トーマスのマスコンをつくってみよう!

tagiru@SXD.Media.TUT
2017.01.27

プラレールをバージョンアップ! 親子の絆もバージョンアップ! 第2弾!

レシピの生い立ち

ちびっ子の大好きなプラレール。MESHの動きタグとGPIOタグで「マスコン」遊び。マスコンは、鉄道車両の速度を制御する運転席にあるスイッチ装置。発車と停車のほかに、速度制御やバック走行もできて、「楽しい!楽しい!」とぴょんぴょん。プラレールのバージョンアップで、親子の絆もバージョンアップ!

このレシピに使用したMESHタグ
このレシピで使う素材

素材:お手持ちのプラレール(機関車と貨車)、GPIOタグ用のモータードライバ、電池ボックス、電池、配線用のワイヤー(2本、1本は片方がワニぐちのもの)
道具:精密プラスドライバー、プラスドライバー

作り方
1

動きタグの「向きが変わったら」によってGPIOタグにつないだモータードライバを制御し、プラレールの機関車のモーターを制御するという仕掛け。MESH GPIOタグ用モータドライバは、電源とモータの間で、スイッチのオンとオフ、電流の強さ、そしてプラスとマイナスの逆転の制御が可能。ここでは、この制御するモーターが、プラレールの機関車のモーターとなります。

2

まずは、素材と道具をそろえましょう。精密ドライバーはGPIO用のモータードライバのネジを開け閉めするため。ドライバーは機関車の電池ボックスを開け閉めするため(トーマスは不要)。

3

次に機関車の電池ボックスを開けます。トーマスは留め金を手で押さえながら開けるタイプです(動力車にはネジで開けるタイプがあります。プラレールの電池ボックスのネジは基本的には1本で開きますから、2本目を開けようとしていたら開ける箇所が違うと思ってください)。配線用のワイヤーで両端がピンのもの(この写真では赤色)をプラスの電極の隙間に差し込みます。機関車の種類によって指し込み方は工夫してみてください。一方、配線用のワイヤーで片方がピンでもう片方がワニ口のもの(この写真では青色)でマイナスの電極をはさみます。ふたを閉めますから、乾電池を入れるように横に倒した状態にしてください。

4

トーマスのふたを閉め、その際に機関室の窓から配線を出しておきます。(窓のない車両の場合には、屋根についているスイッチの隙間から出すことができます。出し方は動力車の種類によって工夫してみてください)

5

電池ボックスからの配線用のワイヤのプラスとマイナスを図を見ながらモータードライバにつなぎます。ワイヤを留め金に差し込んで、精密プラスドライバーでネジをまわして固定してください。同様に、トーマスからの配線用のワイヤのプラスとマイナスを図を見ながらモータードライバにつなぎます。そして、GPIOタグをモータードライバにはめます。向きにご注意ください。GPIOタグのグレーの部分に10個の点が描かれている方がコネクタ側です。写真を見て同じようにはめてみましょう。

6

GPIOドライバを貨車に乗せます。その上から電池ボックスを乗せます。電池ボックスにスイッチがある場合はオンにしておきましょう。貨車の形状によっては、電池ボックスを先に乗せ、GPIOタグをその上に乗せて貨車と一緒に輪ゴムで止めておくという乗せ方も一案です。プラレールのトンネルなどを通過させる場合には、ワイヤーの高さを調節して、走行に支障のないように工夫してみてください。あとはレールに乗せて、MESHアプリで動作を設定していきます。

7

まず、動きタグをドラッグして左側に配置します。タグをタッチして、「向きが変わったら」で「上」に設定します。もう一つ配置して、今度は「下」にします。次に、GPIOタグを右側に配置します。タグをタッチして、「電源出力、オン」に設定します。もう一つ配置して、今度は「PWM出力、50」にします。図を見ながらこれらを順につないでください。なお、電池ボックスは3V、動力車は1.5Vですから、PWM出力は50以上には上げないようにしましょう。今度は、図を見ながら、動きタグの「表」「裏」で「PWM出力、0」で「電源出力、オフ」となるようにしてみましょう。動作確認は「停車」の仕掛けをつくってからにしましょう!

8

うまく「発車」と「停車」ができたら、今度は「前進」と「後進」を作成しましょう。GPIOタグを加えて、「デジタル出力(DOUT 3)、Low」で前進、「High」で後進です。動きタグの「上」で前進、「下」で後進となるようにつないでみましょう。

9

LEDタグで信号機も加えてみましょう。動きタグの「向きが変わったら」の「上向き」と「下向き」を、LEDタグの「青色」につなぐ。同様に、「左向き」「右向き」を「黄色」に、「表向き」「裏向き」を「赤色」につなぐ。

動きタグで向きによってGPIOタグのモータドライバを制御するという仕掛け。おまけで、信号機に見立てたLEDタグも合わせて制御。その他、お好みでスピーカータグやミュージックタグも加えてみてください。

作者プロフィール
tagiru@SXD.Media.TUT

大学の演習講師

MESHってなに?

さまざまな機能を持ったブロック形状の電子 "MESHタグ" を"MESHアプリ" 上でつなげることにより、あなたの「あったらいいな」を実現できる。それがMESHです。 難しいプログラミングや電子工作の知識は必要ありません。IoT(モノ・コトのインターネット化)を活用した仕組みも簡単に実現します。

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