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なのぼ～どにモーターを接続する方法

NanoBoardAGをお持ちの方はNanoBoardAGの使い方 をお読みください。

MTM07で展示したなのぼ～どによるScratchから制御できるWeDoに似た何かの作り方です(動画)。
これとレゴ(Lego Crazy Action Contraptions)を組み合わせたレゴなのか～(動画)、レゴなのげ～た～(動画)、レゴなのどっぐ(動画、作り方のスライドショー)、レゴなのろいど3(動画、シミュレーション)も合わせてどうぞ。
Scratchによるプロジェクトの例はフィジカルコンピューティングの例題にあります(動画)。
ちっちゃいものくらぶで、オールインワンでブレッドボードの配線が不要なNanoBoardAGを開発中です。既存のなのぼ～どにはドーターボードのなのもが用意される予定です。
なのぼ～どにモーターを接続する方法を説明します。
これは一例で、スケッチやピン番号などの変更でArduinoやHelloBoardなどでも使えます。

1. ブレッドボードの配線

ブレッドボードの配線例を以下に示します。
記号はブレッドボードの座標。色は使うジャンプワイヤーの色です。
ブレッドボードはマルツ電子の165-40-3010E、ジャンプワイヤーは165-012-000Eを想定しています。
モータードライバーは秋月電子などで購入できる東芝のTA7291Pを使っています。
モーターはマブチの130モーターの同等品です。ノイズキラーコンデンサー、電流制限抵抗は必要に応じて入れてください。
必要な部品一式がちっちゃいものくらぶから購入可能になりました。

J1Y赤(短)
I2I12茶
H7H8銀
H10H13橙
F7X白

Xなのぼ～どAREF(+5V)赤(長)
Yなのぼ～どGND緑
J4なのぼ～ど9(D9 PWM)紫
J5なのぼ～ど8(D8)紫
J6なのぼ～ど7(D7)紫

G1～G101～10(TA7291P モータードライバーIC)
F12～J12モーター黒
F13～J13モーター白

モーターの代わりにLEDや圧電スピーカーなどを取り付けても構いません。
LEDを使う場合は必要に応じて電流制限抵抗を直列に入れてください。

Uploaded Image: NanoboMotor1.JPG
ブレッドボードの配線

Uploaded Image: NanoboMotor2.JPG
モータードライバーICとモーターの差し込み

Uploaded Image: NanoboMotor3.JPG
完成

Uploaded Image: HelloBoardAG.jpg
HelloBoardの配線例(参考)

2. なのぼ～どの動作確認

なのぼ～どのセンサボード部分について、以下の方法でドライバーのインストールと動作確認を行います。確認後、Scratchを終了してください。
http://scratch-ja.org/checkingnanoboard

3. boards.txtの変更

Arduino IDEをダウンロードし、インストールします(動作確認はArduino 0023まで)。
Arduino IDEをインストールしたフォルダーの中にある\hardware\arduino\boards.txtを適当なエディターで開きます。
なのぼ～どのバージョン(基板のシルク印刷)により、以下のいずれかを末尾にコピー&ペーストし、保存します。

NanoBoard 1.2以降(AGを含む)の場合
##############################################################
atmega8o8.name=[Optiboot] ATmega8 8MHz
atmega8o8.upload.protocol=stk500
atmega8o8.upload.maximum_size=7680
atmega8o8.upload.speed=115200
atmega8o8.bootloader.low_fuses=0x94
atmega8o8.bootloader.high_fuses=0xDC
atmega8o8.bootloader.path=optiboot
atmega8o8.bootloader.file=optiboot_atmega8-8m.hex
atmega8o8.bootloader.unlock_bits=0x3F
atmega8o8.bootloader.lock_bits=0x0F
atmega8o8.build.mcu=atmega8
atmega8o8.build.f_cpu=8000000L
atmega8o8.build.core=arduino
##############################################################

NanoBoard 1.1以前の場合
###########################################
# Optiboot Arduino support
# http://optiboot.googlecode.com
# Peter Knight, 2010
atmega8o.name=[Optiboot] Arduino NG or older w/ ATmega8
atmega8o.upload.protocol=stk500
atmega8o.upload.maximum_size=7680
atmega8o.upload.speed=115200
atmega8o.bootloader.low_fuses=0xbf
atmega8o.bootloader.high_fuses=0xdc
atmega8o.bootloader.path=optiboot
atmega8o.bootloader.file=optiboot_atmega8.hex
atmega8o.bootloader.unlock_bits=0×3F
atmega8o.bootloader.lock_bits=0×0F
atmega8o.build.mcu=atmega8
atmega8o.build.f_cpu=16000000L
atmega8o.build.core=arduino
##############################################################

4. スケッチの書き換え

モーター制御用のファイル一式を以下からダウンロードします。
http://squeakland.jp/abee/tmp/NanoBoardAGWithMotor.zip
従来のSensorBoardWithMotorの改良版です。以後はこちらをお使いください。
NanoBoardAGWithMotor.zipを展開し、NanoBoardAGWithMotor.pdeをArduino IDEで開きます。
「Tools」メニューの「Board」から「[Optiboot] ATmega8 8MHz」(1.2以降の場合)か「[Optiboot] Arduino NG or older w/ ATmega8」(1.1以前の場合)を選びます。
「Tools」メニューの「Serial Port」からなのぼ～どがつながれているポートを選びます。
「File」メニューから「Upload to I/O Board」を選んでスケッチをアップロードします。「Done uploading.」と表示されれば成功です。

5. Scratchからの制御

センサーのみを使うのであれば普通のScratchから使えます(使用方法はこちら)。
NanoBoardAGWithMotor.zipに含まれるNanoBoardAGWithMotor.imageとNanoBoardAGWithMotor.changesをScratchをインストールしたフォルダーにコピーします(WindowsのデフォルトはC:\Program Files\Scratch)。
NanoBoardAGWithMotor.imageをScratch.exeにドロップして起動します。
「ファイル」メニューの「開く」から、SensorBoardWithMotorTest.sbを探して開きます。
緑の旗をクリックして実行し、なのぼ～どのスライダーでモーターの回転数、ボタンで回転方向が変わることを確認します。
これが大丈夫なら、以後はWeDoと同じようにスクリプトから扱うことができます。
これを使ったプロジェクトの例はフィジカルコンピューティングの例題にもある他(動画)、zipを展開したProjectsフォルダーにも同じ物が入っています。
WeDoの使い方は「スクラッチ＋ WeDoではじめる簡単ロボティクス」、LEGOテクニックのデザインパターンについては「LEGO Technic 虎の巻」をお勧めします。

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