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2009.11.29 【DIY】iPod touch対応のDockコネクタの製作
さて、アプリの紹介ばかりは書いてるこちらがつまらないので、今日は楽しい記事を!
DIY(Do It Yourself)、つまり自作記事です。
iPodを購入すると、充電やデータ転送に用いるUSBケーブルが付属していますよね?
USB側ではない、iPod本体に刺すコネクタを「Dockコネクタ」といいます。
実はこのDockコネクタ、内部に30ピン(端子)ありいくつかの機能が割り振られています。
たとえば、
・Line-in:サードパーティー製のマイクなどを接続するときにここを使ってます。
・Line-out:オーディオコンポにiPodをさすような場合、ここから音声を取り出します。
・映像:S端子、テレビなどに表示させるコンポジット信号など。
・USB:+5V,GND(グラウンド),Tx(データ送信),Rx(データ受信)
・Firewire:+12V,GND(グラウンド),Tx(データ送信),Rx(データ受信)
・Serial:外部機器からiPodを制御する場合にシリアル通信できます。
・+3.3:iPod内部の電圧が出力されます
他にももう少しあるのですが、大まかにこんなにいろいろな機能が使えるのです。
Dockコネクタが使えないでもそのあたりを少し紹介しました。
私がDockコネクタから取り出すことが多い信号は、Line-outです。
Line信号とは、電気的な説明と理解が必要となりますので、ここでは簡単な説明にとどめ「他の機器に接続する際に使う信号」と考えてください。
私は部屋で音楽を聴くときは、オーディオアンプにiPodを接続しています。iPodを買った頃はイヤフォンジャック(イヤフォンを刺す部分)の音で聞いていました。しかしながら、イヤフォンジャックからの出力は音が良くないしいろいろ不具合があるのでLine-outで接続したいと思うようになりました。
そのような経緯で私は、DockコネクタからLine-outを取り出してアンプに接続しようと思うようになり、自作しはじめました。
しかしiPod touchを購入してから、いままでnanoで使えていた自作Dockコネクタがつかえなくなってしまいました。実はDockコネクタを使って何かを開発する場合、Appleとライセンス契約が必要なのですが、このような自作記事によって誰でもDockコネクタをつかって工作ができるようになってしまうと、アクセサリ類が売れなくなってしまうことに警戒して対策がとられたようなのです。
今回はその対策を解除できるように改造したiPod touch対応のDockコネクタを製作します。
【注意】
・当記事を参考にして不具合が生じても責任は取りかねます。すげて自己責任でお願いします。
・基本的な電気の知識がない方は危険が伴いますのでおやめください。
・ハンダゴテによる半田付けが必要です。火傷にご注意ください。
・製作依頼は受け付けておりません。
1.材料・工具

材料:
・Dockコネクタ
・68KΩの抵抗(チップ型でも良いでしょう。カーボンでも金属皮膜でもどちらでも。)
・配線(音にこだわりたい方はオーディオ用のシールド線などがいいでしょう)
(・φ3.5mm ミニピンジャック)←私の場合はDockにミニピンジャックをつけています。
工具:
・はんだごて
・はんだ
・ラジオペンチ
・ニッパー
・ホットボンド
(・ヤスリ)←ケース加工を行う場合
おおまかに、これぐらいです。これを作るために工具をそろえるくらいなら、ぜひ既製品を買ってください。と、いうのも1mm程度の端子にはんだづけをするので慣れていないと上手く作れないことがあります。
2.部品の購入
「部品をどうやって集めたらいいのですか?(・ω・`;)」という場合、2つの方法があります。
1、秋葉原(東京)、日本橋(大阪)に行く
2、インターネットショッピング
まず1番ですが、関東では秋葉原、関西では日本橋が電子部品を販売するお店が多いことで有名です。秋葉原というと、昨今のサブカルチャーブームで、すっかりアニメショップやメイドカフェのある観光地という認識が強くなっていますが、もともと電気街として栄えました。電化製品や電子部品のお店がほとんどでした。日本橋も同様です。関西の秋葉原といったところでしょうか。
しかし実際には秋葉原などにいけないという方が多いでしょう。また、いけたとしても手に入れられず無駄足になる場合もあります。というのも、Dockコネクタを売っているお店が限られているためです。
そんな苦労をするくらいなら、今はインターネットショッピングで展開している部品屋さんもいっぱいありますからインターネットショッピングを活用する方法をおすすめします。
私が購入しているのは秋葉原にある「千石通商」です。
参考:千石通商 - Dockコネクタ
ちなみに価格は400円です。
(私が初めて買った頃は200円だったのですが、大人の事情で値上がりしています。笑)
また、100円ショップのiPod 充電ケーブルにもDockコネクタがついています。それを流用される方もいらっしゃるようです。
抵抗については、1本10円ほどです。100本で100円というのもありますが、100個もつくらないとおもいますので1本で買いましょう。抵抗にはカラーコードといって4本の線が入っています。この色をみることで値や誤差がわかるようになっています。
今回は68KΩ(キロオーム)を使用しますから青が6、灰が8、橙が3で、
■■■□
です。4本目は誤差をあらわし、一般的には金色(誤差率:±5%)のものを使います。
「え!?なんで、683で68KΩなの!?」
と思った方は単位について考えてみてください。例えば1Kg=1000gです。1000はゼロが3つつくことにお気づきでしょうか?
数学ではこれを指数をつかって、10の3乗=10^3(^は指数を表すために使用しています)と表しますから、抵抗では3本目が指数部を表すことになっています。なので68×1000で68KΩとなります。
「1、材料・工具」で右隅にうつっているのが抵抗ですが、よく見ると4本線ではなく、5本線なのです。実はこれも同じ68KΩ(■■■■□(誤差率))です。
3.Dockコネクタの詳細
まずDockコネクタを紹介しましょう。分解するとこのようになっています。
右下のピンがいっぱい生えたものがコネクタの本体です。上下2段に30本のピン(端子)があります。
ここに電気が流れることで情報をやり取りしたり、充電を行っています。

ピンについて拡大してみましょう。

ピンは1mm程度の太さなのでハンダ付けのテクニックが必要です。画像をみて「無理(´;ω;`)」っておもったら素直に既製品を購入してください。
ピン番号について:
ピンには番号がついています。
↑の右側の画像のように見てください。このとき、上段が偶数、下段が奇数です。
つまり、
02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
となります。しかし、分解してしまうとどっちが1番かわからなくなってしまうので、写真のように台座をつけた状態で、1番側にマジックで印をつけておくといいでしょう。私はそうしています。
4.ピンアサインの確認
30本もピンがあるのですが、実際に使うのは6本です。アサインといって、それぞれのピンに役割が振り当てられています。混乱を招くのでここでは必要なピンのみ紹介します。
02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Line-out出力:
1pin:GND (2pinも回路内で1pinと接続されいるのでGNDとして利用できます)
3pin:Line-out R-ch(+)
4pin:Line-out L-ch(+)
エラーメッセージ対策:
11pin:Serial GND
15pin:GND (16pinも回路内で15pinと接続されているのでGNDとして利用できます)
21pin:Accessory Indicator / Serial enable
11pinと15pinは短絡(ショート)させます。ジャンパー線や配線でつないでください。
21pinと15pinに抵抗を接続することで、画面上に警告がでなくなります。
5.製作
さて、ここまでなるべくわかりやすく説明したつもりなのですが・・・ついてこれたでしょうか?(・ω・`;)
1つ前の項で説明したように、実際には6pinしか使用しませんから後の24本は抜いてしまいましょう。抜くときにやや力がひつようなので、先の細いニッパーや、ピンセット、ラジオペンチが便利です。

次に、抵抗や配線をとりつけます。ここで、ハンダゴテの登場です。あなたの腕がためされるときですよ!笑
pinを熱しすぎると本体のプラスチックがとけてしまい接触不良の原因となりますし、ハンダの盛りすぎはショートにつながりますので、ハンダ付けが初めての方はまずハンダ付けの練習をしてから挑んでください。画像では大きく見えるピンですが、実際は1mm程度の幅しかないのでハンダ付けに慣れていても苦労することがあるためです。
あくまでも私の配線例です。見る人がみると「ハンダ熱しすぎ」とバレてしまうのでそこらへんは目をつぶってください。11pinと15pinはジャンパー線でつないだ後、ハンダを盛っています。抵抗は極性がありませんので、好きな方向でとりつけてください。

1,3,4pinはGND,R-ch,L-chなので最低配線が3本必要です。
GNDには黒色を、R-chには赤色を、L-chには白色を使うとわかりやすいでしょう。
設計次第なのですが、たとえばRCAケーブルを直接ハンダ付けしてもいいですし、私のようにミニピンジャックをとりつけてもいいでしょう。いろいろな作り方があるのであくまでも私のものは1例としてご覧ください。なお、この時点でショートにきをつけてください。
他の金属部分やpinに接触していると音がでないだけでなく、ひどい場合はiPodが壊れてしまいます。かならずpinや抵抗、配線がどこにも接触していないことを確認してください。

ここまでできたら本当に配線があっているか確認したあと、動作確認を行います。
接続しても警告が出ないはずです。また、ボリュームコントロールバーがなくなることに気が付きます。これでオーディオアンプ等でR-ch、L-chそれぞれ正しい音がでていれば問題ないです。配線を間違えているとステレオなのにモノラルになっちゃったり、R,Lが逆転してしまいます。

このあと、ホットボンド(熱で溶けるボンド)を流し込んで部品の固定や断線防止をします。
すぐにフタをしてピンジャックを押し付けながら固定するとそのまま強固に固まります。
6.完成
これで完成となります。友人に見せると「作って!」といわれることも増えました。部品代で最低で410円程度で作れますが、実際は700円前後かかってしまうでしょう。

いかがでしたか?
実はこの記事はBlog設立当初より載せたいと考えてきました。
私はものづくりが大好きなのですが、今時はものづくりに興味を持つ人が減ってしまいました。これはとても残念なことです。
ものづくりの楽しさはお金で買えない価値があるのです。もしこれを機に、ものづくりの楽しさを知ってくださる方が1人でも多く増え、「実際に作ったよ!」というコメントがいただける日がくると良いなと思っています。
興味をもったとか、「へぇ〜、おもしろそう!」とおもったら、拍手ボタンを押していただければ幸いです(´・ω・`)ノ
DIY(Do It Yourself)、つまり自作記事です。
iPodを購入すると、充電やデータ転送に用いるUSBケーブルが付属していますよね?
USB側ではない、iPod本体に刺すコネクタを「Dockコネクタ」といいます。
実はこのDockコネクタ、内部に30ピン(端子)ありいくつかの機能が割り振られています。
たとえば、
・Line-in:サードパーティー製のマイクなどを接続するときにここを使ってます。
・Line-out:オーディオコンポにiPodをさすような場合、ここから音声を取り出します。
・映像:S端子、テレビなどに表示させるコンポジット信号など。
・USB:+5V,GND(グラウンド),Tx(データ送信),Rx(データ受信)
・Firewire:+12V,GND(グラウンド),Tx(データ送信),Rx(データ受信)
・Serial:外部機器からiPodを制御する場合にシリアル通信できます。
・+3.3:iPod内部の電圧が出力されます
他にももう少しあるのですが、大まかにこんなにいろいろな機能が使えるのです。
Dockコネクタが使えないでもそのあたりを少し紹介しました。
私がDockコネクタから取り出すことが多い信号は、Line-outです。
Line信号とは、電気的な説明と理解が必要となりますので、ここでは簡単な説明にとどめ「他の機器に接続する際に使う信号」と考えてください。
私は部屋で音楽を聴くときは、オーディオアンプにiPodを接続しています。iPodを買った頃はイヤフォンジャック(イヤフォンを刺す部分)の音で聞いていました。しかしながら、イヤフォンジャックからの出力は音が良くないしいろいろ不具合があるのでLine-outで接続したいと思うようになりました。
そのような経緯で私は、DockコネクタからLine-outを取り出してアンプに接続しようと思うようになり、自作しはじめました。
しかしiPod touchを購入してから、いままでnanoで使えていた自作Dockコネクタがつかえなくなってしまいました。実はDockコネクタを使って何かを開発する場合、Appleとライセンス契約が必要なのですが、このような自作記事によって誰でもDockコネクタをつかって工作ができるようになってしまうと、アクセサリ類が売れなくなってしまうことに警戒して対策がとられたようなのです。
今回はその対策を解除できるように改造したiPod touch対応のDockコネクタを製作します。
【注意】
・当記事を参考にして不具合が生じても責任は取りかねます。すげて自己責任でお願いします。
・基本的な電気の知識がない方は危険が伴いますのでおやめください。
・ハンダゴテによる半田付けが必要です。火傷にご注意ください。
・製作依頼は受け付けておりません。

材料:
・Dockコネクタ
・68KΩの抵抗(チップ型でも良いでしょう。カーボンでも金属皮膜でもどちらでも。)
・配線(音にこだわりたい方はオーディオ用のシールド線などがいいでしょう)
(・φ3.5mm ミニピンジャック)←私の場合はDockにミニピンジャックをつけています。
工具:
・はんだごて
・はんだ
・ラジオペンチ
・ニッパー
・ホットボンド
(・ヤスリ)←ケース加工を行う場合
おおまかに、これぐらいです。これを作るために工具をそろえるくらいなら、ぜひ既製品を買ってください。と、いうのも1mm程度の端子にはんだづけをするので慣れていないと上手く作れないことがあります。
2.部品の購入
「部品をどうやって集めたらいいのですか?(・ω・`;)」という場合、2つの方法があります。
1、秋葉原(東京)、日本橋(大阪)に行く
2、インターネットショッピング
まず1番ですが、関東では秋葉原、関西では日本橋が電子部品を販売するお店が多いことで有名です。秋葉原というと、昨今のサブカルチャーブームで、すっかりアニメショップやメイドカフェのある観光地という認識が強くなっていますが、もともと電気街として栄えました。電化製品や電子部品のお店がほとんどでした。日本橋も同様です。関西の秋葉原といったところでしょうか。
しかし実際には秋葉原などにいけないという方が多いでしょう。また、いけたとしても手に入れられず無駄足になる場合もあります。というのも、Dockコネクタを売っているお店が限られているためです。
そんな苦労をするくらいなら、今はインターネットショッピングで展開している部品屋さんもいっぱいありますからインターネットショッピングを活用する方法をおすすめします。
私が購入しているのは秋葉原にある「千石通商」です。
参考:千石通商 - Dockコネクタ
ちなみに価格は400円です。
(私が初めて買った頃は200円だったのですが、大人の事情で値上がりしています。笑)
また、100円ショップのiPod 充電ケーブルにもDockコネクタがついています。それを流用される方もいらっしゃるようです。
抵抗については、1本10円ほどです。100本で100円というのもありますが、100個もつくらないとおもいますので1本で買いましょう。抵抗にはカラーコードといって4本の線が入っています。この色をみることで値や誤差がわかるようになっています。
今回は68KΩ(キロオーム)を使用しますから青が6、灰が8、橙が3で、
■■■□
です。4本目は誤差をあらわし、一般的には金色(誤差率:±5%)のものを使います。
「え!?なんで、683で68KΩなの!?」
と思った方は単位について考えてみてください。例えば1Kg=1000gです。1000はゼロが3つつくことにお気づきでしょうか?
数学ではこれを指数をつかって、10の3乗=10^3(^は指数を表すために使用しています)と表しますから、抵抗では3本目が指数部を表すことになっています。なので68×1000で68KΩとなります。
「1、材料・工具」で右隅にうつっているのが抵抗ですが、よく見ると4本線ではなく、5本線なのです。実はこれも同じ68KΩ(■■■■□(誤差率))です。
3.Dockコネクタの詳細
まずDockコネクタを紹介しましょう。分解するとこのようになっています。
右下のピンがいっぱい生えたものがコネクタの本体です。上下2段に30本のピン(端子)があります。
ここに電気が流れることで情報をやり取りしたり、充電を行っています。

ピンについて拡大してみましょう。

ピンは1mm程度の太さなのでハンダ付けのテクニックが必要です。画像をみて「無理(´;ω;`)」っておもったら素直に既製品を購入してください。
ピン番号について:
ピンには番号がついています。
↑の右側の画像のように見てください。このとき、上段が偶数、下段が奇数です。
つまり、
02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
となります。しかし、分解してしまうとどっちが1番かわからなくなってしまうので、写真のように台座をつけた状態で、1番側にマジックで印をつけておくといいでしょう。私はそうしています。
4.ピンアサインの確認
30本もピンがあるのですが、実際に使うのは6本です。アサインといって、それぞれのピンに役割が振り当てられています。混乱を招くのでここでは必要なピンのみ紹介します。
02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
01 03 05 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Line-out出力:
1pin:GND (2pinも回路内で1pinと接続されいるのでGNDとして利用できます)
3pin:Line-out R-ch(+)
4pin:Line-out L-ch(+)
エラーメッセージ対策:
11pin:Serial GND
15pin:GND (16pinも回路内で15pinと接続されているのでGNDとして利用できます)
21pin:Accessory Indicator / Serial enable
11pinと15pinは短絡(ショート)させます。ジャンパー線や配線でつないでください。
21pinと15pinに抵抗を接続することで、画面上に警告がでなくなります。
5.製作
さて、ここまでなるべくわかりやすく説明したつもりなのですが・・・ついてこれたでしょうか?(・ω・`;)
1つ前の項で説明したように、実際には6pinしか使用しませんから後の24本は抜いてしまいましょう。抜くときにやや力がひつようなので、先の細いニッパーや、ピンセット、ラジオペンチが便利です。

次に、抵抗や配線をとりつけます。ここで、ハンダゴテの登場です。あなたの腕がためされるときですよ!笑
pinを熱しすぎると本体のプラスチックがとけてしまい接触不良の原因となりますし、ハンダの盛りすぎはショートにつながりますので、ハンダ付けが初めての方はまずハンダ付けの練習をしてから挑んでください。画像では大きく見えるピンですが、実際は1mm程度の幅しかないのでハンダ付けに慣れていても苦労することがあるためです。
あくまでも私の配線例です。見る人がみると「ハンダ熱しすぎ」とバレてしまうのでそこらへんは目をつぶってください。11pinと15pinはジャンパー線でつないだ後、ハンダを盛っています。抵抗は極性がありませんので、好きな方向でとりつけてください。

1,3,4pinはGND,R-ch,L-chなので最低配線が3本必要です。
GNDには黒色を、R-chには赤色を、L-chには白色を使うとわかりやすいでしょう。
設計次第なのですが、たとえばRCAケーブルを直接ハンダ付けしてもいいですし、私のようにミニピンジャックをとりつけてもいいでしょう。いろいろな作り方があるのであくまでも私のものは1例としてご覧ください。なお、この時点でショートにきをつけてください。
他の金属部分やpinに接触していると音がでないだけでなく、ひどい場合はiPodが壊れてしまいます。かならずpinや抵抗、配線がどこにも接触していないことを確認してください。

ここまでできたら本当に配線があっているか確認したあと、動作確認を行います。
接続しても警告が出ないはずです。また、ボリュームコントロールバーがなくなることに気が付きます。これでオーディオアンプ等でR-ch、L-chそれぞれ正しい音がでていれば問題ないです。配線を間違えているとステレオなのにモノラルになっちゃったり、R,Lが逆転してしまいます。

このあと、ホットボンド(熱で溶けるボンド)を流し込んで部品の固定や断線防止をします。
すぐにフタをしてピンジャックを押し付けながら固定するとそのまま強固に固まります。
6.完成
これで完成となります。友人に見せると「作って!」といわれることも増えました。部品代で最低で410円程度で作れますが、実際は700円前後かかってしまうでしょう。

いかがでしたか?
実はこの記事はBlog設立当初より載せたいと考えてきました。
私はものづくりが大好きなのですが、今時はものづくりに興味を持つ人が減ってしまいました。これはとても残念なことです。
ものづくりの楽しさはお金で買えない価値があるのです。もしこれを機に、ものづくりの楽しさを知ってくださる方が1人でも多く増え、「実際に作ったよ!」というコメントがいただける日がくると良いなと思っています。
興味をもったとか、「へぇ〜、おもしろそう!」とおもったら、拍手ボタンを押していただければ幸いです(´・ω・`)ノ
