■ USBガイアメモリ２．０ ■

作り方
回路説明

■回路図

はじめに

回路図、無理矢理起こしました。
抵抗やコンデンサの定数は手書きの回路図のメモと、手持ちの部品と、照合しないと何が正しいか判りません。
ただあんまりアナログな時定数で細かく設計した回路ではないので、だいたいで動きます。
R2は1kくらい、これがPC1（フォトカプラ）の一次側に流れる電流制限になります。R1は実質ただの保護なので10kくらいだったと思います。
作業要領の方でもチラっと触れましたが、フォトカプラはその構造上、あまり小さいものは存在しません。
NEC製のPC2801辺りがベストだと思います。
一方、挿入検出回路の方は5V系へのプルアップなのですが、R3は充電時に、R4は放電時に効く抵抗。
あ、R4は充電もか。とにかくきちんと設計できるほど手持ちの抵抗が無いので最大限でっかいのが入ってます。
そりゃもう1M近いのが。
R4は4.7kかな。C2が大きければいいんですけどチップ抵抗ではそんなに手に入らないし。
U2はシュミットのインバータ。
東芝のワンゲートロジックICというものがありまして、ロジック１回路の小さいパッケージです。
といってもその内では大きい方ですけどね。TC7S14というやつ。
これが意外と入手性がいいんですよ。
それでは以降、個々のブロックについて記載します。

コネクタ

いきなりピンが変ですが・・・シェルを固定するためのアンカーが実際にはピンを兼ねているのでライブラリを改造して表現しました。
６番飛んで７番なのは単純ミス。
そしてこのシェル信号線（普通はGNDに落とす）が挿入検出回路に繋がっているのがミソ。
ミソでない部分としては２、３番ピンはUSBのデータ線です。これらは全く手をつけないのでUSBメモリの同端子へそのままジャンパしています。

挿入検出回路

図中水色枠。
右側がサウンド基板側です。
TP_Vはサウンド基板の電源、TP_STはサウンド基板のダブルドライバー検出スイッチ入力へ。
TP_Gはサウンド基板のGNDに接続します。
このGNDはUSBのGNDと繋がることになり、せっかく電流検出回路側はアイソレートしているのに結局電源系を共有することになってしまいました。
まあいいや。

普通、コネクタのシェルはGNDに落とします。
ロースピードデバイス以外は規格でケーブルにシールドが必須とされていますがシェルはどうだったか・・・でも普通はGND直結です。
これを逆手にとって、自分自身はGNDに落とすどころか電源でプルアップしておいて相手側のコネクタがGNDに落としてくれることをレベル検出しようという邪道方式なのです。
回路的には極々スタンダードなCRフィルタで鈍らせてバウンス対策、鈍りまくった波形をシュミット入力のインバータで波形整形すると共に反転する方式。
もう一つ邪道な点として、サウンド基板側のスイッチ入力がどのような受け方をしているかという点があったのですが、元々のサウンド基板の回路が電源直結でドライブするタイプなので単にHレベル付近を突っ込んでやれば動くだろう的なステキ設計。
入力側には試作時のいくつかは保護用のダイオードを入れていますが実装が鬼のように厳しいので最終的には諦めました。
静電気は仕方ないとして（実際USBメモリは人体からの静電気でよく壊れます）こんなとこに逆電位かける奴が悪い！っと逆ギレで。

動作としてはUSBコネクタに挿入した瞬間、相手方がまともなら（笑）このシェル信号線がGNDに落ちるためこれを検出し、変身待機動作を開始します。
延長ケーブルなど、シェルがGNDに落ちていないところに挿しても動作しません。

シェルを吊るという邪道、後段の回路の入力形式を考えない非道、にもかかわらず接続相手のコネクタは正常にGNDに落ちていることを期待するという外道。三拍子揃った回路。
こういう設計をしてはいけません。

電流検出回路

図中赤枠。
特に何の工夫も無い電流検出回路。
右側がサウンド基板側で、TP_Vが電池電源、TP_Cがメインスイッチ入力へ。

動作としてはまんまメインスイッチ押下と同じなので、単独でアサートされればメモリ銘を叫びます。
前項の挿入検出回路がアサートされた状態、つまりドキュンドキュン鳴ってる変身待機状態であればここで変身音声が出ます。

おわりに

この改造では大きく２系統の検出回路を追加しています。
２つ、つまり「コネクタへの挿入」と「電流検出」は組み合わせになりますが、ポートに挿入していないのに電流検出しているという状態はほぼ有り得ないので、概ね順序が決まる、しかし電流供給されていないポートに挿すという状況がこれまたレアケースなので、実生活での使い方としては給電されているポートに挿す、つまり２つの検出回路はほぼ同時にアサートされる場合がほとんどです。
素直に実装すると、ほとんどの場合に挿したとたんに「ドリュン！！、サイクロン！！・・・（無音）・・・変身メロディ〜♪」と鳴ってしまいます。

実運用重視であれば、挿入検出回路は接続しないで電流検出だけを接続しておく方が良いかもしれません。
その場合、生きているポートに挿した時に「サイクロン！」つまりボタンを押したのと同じですね。
本編でマキシマムドライブが脚光を浴びてきたこともあり、そちらの回路に繋いで使う手も有りですが、マキシマムドライブの待機動作は５〜６秒くらいかかるので、この長大な時間を時定数回路だけで遅延させるのはちょっと難しいかな。
普通に繋ぐといきなり変身と同じでいきなり炸裂になっちゃいますからね。「ガシャンドキュン、ドガァァァン」
何が起こったかわかりません。
理想は電流検出で「ガシャン、サイクロン、マキシマムドライブ、ぎゅんぎゅんぎゅんぎゅん・・・」とたっぷり溜めておいて、おもむろにメインスイッチをアサート、「ドキュン、ドガァァァン」。
ちょっと厳しいすな。
まあ一方で厳密じゃなくても良いんですけど。
「マキシマムドライブ、マキシマムドライブ、マキシマムドライブ・・・」は超魅力的ですけど、かなり無理っぽ。