Dao board

DAO Controller Board

DAO系IIDXコントローラーの既存ボタン、ターンテーブルセンサー、LEDハーネスを再利用し、USB HIDおよびBluetooth Low Energy HIDへの対応を目指す交換用コントローラー基板です。

本リポジトリには、KiCadで作成した回路図・PCBデータ、プロジェクト固有ライブラリ、およびJLCPCB向け製造データ生成に必要な設定を収録します。

Repository: https://github.com/Decuplequart/dao_iidx_board

[!WARNING] この基板は現在 Rev.1の試作段階 です。実機での完全な動作確認、長時間運転、全LED同時点灯時の温度評価、USB/BLEファームウェア検証は完了していません。製造・実装・使用は自己責任で行ってください。

主な機能

• 7鍵入力
• START / SELECT入力
• 2相ターンテーブルセンサー入力（RD1 / RD2）
• USB 2.0 Full-Speed HID対応を想定
• Bluetooth Low Energy HID対応を想定
• DAO系単色ボタンLED 9系統の個別制御
• RESETボタン
• MODE / PAIRボタン
• SWD書き込み端子
• 8 GPIOの拡張端子
• USB Type-C給電
• モバイルバッテリー給電によるBLE運用を想定

設計方針

この基板は内蔵バッテリーを搭載せず、USB Type-Cからの5V給電に統一しています。

• 有線使用時: PCとのUSB通信および給電
• 無線使用時: BLE通信および外部モバイルバッテリーからの給電

内蔵LiPo、充電回路、昇圧回路を省略することで、回路の簡略化、安全性の向上、保守性の改善を狙っています。

ハードウェア構成

マイコン

• Raytac MDBT50Q-1MV2
• Nordic Semiconductor nRF52840搭載
• USB / BLE対応
• チップアンテナ内蔵
• SWD経由で初回書き込み可能

JLCPCB/LCSC部品番号:

C5118826

この部品は通常在庫ではなく、事前注文が必要になる場合があります。また、ブートローダーやアプリケーションが未書き込みの可能性があるため、SWD書き込みを前提としてください。

LEDドライバ

• Texas Instruments TLC6C598PWR × 2
• 8ch DMOSオープンドレイン出力
• 2個をカスケード接続し、9系統を使用

DAO系単色ボタンLEDの実測電流は1灯あたり約40～50mAでした。LED電源は5V、ドライバ出力はローサイドシンク方式です。

U2 DRAIN0～7 -> LED_K1～LED_K8
U3 DRAIN0    -> LED_K9

電源

USB Type-C VBUS
  -> VBUS_5V
     -> MDBT50Q VDDH / VBUS
     -> TLC6C598 × 2
     -> KEY_LED_5V
     -> SCR_5V
     -> DISH_LED_5V

• 内蔵バッテリーなし
• USB Type-C受電用CC抵抗: 5.1kΩ × 2
• キーLED共通電源は太配線で分配
• 裏面GNDゾーンを使用

GPIO割り当て

拡張GPIO

GPIO_EXPANSION端子へ次の8本を引き出しています。

EXP0 -> P0.19
EXP1 -> P0.20
EXP2 -> P0.21
EXP3 -> P0.22
EXP4 -> P0.23
EXP5 -> P0.24
EXP6 -> P0.25
EXP7 -> P0.26

将来のPS2対応や追加I/Oへの利用を想定していますが、現時点では用途・ファームウェアとも未確定です。

コネクター

キー・START・SELECT用4極コネクターの基本構成:

Pin 1: スイッチ入力
Pin 2: LED制御端子（LOWで点灯）
Pin 3: KEY_LED_5V
Pin 4: GND

実際の既存ハーネスを接続する前に、必ず導通とピン順を確認してください。

SWD端子

J3 Pin 1: +3V3 / VTref
J3 Pin 2: SWDIO
J3 Pin 3: SWDCLK
J3 Pin 4: GND

J-Link、nRF52840 DK、またはJLCPCBのプログラミングサービスを使った初回書き込みを想定しています。

基板仕様

基板外形: 80.00 mm × 57.00 mm
層数: 2層
推奨板厚: 1.6 mm
銅厚: 1 oz
固定穴: 4個、5.5 mm NPTH

固定穴中心位置は、基板左上を (0, 0) とした場合、次のとおりです。

左上: ( 4.5, 15.0 ) mm
右上: (75.5, 15.0 ) mm
左下: ( 4.5, 45.0 ) mm
右下: (75.5, 45.0 ) mm

アンテナ領域の注意

MDBT50Q-1MV2のアンテナKEEP OUT内には、表裏とも次を配置しないでください。

• 銅箔ゾーン
• 配線
• ビア
• 部品
• 金属スペーサー
• ネジや金属板

Gerber出力後、アンテナ領域からGNDベタが正しく抜けていることを必ず確認してください。

主なJLCPCB/LCSC部品

[!NOTE] 在庫、価格、Basic/Extended区分、Standard PCBA対応状況は変動します。発注直前にJLCPCBの部品ページと実装プレビューで再確認してください。

リポジトリ構成

.
├─ *.kicad_pro              KiCadプロジェクト
├─ *.kicad_sch              回路図
├─ *.kicad_pcb              PCB
├─ *.kicad_sym              プロジェクト固有シンボル
├─ *.pretty/                プロジェクト固有フットプリント
├─ *.3dshapes/              3Dモデル
├─ fp-lib-table             フットプリントライブラリ設定
├─ sym-lib-table            シンボルライブラリ設定
└─ README.md

3Dモデルは製造そのものには必須ではありません。Gerber、ドリル、BOM、CPLの内容を優先してください。

製造データの生成

KiCad用JLCPCB Toolsプラグインを使用する場合:

1. PCBエディターでDRCを実行
2. エラー0、未配線0を確認
3. GNDゾーンを再計算
4. JLCPCB Toolsを開く
5. 各実装部品へLCSC番号を割り当て
6. 固定穴とテストポイントをBOM/POSから除外
7. Generateを実行

PCBA発注に必要な主なファイル:

Gerber + Drill ZIP
BOM.csv
CPL / Positions.csv

発注時はJLCPCBのプレビューで、少なくとも次を確認してください。

• U1、U2、U3の1番ピン方向
• D1、D2のカソード方向
• USB Type-Cの向き
• JST-XHコネクターの向き
• タクトスイッチの位置
• SMT部品の回転角
• PTH/NPTH穴
• アンテナKEEP OUT
• 表裏シルク

ファームウェア

ファームウェアは別途開発予定です。

想定機能:

• USB HIDゲームコントローラー
• BLE HIDゲームコントローラー
• 7鍵、START、SELECT入力
• ターンテーブル2相入力
• LED制御
• MODE / PAIR操作
• 将来の拡張GPIO利用

初回書き込みはSWDを使用します。JLCPCBへ書き込みを依頼する場合は、対象デバイス、SWD端子定義、書き込み対象HEX、Erase/Program/Verify手順を明記してください。

既知の注意事項

• Rev.1は未検証です。
• DAO系コントローラーの世代やモデルにより、ハーネスのピン配列が異なる可能性があります。
• LED電流は実機で約40～50mA/灯を観測しています。
• 9灯同時点灯時はLEDだけで約360～450mAになる可能性があります。
• モバイルバッテリーによっては低負荷時に自動停止する場合があります。
• U1は事前注文、Standard PCBA、X線検査が必要になる場合があります。
• U1が未書き込み品の場合、SWD経由の初回書き込みが必要です。
• 未確認の状態でPC、コントローラー、既存ハーネスへ接続しないでください。

ライセンス

本リポジトリの内容は、特に明記がない限り MIT License の下で公開します。

詳細はLICENSEを参照してください。

Disclaimer

本プロジェクトは非公式の個人製作物です。DAO、JLCPCB、LCSC、Raytac、Nordic Semiconductor、Texas Instruments、JSTその他の各社とは関係ありません。各名称および商標は、それぞれの権利者に帰属します。