小学校にフィジカル・コンピューティングを（其の4）

2010年3月1日　フィジカル・コンピューティングに使えそうなモジュール

その後、教材研究をかねて、フィジカル・コンピューティングに使えるモジュールや部品などを扱っているところを探し、可能な限り現物を購入して実験を続けています。（私費を投じていますので、そう簡単にはいきませんが…）Arduinoにはさまざまなシールドがありますが、Gainerは ブレッドボードなどを介してさまざまなモジュール類や部品などとつないで使うことが想定されているようで、Arduinoのシールドにあたるようなものは どこを探しても見当たりません。Arduinoでは、プログラミングの後にPCとの接続を切って独立して使うことが想定されているので、さまざまな機能を コンパクトにまとめたシールドが重宝します。しかし、Gainerでは、PCとつないだままの使い方が想定されているので、それぞれの機能ごとにモジュー ル化されたものを組み合わせて使うと良い感じです。

【これまでに購入したモジュール】

まずは、センサモジュールから紹介します。

人体センサ	明るさセンサ	マイク	3軸加速度センサ

「人体センサ」は、いわゆる「焦電センサ」と呼ばれるもので、赤外線を感知して人の存在を確認することができるセンサです。マルツパーツ館で購入しました。以前に「人体感知センサキット」を購入していて、フィジカル・コンピューティングに使えそうな小型のものを探していました。モジュール自体はとても小さいのですが、反応時間を調節（可変抵抗器を使用）する機能もついていて、すぐに実用可能なものが作れそうです。

「明るさセンサ」は、光（明るさ）に反応するセンサです。スイッチサイエンスで 購入しました。いわゆる光センサですが、このモジュールにはTEMT6000という光センサチップが載っています。（CdSではない）有害なカドミウムを 含まないフォトトランジスタ系の光センサです。この明るさセンサは購入してからあまりにも小さいで驚きました。値段的にも手頃なので、複数個用意して使い 方を工夫すれば、面白いことができそうな気がします。

次の「マイク」 は、エレクトレット・コンデンサ・マイクと言います。スイッチサイエンスで購入しました。とにかく小さいのですが、このサイズでアンプ内蔵というのがまた 驚きです。つまり、電源を与えてスピーカーやヘッドホンにつなげばよいというわけです。ただ、せっかくですのでGainerとつないでもう少し面白い使い 方をしてみたいですね。音に反応してスイッチを入れて何かを動かしたり、一定の音量の音だけ録音するようなシステムを作ったりしてみたいです。

「3軸加速度センサ」 は、ANALOG DEVICES社製のADXL335という3軸加速度センサを、DIP8に変換したモジュールです。ピンヘッダのみ自分でハンダ付けをしました。これまで 紹介してきたセンサモジュールの中でも、小さいセンサモジュールです。これを使って、ゲームコントローラのようなものを作ってみたいなぁと思っています。 （ついでに、ゲームも作れたら良いかなぁと）正直、あまり実用的なものを作るアイデアが浮かびません（実用的なら良いわけでもないだろうと）が、遊び心を 刺激してくれるセンサモジュールだと思います。

これらの他に、アクチュエータとしてモータを動かすためのモータドライバモジュール（スイッチサイエンス）も購入しました。

これもとても小さいモジュールなのですが、BD6211FというHブリッジドライバを搭載したモジュールです。このサイズでモータを制御できるので、おもちゃの中に仕込んでやったら、面白いことができるのではないかと思っています。

【自分で作ったスイッチセンサ】

前回の記事で、Arduinoを楽器にする実験について書きましたが、この実験で得られた結果から、鍵盤風のタクトスイッチを並べてモジュール化してみました。（大きさからすると、Arduinoのシールド並みですけど）←バニラシールドで作ってしまうという手もあるかなぁ。でも、ちょっと載りきらない感じ。

何のことはない、タクトスイッチを並べて、スピーカと可変抵抗器を一つのユニバーサル基板に一緒に載せただけです。（スピーカは独立しているし、各 タクトスイッチと可変抵抗器はGNDだけ共有しています）スピーカは音を出すためについています。（当然か！）このスピーカから出る音は、Arduino -IDEでプログラミングした「パルス音（ON/OFFを周期的に繰り返しただけの単純な音）」ですが、鋸歯状波に 近い音（単にノイズが混じっているだけじゃないかと…）が出ます。可変抵抗器の抵抗値を、「analogRead(VOLUME)」で取得し、その値を ちょっと加工して「delayMicroseconds()」の中に入れて音を出しました。プログラム自体を変更したりスピーカ出力から別のフィルタなど を通したりすれば、もう少し複雑な音ができそうです。