.jpg)](https://www.youtube.com/watch?v=FLWT9xeivgM)
https://www.youtube.com/watch?v=FLWT9xeivgM


##感想

もうちょっと軽いと、MI:power boardの様に[腕につけたり](https://www.kitronik.co.uk/wp/wp-content/uploads/2016/05/5610-additional-watch-1-1000.jpg)も出来るのですが子供達の財布を考えるとエネループは妥協点んだと思います。あと、ネジじゃなくってバナナクリップで簡単に脱着出来るバージョンが作れないか試行錯誤中です。