小学校にフィジカル・コンピューティングを（其の9）

2010年12月5日　フィジカル・コンピューティングでモータを動かす実験(2)

以前の記事で紹介した通り、HelloBoardを使ってDCモータを動かす実験をしてきましたが、いつもお世話になっている阿部さんに作って頂いた「HelloBoardMotor（SensorBoardWithMotor.image）」 を使って、HelloBoardからファンやモータを動かすことに成功しました。いずれも1つだけしか制御できませんが、それでもArduino互換機と しての実力をかいま見ることができたという意味で、画期的なことではないかと思います。このことによって、HelloBoard活用のさらなる可能性が開 かれたと思います。今回は、HelloBoardでファンやモータを動かした実験の詳細と、今後の展開について書いていきたいと思います。

【HelloBoardでDCモータを動かす】

まず準備として、HelloBoardに「HelloBoardMotor」付属の「helloboardv2motor.pde」をコンパイルして流し込まなければなりません。そのためには、Arduino-IDEの「boards.txt」に「OPEN HelloBoard」に書かれている内容を 書き加えて、HelloBoardをArduinoとして認識できるようにしてから、USBポート経由でコンパイルしたプログラムを流し込みます。次に、 SensorBoardWithMotor.imageから起動したScratchに、HelloBoardを接続します。（「<　>センサ の値」を表示すると接続が完了します）すると、WeDoで使われるモータのブロックが使えるようになり、これを使ったDCモータなどの制御（PWM…D3、制御…D7、D8）が可能になります。試しに、拙作のモータドライバモジュール（TA7291SGを使用）を載せて、ファンやモータの動作を確認してみました。

＃シャッターの速度の関係でファンが回っていないように見えますが、ちゃんと回ってくれました。

これで無事にファン（5V）やDCモータ（タミヤの130に、パスコンとして0.1μFのコンデンサをつけました）が回りました。このモータドライ バモジュールは、2つのモータを制御するように作ってありますが、「SensorBoardWithMotor.image」自体が2モータに対応してい ないため、もう1つのモータドライバICは使われていません。そこで、1つのモータドライバICを直接HelloBoardにつなぐ方法を考えました。単 にIC自体にピンヘッダをハンダ付けしただけのシンプルなものですが、これでPWM制御にも対応し、正逆回転も可能になりました。今回のような活動に使う には、十分使えるものだと思います。

＃ファンは、+とGNDが固定なので、逆回転には対応していません。

ちょっとケーブルの取り回しが面倒だったり、むき出しの足が通電するものと接触してショートしてしまうなどの問題も考えられますが、気をつけながら使えば十分に実用に堪えると思います。今後は、是非2モータに対応したScratchを使ってみたいと思っています。

【赤外線リモコンで動くロボット】

今後の展開として考えているのは、Scratchでより多くのものをコントロールすることです。例えば、ArduinoにHelloBoardのプログラムを流し込んでHelloBoardとして使うことができるようにして、共立の16連「LED点滅制御シールド」やSparkfunの「Muxシールド」を載せていろいろなものを制御できるようにするというのもおもしろいと思います。

＃試しに共立の「LED点滅制御シールド」用に、16chフォトカプラモジュールを作ってみました。

問題は、何を制御するかということです。安価に手に入るようになった赤外線リモコンで動くロボットは、そのターゲットとして最有力候補だと思います。

赤外線によってコントロールすることが可能なものは、この他にもたくさんありますし、赤外線を発信する装置を作るのも難しいことではありません。

普通のLEDではなく、赤外線LEDをArduinoやHelloBoardからコントロールすることができれば、こうした赤外線で動くロボットやリモコンのおもちゃなどを動かすことができると思います。時間を見つけて動作確認をしながら、赤外線LEDモジュールを作ってみたいと思います。