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micro:bit Lab.【マイクロビット】

micro:bit Lab.では、micro:bit【マイクロビット】に関する情報を紹介しています。

プログラムで思い通りに拍手させよう
5-16

ビッグクラッピーナノ?を制御する

2020-12-102020-12-10

ソレノイドメーカー「タカハ機工株式会社」が販売するソレノイドを使った工作キット「ビッグクラッピーナノ?」をmicro:bitで制御する方法を紹介します。

5-16-1.ビッグクラッピーナノ?

「ビッグクラッピーナノ?」は、ソレノイドメーカーである「タカハ機工株式会社」が販売するソレノイドを使った工作キットSOLEKIT(ソレキット)シリーズのひとつです。

図5-16-1-1.ビッグクラッピーナノ?
図5-16-1-1.ビッグクラッピーナノ?

ビッグクラッピーナノ?

DCソレノイドで駆動する工作キット!手元のスイッチを押すとパチパチ拍手します!

SOLEKIT(ソレキット)は、ソレノイドを使って組み立てる電気工作キットですが、次の3つの条件(規格)を満たすようにデザインされています。

  1. A5(148mm×210mm)のうすい板
  2. A5(148mm×210mm)のシールシート
  3. 5Vソレノイドを使う

図5-16-1-2は、A5サイズ(148mm×210mm)のMDF上に配置されたビッグクラッピーナノ?のパーツとシールシートです。

図5-16-1-2.A5サイズのMDF上に配置されたパーツとシールシート
図5-16-1-2.A5サイズのMDF上に配置されたパーツとシールシート

各パーツは、レーザーカッターによる切れ込みが入っているので、指で押すだけで、簡単に抜き取ることができます。

図5-16-1-3.抜き取ったパーツ
図5-16-1-3.抜き取ったパーツ

各パーツのバリは、付属の紙やすりできれいに削ります。

図5-16-1-4.紙やすりでバリを削る
図5-16-1-4.紙やすりでバリを削る

組み立てに必要なネジや、パーツを接着する接着剤は付属しています。小さな皿などを用意して、部品をなくさないようにしましょう。

図5-16-1-5.ネジと接着剤
図5-16-1-5.ネジと接着剤

ビッグクラッピーナノ?は、背面に5Vソレノイドが取り付けます。ソレノイドの可動鉄芯が上方向へ動くことで、両手が閉じ、拍手します。この仕組みは「リンク機構」のひとつで、上下運動を左右へ変換しています。

図5-16-1-6.5Vソレノイド
図5-16-1-6.5Vソレノイド

めっちゃ、メカメカ!リンク機構99→∞

さまざまなリンク機構が図解で紹介された技術者必携の一冊。

完成したビッグクラッピーナノ?です。

図5-16-1-7.完成したビッグクラッピーナノ?
図5-16-1-7.完成したビッグクラッピーナノ?

5Vソレノイドのリード線の先には、microUSB(Type B)コネクターを搭載したUSB基板が取り付けられています。このコネクターへ、別途用意したモバイルバッテリーやスマホ充電器などを接続します。USB基板上の白いボタンスイッチを押すと、5Vソレノイドがオンになり、拍手します。パチパチ~♪

図5-16-1-8.USB基板
図5-16-1-8.USB基板

5-16-2.micro:bitで制御する

ビッグクラッピーナノ?をmicro:bitで制御する方法を紹介します。プログラムで思い通りに拍手させることができるようになります。

準備するもの

5Vソレノイド用のソレノイド制御基板「マルチコントローラーUSB(SB-6565-03)」です。最大4個の5Vソレノイド(USB基板付き)を基板上のスイッチで制御したり、micro:bit・Arduino・Raspberry Pi・IchigoJamなどのマイコンから制御できるようにするものです。「付録3-30.ソレノイド制御基板(SB-6565-03)」で詳しく紹介しています。

図5-16-2-1.ソレノイド制御基板「マルチコントローラーUSB(SB-6565-03)」
図5-16-2-1.ソレノイド制御基板「マルチコントローラーUSB(SB-6565-03)」

micro:bitをソレノイド制御基板「マルチコントローラーUSB(SB-6565-03)」へ取り付けるためのネジ(ネジ径M3)と金属製のスペーサーです。

図5-16-2-2.ネジ(ネジ径M3)と金属製のスペーサー
図5-16-2-2.ネジ(ネジ径M3)と金属製のスペーサー

micro:bitの取り付け

ソレノイド制御基板のmicro:bit接続端子のうち、4カ所をネジ止めします。それぞれP0端子・P1端子・P2端子・GND端子です。基板上の刻印Gと、micro:bitのGND端子を合わせます。

図5-16-2-3.micro:bitの取り付け(表)
図5-16-2-3.micro:bitの取り付け(表)

スペーサーで浮いた状態となるので、基板とmicro:bitが干渉しません。

図5-16-2-4.micro:bitの取り付け(裏)
図5-16-2-4.micro:bitの取り付け(裏)

5Vソレノイド(USB基板付き)の取り付け

ソレノイド制御基板「マルチコントローラーUSB(SB-6565-03)」に付属のキャップを用意します。

図5-16-2-5.USB基板上のジャンパーピンとキャップ
図5-16-2-5.USB基板上のジャンパーピンとキャップ

USB基板上のジャンパーピンにキャップをかぶせます。

図5-16-2-6.USB基板上のジャンパーピンにキャップをかぶせた状態
図5-16-2-6.USB基板上のジャンパーピンにキャップをかぶせた状態

ビッグクラッピーナノ?とソレノイド制御基板の接続

USBケーブルを使って、ビッグクラッピーナノ?とソレノイド制御基板を接続します。

図5-16-2-7.ビッグクラッピーナノ?とソレノイド制御基板の接続
図5-16-2-7.ビッグクラッピーナノ?とソレノイド制御基板の接続

電源ケーブルの接続

モバイルバッテリーやスマホ充電器などを、ソレノイド制御基板とmicro:bitへ接続します。ソレノイド制御基板の電源コネクターは2つありますが、どちらか一方のみを使用します。

図5-16-2-8.電源ケーブルの接続
図5-16-2-8.電源ケーブルの接続

5-16-3.プログラミング

ソレノイドを接続するUSB(Type A)コネクターは4つあり、右からソレノイド#1~#4となります。ただし、micro:bitから制御できるのは3つ(ソレノイド#1~#3)となり、それぞれmicro:bitのP0端子・P1端子・P2端子に対応します。

図5-16-3-1の場合、ビッグクラッピーナノ?の5Vソレノイドが、ソレノイド#1に接続されているので、プログラムからP0端子を使って制御します。

図5-16-3-1.ソレノイド#1に接続された5Vソレノイド
図5-16-3-1.ソレノイド#1に接続された5Vソレノイド

MakeCode for micro:bitでプログラムする場合、「デジタルで出力する」ブロックを使用します。P0端子に値「0」を出力すると5Vソレノイドがオフ、値「1」を出力するとオンになります。

図5-16-3-2.ソレノイドをオン・オフするためのブロック
図5-16-3-2.ソレノイドをオン・オフするためのブロック

おすすめ品

ビッグクラッピーナノ?

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タカハ機工 マルチコントローラーUSB ソレノイド制御基板

4つのソレノイドを制御できる4系統電源制御シールド。マニュアルで動かせるスイッチ付き。Arduino, micro:bit, Grove, Raspberry Pi, Ichigojamにも接続可能。ソレノイド接続がUSBのため、タカハ製スイッチ基板付きソレノイドとソレキットに対応しています。別途microUSB typeBケーブルとDC5V電源が必要です。

タカハ機工 マルチコントローラーA ソレノイド制御基板

4つのソレノイドを制御できる4系統電源制御シールド。マニュアルで動かせるスイッチ付き。Arduino, micro:bit, Grove, Raspberry Pi, Ichigojamに接続して自動制御できます。別途電源が必要です。

タカハ機工 ソレキットマルチコントローラー ソレノイド制御基板

最大4個のソレキットをカラフルなボタンで動かして楽しめる。別途電源とmicroUSB typeBケーブルが必要です。

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