BVEワンコインマスコンをつくる(1)
みなさんこんにちは。最近は昼と夜の寒暖差が激しいですね。上着を忘れずに持って行かないと帰宅路が辛そうです。
さて、今回はBVEでも使用できる、ワンコイン(５００円玉一枚)で作れるマスコンの制作方法をご紹介いたします。なお、あくまで「これさえそろえればBVEを操作できる」までの部品の代金がワンコインで済むだけであって、その先の見栄えや操作性などを求めていくと諭吉が数人から数十人、数百人と飛んでいきます。景観面まではサポートできないので、各自で調べて対処してください。景観をこだわる段階に入ったら、飯田保線区さんのブログを参考にするといいんじゃないかと思っています。
…あ。すでに部品を持っている場合にもこの方法は使える場合がありますが、その場合は今回紹介する方法ではなく、もとからある接点を使用することをお勧めします。
使用する部品
今回はPICではなくAVRを使用します。この2つの単語がわからない人は、とりあえずググってみましょう。(ググっても理解できないと思いますが。) とりあえず、パソコンの原点的なものというふうに考えておけば良いかと思います。両者は、パソコンを用いて様々なプログラムを書き込むことで様々な動作をさせることができます。ハマると楽しいですよ。
AVRにも種類がありまして、今回はATMEGA328Pを使用します。が、そのままだとちょっと使いにくいので、ちょっとだけ使いやすい、ATMEGA328Pを使用したマイコンボードである「Arduino NANO」を使用します。これを用いると、簡単にパソコンとマイコンの間で通信できます。
Arduino NANOは、スイッチサイエンスというオンラインショッピングサイトにて2880円で購入できます。が、これだとワンコインじゃなくなってしまいます。そこで330円である、Amazonで売られている互換品を使用します。中国から国際郵便で送られて来るので到着までに若干時間がかかりますが、来ないってことはほぼありません。Hiletgoには何度かお世話になってますが、今のところ不良品は一切ありません。ただし、不良品が送られて来る可能性は否定できません。そういう時は返品になりますが、店によっては連絡しても返信が来ない場合があります。その場合はマーケットプレイス保証の適用を申請しましょう。Hiletgoはちゃんと返信してくれると思いますが、幸運なことにまだ未確認です。
↑Arduino NANO の互換品。ピンヘッダのはんだ付けは自分でやる必要があります。はんだ付けが不安な方は純正品を買ってください。純正品はピンヘッダ取り付け済みです。ちなみに、写真のはんだ付けはきれいじゃないので参考にしないでください。
この互換品は、基板を切ったままでバリ取りをしていなかったり、ピンヘッダが半田付けされてなかったり、安い部品を使っていたりと、安いなりの理由があります。購入の際には十分にご注意ください。
これを使用して、現実世界での様々な操作をBVE側に伝達します。
で、操作を読み取るためには他に様々な部品が必要になってきます。
今回BVEに送信する情報は「ハンドルの操作情報」と、「4の各種ボタンの操作情報」になります。前者は「可変抵抗」、後者は「タクトスイッチ」を用いて読み取りを行います。
ハンドルの操作情報
今回読み取るハンドルは、「レバーサー」と「マスコンハンドル」になります。ともに可変抵抗を使用して位置を読み取ります。
↑可変抵抗の例。抵抗値の増加量の変化には種類がありますが、ここではBカーブと呼ばれる、回転量と抵抗値の増加量が比例しているものを使用します。
秋月電子では「ボリューム」として売られていますが、これと「可変抵抗」に差はありません。1個40円を2個使うので80円です。
技術的な話などは次回に回します。
ボタン操作の読み取り
タクトスイッチを用いると書いていますが、スイッチであれば特にこだわりはないことはお分かりかと思います。わからなくても、技術面の話をするとわかるかと思います。
↑タクトスイッチの例。ボタン部分が長くある必要はないです。
タクトスイッチは秋月電子にて1個10円で売られているものを4つ使用します。これを押すことでBVEに「ボタンを操作した」と伝えるようにします。
先ほどと同様、技術面の話は次回になります。
合計金額は450円ですね。500円以下に収まりました。残りの50円で2ハンドルにも対応させるか、操作できるボタン数を増やすかはあなたの自由です。もちろん、何もしないのもアリです。
わかる人はもうこの記事を読んだだけでプログラムを組んで書き込んで動作できるようにできちゃうと思います。analogReadしたりdigitalReadしてSerial.printさせちゃえば良いんですよ。まぁ詳しい話は次回するのですが、全然わからない人はまず「Arduino 初心者」などと調べて、Arduinoについてある程度理解しておくと次回がわかりやすくなるんじゃないかと思います。ではでは、次回をお楽しみに
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