UIAPduinoを使ったGAME Consoleの製作
2026/05/22 Version 1.0対応 written by JA1AOQ/JA9OIR
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概要
Arduino Pro Micro互換マイコンUIAPduinoを使った携帯ゲーム機を作成しました。
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特徴
■ ハードウェア仕様
CPU:UIAPduino(CH32V003) 48MHz RAM2kB、ROM16kB
0.96inch カラーTFT液晶(SPI接続)
UP/DOWN/LEFT/RIGHT/ACTIONのタクトSW搭載
圧電スピーカー搭載
電源:USB Type-C(5V、50mA以下)
WCH-LinkEエミュレータ接続可能
専用プリント基板による簡単組立て
■ ソフトウェア仕様
自作StackChanゲームを搭載:ゲームは入れ替え可能です
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回路図
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プリント基板
基板は両面スルーホールの72mm x 47mmサイズ(秋月C基板サイズ)です。
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注意事項
はんだづけハンズオンへの参加は、参加者ご自身の判断と責任においてご参加ください。
はんだごて等の工具の使用に伴い、やけど・ケガ等の危険がありますが、主催者および会場提供者は、会場内外を問わず、参加中に発生したいかなる損害・事故についても一切の責任を負いません。
また、以下の点についてもあらかじめご了承ください。
参加者は、安全な作業方法を守り、自身および周囲の安全に十分配慮すること。
未成年の参加者は、必ず保護者の同意を得たうえで参加すること。
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部品リスト
GAME Consoleの部品リストです。まず部品を確認しましょう。購入時期により、内容や外観が異なる場合があります。
セットの4隅のネジを外し、アクリルパネルとスペーサを取り外します。基板上にUIAPduino、TFT LCD、マイクモジュールとタクトSW(キャップ付き)3個が搭載されていることを確認します。
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UIAPduino(電源ジャンパを3.3Vに変更済、ファームウェア書込済)☓1
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0.96inch カラーTFT LCD ☓1
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MAX4466コンデンサマイクモジュール ☓1
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タクトSW ☓5
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タクトSWキャップ ☓5
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プリント基板 ☓1(ロットにより色が変更になります)
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アクリルプレート ☓1
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6mmスペーサ(3Dプリント品)☓2
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底板(3Dプリント品)☓1
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LCDサポート(3Dプリント品)☓1
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M3x12mm ネジ☓4
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製作方法
基板上にUIAPduino、TFT LCDモジュール、圧電スピーカー、およびタクトSW(キャップ付き)5個を搭載します。TFT LCDモジュールはサポートを取り付けた状態で基板に差し込んでください。
サポートには向きがありますので、モジュールが浮き上がらない方向で取り付けてください。
タクトSWのキャップはあらかじめ外しておいてください。
ハンズオン会場では、専用治具を用意しています。基板にタクトSWキャップを除く部品を載せた状態で治具を上から被せ、基板を裏返しの状態にします。治具が利用できない場合は、基板から部品の浮きがないようにはんだ付けしてください。(付属のネジを2箇所止めると確実です)
治具取り付け後部品に浮きがないことを目視確認してください。
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基板が治具から浮き上がらないように注意しながら、TFT LCDモジュール(8箇所)、圧電スピーカー(2箇所)、タクトスイッチ(20箇所)をはんだ付けします。
基板を治具からはずし、はんだ付けもれやはんだ不良がないか目視チェックします。
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LCDの保護フィルムをはがしてください。
アクリルプレートの保護紙を剥がしてください。水で保護紙の角の部分をを濡らすことにより簡単に剥がすことができます。
アクリルプレート、6mmスペーサ、および底板で基板をサンドイッチし(アクリルプレートの向きに注意!)、ネジ止めします。ネジはぐらつきがない程度に軽く締めてください。締めすぎてネジ穴が壊れた場合は、接着剤をネジ穴に流す等で補強してください。
写真のようにアクリルプレートと6mmスペーサをネジで最初に留めておくと作業しやすいです。
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タクトSWにキャップを被せます
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以上で組立完了です。
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使用方法
UIAPduinoのUSB Type-Cコネクタに、モバイルバッテリーやUSB電源アダプタを接続します。ノイズやリップルのない良質な電源を接続してください。
電源接続後、LCDにStackChanゲームのタイトル画面が表示されます。
ゲームは横スクロール型のシューティングゲームです。スタックチャンを上下左右キーで操作し、ACTIONボタンで敵を撃ち落とせます。最後にタカヲ卿という名のボスキャラが登場します。
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ファームウェア書き込み方法
Windows環境では、以下の手順により開発環境を構築しなくても、コンパイル済みのファームウェアをUIAPduinoのUSB Type-Cコネクタ経由で書き込むことができます。(mac環境でも書き込み可能になりました!)
GitHubからリポジトリ全体をクローン/ダウンロードします。
UIAPduinoのリセットボタンをアクリルカバーの穴から細いピンなどで押しながら、Windows PCとUSBケーブルで接続します。ケーブル接続後、リセットボタンを離すことによりUIAPduinoはUSB BootLoaderモードになります。
エクスプローラからflash.batファイルをダブルクリックします。
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commandプロンプトが開き、ファームウェア書込が開始されます。ファームウェア書き込み中は、UIAPduinoのLEDが薄く点滅します。書き込み時間は20~30秒程度です。
書込み完了後、何かキーを押下することでウインドウを閉じます。
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この後、UIAPduinoの電源を再投入するか、リセットボタンを押下することで新しいプログラムが起動します。起動後のバージョン表示でアップデートされたことを確認してください。
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実行可能なゲーム
本Gmae Consoleで実行可能なゲームをいくつか用意・公開しました。ファームウェア書き込み手順に従ってインストールしてみてください。実行可能なゲームは今後追加予定です
StachChanゲーム :https://github.com/pokibon3/StackChanGame
ブロック崩し:https://github.com/pokibon3/Breakout
フリーのゲーム集:https://github.com/pokibon3/TinyGameConsole
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ソフトウェア開発環境
公開しているリポジトリを参考に、オリジナルゲームをぜひ作成してください。
プログラム開発はAIを利用することにより、かなりハードルが低くなっていますので、ぜひチャレンジしてください。
このソフトウェア開発には、OpenAIのCodexとAnthropicのClaude Codeを利用しています。
ソースファイルや実行バイナリは、以下のGitHubから取得してください。
StachChanゲーム :https://github.com/pokibon3/StackChanGame
開発環境はVisual Studio Code+PlatformIO+ch32funです。VSCodeにPlatformIOをインストール後、src以下のフォルダを開くことでビルド環境が構築できます。
ソフトウェアの開発みやデバッグにはWCH LinkEエミュレータを使用できます。基板左下のデバッグ用ヘッダに、GND、VCC(5V)、SWDの3本を接続してください。(L型のピンヘッダ等をはんだ付けしてください)これにより、VSCodeのPlatformIO環境から直接書き込みやデバッグを行う事ができます。また、基板のTXDをWCH LinkEのRXDに接続することにより、Serial経由でprint文によるデバッグができるようになります。
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DE JA9OIR/JA1AOQ
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