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つまみを上げると光って走る、手作りの鉄道模型コントローラー「M5AtomLite と PWM Kit, Fader Unitを使って鉄道模型を動かす」
紹介した作品: M5AtomLite と PWM Kit, Fader Unitを使って鉄道模型を動かす
ProtoPedia の作品「M5AtomLite と PWM Kit, Fader Unitを使って鉄道模型を動かす」を2人のMCが初心者目線で紹介。手のひらサイズの小さなコンピューター M5Atom Lite に、スライドするつまみ(Fader Unit)と電気の強さを調整する部品(PWM Kit)をつないで、Zゲージの鉄道模型を走らせるコントローラーです。新しい部品を見た瞬間のひらめき、半田付けなしのつなぎ方、12Vを8分の1に絞って小さな車両に合わせた工夫、そしてバックできない弱点を3週間後に自分で解決した続きまで。
チャプター
0:00オープニング0:20手作りの鉄道模型コントローラー1:04線路に流す電気の強さ＝速さ2:40頭脳は2.4センチ角のコンピューター4:101.5ボルトで十分速い5:06向き＝電気のプラスとマイナス6:12今日できる最小の一歩7:13エンディング
文字起こし(66行)
- BANNO
- ゆっくりばんのです。
- HIGEDARUMA
- ゆっくりひげだるまです。
- BANNO
- 今日もProtoPediaから、とびきり面白い作品を紹介していきますよ。
- HIGEDARUMA
- 今日紹介するのは、M5AtomLite と PWM Kit, Fader Unitを使って鉄道模型を動かす。
- BANNO
- 鉄道模型！机の上で、小さな電車がぐるぐる走る、あれですね。
- HIGEDARUMA
- そうです。その電車のアクセルを、手のひらサイズの部品で手作りした作品なんです。
- BANNO
- アクセルを手作り、ですか。どんなふうに動かすんでしょう？
- HIGEDARUMA
- つまみを指で上に滑らせると、つまみが光って、電車が走り出すんですよ。
- BANNO
- ふつう鉄道模型って、何で動かしているんですか？
- HIGEDARUMA
- メーカーの専用の操作箱です。線路に電気を流して、その強さで速さを変えるんです。
- BANNO
- 線路に電気が流れているんですね。電車はその電気で走る、と。
- HIGEDARUMA
- はい。しかも今回の模型は、Zゲージという種類で、線路の幅がたった6.5ミリなんですよ。
- BANNO
- 6.5ミリ！小指の爪より細いくらいですね。
- BANNO
- その操作箱を、どうして自分で作ろうと思ったんでしょう？
- HIGEDARUMA
- きっかけは、新しい部品の発売です。M5Stackという会社から、Fader Unitという部品が出たんです。
- BANNO
- フェーダー？聞き慣れない言葉ですね。
- HIGEDARUMA
- 音楽のミキサーにある、上下に滑らせるつまみです。両脇に、光る帯がついているんですよ。
- HIGEDARUMA
- 作者さんはそれを見た瞬間、あーこれは鉄道模型のコントローラーだなぁ、と思ったそうです。
- BANNO
- 見た瞬間に！ただのつまみが、電車のアクセルに見えたんですね。
- HIGEDARUMA
- そこに、少し前に出ていた、電気の強さを調整する部品を組み合わせて、さっと作ったんです。
- BANNO
- 実際に動かすと、どんな感じなんですか？
- HIGEDARUMA
- つまみを上げると、帯がピンク色に光って、小さな電車がとことこ走り出します。
- HIGEDARUMA
- 下げると光が消えて、電車も止まる。光と速さが、一緒に動くんです。
- BANNO
- 目で見て、今どれくらいの速さか分かるのは、楽しいですね。
- BANNO
- 中身は、どうなっているんですか？
- HIGEDARUMA
- 部品は3つです。頭脳は、M5Atom Liteという、2.4センチ角の小さなコンピューター。
- HIGEDARUMA
- そこに、つまみのFader Unitと、電気の強さを調整するPWM Kitをつなぎます。
- BANNO
- つなぐのって、難しくないですか？はんだ付けとか、必要なんでしょうか。
- HIGEDARUMA
- それが要らないんです。つまみはケーブルを差し込むだけ。電源と線路の線は、ネジで留めるだけです。
- BANNO
- 差して、留めるだけ。それなら、私にもできそうです。
- BANNO
- ところで、電気の強さを調整するって、どういうことですか？
- HIGEDARUMA
- PWMという方法です。電気を、1秒に500回、ついたり消えたりさせるんですよ。
- BANNO
- 500回も！それで、どうして強さが変わるんでしょう？
- HIGEDARUMA
- 蛇口を、すごい速さで開け閉めするのを想像してください。開けている時間が長いほど、水は多く出ますよね。
- BANNO
- なるほど。電気が流れている時間を長くすれば、電車は速くなるんですね。
- HIGEDARUMA
- そうなんです。そして頭脳は、つまみの位置を、0から4095までの数で読み取ります。
- HIGEDARUMA
- その1つの数から、光の明るさと、電気をつける時間の両方を決めているんです。
- BANNO
- だから、光と速さがぴったり一緒に動くんですね。
- BANNO
- 小さな電車に、強い電気を流して大丈夫なんですか？
- HIGEDARUMA
- いい質問です。ここが作者さんの工夫なんですよ。
- HIGEDARUMA
- メーカーの操作箱は、10ボルトくらいまで出るそうです。でも今回の車両は、1.5ボルトで十分速く走る。
- BANNO
- 1.5ボルトって、乾電池1本分くらいですよね。
- HIGEDARUMA
- そうです。そこで、電源の12ボルトのうち、最大でも8分の1しか流れないようにしたんです。
- BANNO
- 12の8分の1で、1.5。つまみを一番上まで上げても、1.5ボルトなんですね。
- HIGEDARUMA
- はい。だから、つまみの端から端まで全部使って、ゆっくりから速くまで調整できるんです。
- BANNO
- 模型に合わせて、ちょうどいい範囲にしたんですね。
- HIGEDARUMA
- 作者さんは、範囲を変えれば、一回り大きいNゲージも動かせるだろう、とも書いています。
- BANNO
- ひとつ気になったんですけど、電車をバックさせることはできるんですか？
- HIGEDARUMA
- 実は、このままではできないんです。電車の向きは、電気のプラスとマイナスの向きで決まります。
- HIGEDARUMA
- 今回の部品は、電気の強さは変えられても、向きは入れ替えられないんですよ。
- BANNO
- そこは、作者さんも残念だったでしょうね。
- HIGEDARUMA
- はい、残念と書いていました。でも、向きを入れ替えられる部品を使えばできるはず、とも。
- HIGEDARUMA
- そして、およそ3週間後。作者さんは、その部品に替えた改良版を、ブログで発表しているんです。
- BANNO
- えっ、もう作っちゃったんですか！どうやって操作するんでしょう？
- HIGEDARUMA
- つまみの真ん中が、止まれ。上と下、どちらに動かすかで進む向きが変わって、動かした分だけ速くなります。
- BANNO
- つまみ1本で、前にも後ろにも。残念、で終わらせないのがいいですね。
- HIGEDARUMA
- 頭脳はプログラムで動くので、自動運転や、スマホからの操作にも広げられそう、とも書いていますよ。
- BANNO
- この作品は、M5Stack Japan Creativity Contest 2021に関連して登録されています。
- HIGEDARUMA
- 作ったのは、Masafumi Okadaさん。おひとりで作った作品です。
- BANNO
- プログラムも、公開されているんですよね。
- HIGEDARUMA
- はい。作品ページと、プログラムのリンクは、概要欄にまとめておきますね。
- BANNO
- では、今日の一歩です。電子部品のお店の棚や、通販のページを、1つ眺めてみてください。
- BANNO
- そして、気になった部品を1つ選んで、これ、家の何に使えるかな、と考えてみる。
- HIGEDARUMA
- ただのつまみが、電車のアクセルに見えたように。その想像が、作品づくりの始まりなんです。
- BANNO
- さて、今日紹介したのは、つまみを上げると光って走る、M5AtomLite と PWM Kit, Fader Unitを使って鉄道模型を動かす、でした。
- HIGEDARUMA
- 次回の作品でも、ゆっくりしていってね。
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