「paprika」を改造して「目」をつけよう(後編)

こんにちは。プログラミング クラブ ネットワーク : PCN の 原です。

作り上げたpaprikaに「目」をつけるため、今回はさっそく、前回の続きに入っていきましょう。

距離センサーをブレッドボードで繋いでみよう

まずは、GP2Y0A21YKF6 を試しに使ってみます。ブレッドボードとジャンパワイヤーを用意して配線していきます。

GP2Y0A21YKF6 に ハーネスを取り付けると、3本のワイヤーが出ています。配線の色はさまざまなので、センサー正面左からみて (1) Vo, (2) GND, (3) Vcc となります。対応する配線は (1) 白, (2) 黒, (3) 赤 となるように接続しましょう。Vccなどの知らない用語が出てきますが、ここでは、各配線の用途が異なるのだな、という程度でOKです。

次に、ブレッドボードで作った回路をIchigoJamに接続していきます。

このセンサーの出力 Vo は、アナログ出力になるので、IchigoJam側は、アナログ入力に対応する IN2 を使います。また、このセンサーの動作推奨電圧は 5V の為、IchigoJam側の5Vへ。GNDは、GNDに接続します。

・白 ジャンパワイヤー CN2 上の IN2
・赤 ジャンパワイヤー CN5 上の 5V
・黒 ジャンパワイヤー CN5 上の GND

うまく接続できましたか？細い線は抜けやすいので、抜けたら差し直してあげてくださいね。

距離センサー を使った動作確認をしよう

接続したら、次のプログラムを入力して、動作確認をしてみましょう。

RUN したら、画面に数字がどんどん出てきます。これがセンサーから送られてくる距離データです。距離センサーの前で、紙や手を、近づけたり・離したりしてみましょう。画面に表示される数字が変わりますか？センサーからの距離に応じて、１００から９００ぐらいの間の数字が出ると思います。

あ、このセンサーは 10～80cm の距離に対応しているとのことなので、何メートルも向こうに紙をおいても反応しませんよ。

数字が変化しないときには、ブレッドボード上 と IchigoJam側の配線を、もう一度見直してみましょう。

これで、paprikaの目が作れそうですね。

コラム:距離センサーGP2Y0E02Aを使う

もう一つのセンサー GP2Y0E02Aを使う場合の説明をします。前回のコラムでも紹介したように、同じ距離を測定する機能がありますが、仕組みが異なるため、配線が異なってきます。

GP2Y0E02Aにハーネスを取り付けると、4本のワイヤーが出ています。配線の色はさまざまなので、センサー正面上からみて (1)Vdd, (2)GND, (3)Vout, (4)GPIO1となりますので、対応する配線は (1) 赤, (2) 黒, (3) 白, (4) 1と同じ赤となるように接続しましょう。 前のセンサーには無かったのがGPIO1端子。これはセンサーのOn/Offの制御に使います。今回はOnにするためにVCC(赤い線)に接続します。

次に、ブレッドボードで作った回路をIchigoJamに接続していきます。

センサーの出力 Vout は、アナログ出力なので、IchigoJam側はアナログ入力に対応する IN2 を使います。また、このセンサーの動作推奨電圧は 3.3V の為、IchigoJam側の VCC へ。GNDは、GNDに接続します。

・白 ジャンパワイヤー CN2 上の IN2
・赤 ジャンパワイヤー CN5 上の VCC
・黒 ジャンパワイヤー CN5 上の GND

動作確認プログラムは、同じものが使えます。次回説明するメインプログラムは、センサーの特性が異なるので、閾値として使う値に修正が必要な場合がありますので、動作確認プログラムで、自分が使いたい距離のテストを上手くやって、画面に表示される値を覚えておいてくださいね。

なお、こちらのセンサーの対応距離は 4～50cmとなります。

距離センサー を 固定する準備

ブレッドボードをつかった配線・動作確認も上手くいったので、固定する準備にはいりましょう。このままの状態だと、paprikaがぶつかった瞬間に配線が抜けてしまう恐れがあるので、固定してもOKという段階になったら、ここの手順で、固定をしてください。

この手順では、次のような工具を使うので用意してください。

・ラジオペンチ
・ビニールテープ / 絶縁テープ
・ハンダゴテ, ハンダ(利用経験がある場合。必ず大人と一緒に使用する)

ハンダゴテの利用が初めての人は、火傷や火事になる恐れもありますので、利用したことがある大人の指導のもと、おこなってくださいね （使わなくても大丈夫な手順も、紹介します）

手順：
１．ジャンパワイヤー 片側の加工
２．ハーネスの配線被膜を長めに取る
３．加工したワイヤーに絡める
４．ハンダで接続(使える場合のみ)
５．ビニールテープで保護

1の加工は、写真の様に、針金をラジオペンチの先で掴んで、Uの字になるように行います。

次に、ハーネスの配線の皮膜を、最初の3倍ぐらいまで取ります。ハサミで「軽く」挟んでクルッと一周回すと被膜を向きやすいです。ただ被膜の下の金属線まで切らないように注意してやりましょう。

その後、加工したジャンパワイヤーに、ハーネル配線の金属線を巻いて、ねじります。手を離しても取れなければOKです。ここで、ハンダが使える場合には、ハンダ付けをして強固な状態にしてあげてましょう。

最後に、ビニールテープで保護して完了です。

完成すると、ブレッドボードなしに、MapleSyrup上のコネクタに、直接配線が出来るようになります。

距離センサーの取り付け

最後に、マジックテープをつかって、paprika正面に固定したら完成です。

次回は、パワーアップした paprika で遊んでみましょう。

著者紹介

原 秀一(はら ひでかず)
サーバー・ネットワークが得意なWebシステム系のITプロフェッショナル。福井工業高等専門学校 電子情報工学科、福井大学 情報工学科を卒業。学生時代はプログラミングから逃げ腰だったが、クラウド時代になり35歳から本格的にプログラミングを再開。IchigoJam等を用いたプログラミングを広める団体PCN(プログラミング クラブ ネットワーク)を友人と共に主宰し、主にアフリカ担当としても活動中。