7-cubeについて

今回は7-cubeの製作過程について紹介します。立方体の箱構造で、内側の一辺が7cmであることから名付けました。

▼7-cubeとはこの機体のこと

　まだ完成しきっていない機体です。プログラムもうまくいっていないところがあります。今回は構造の作成と、回路について紹介します。

箱の作り方

　板は全て厚さ2mmのアクリル板を使っています。ホームセンターで手に入るものです。アクリル板を切断して、穴をあけて、ねじと金具で固定して作りました。

　正六面体を作るわけですが、作っている最中に内側のねじを留めるのが難しいことに気づきました。設計していればすぐに気づけたような気がしますが...

　そこで、開閉できればうまくいくと思い、蝶番と留め具を取り付けることにしました。本当は一面だけ開閉させるつもりでしたが、そうなるように蝶番を取り付けられなかったので、側面の板を半分に切りました。

　カメラとディスプレイを取り付けている面は透明のアクリル板を使っています。マイコンへの給電ができるようにすき間を空けています。

　このアクリル板は厚さ2mmで作っていますが、1mmのほうが良かったように思います。プラスチックカッターとプラスチック用のノコギリを使って無理やり中をくりぬいたのですが、2mmは結構大変です。それに1.5mmまでであれば、ハンドニブラーという工具が使えます。中をくりぬくのに便利な工具だそうです。後で知ったことだったので、改良版では試してみます。

▼左がハンドニブラー、右はその刃。穴あけパンチのように、刃が下がって切断する。

内部の回路について

　基板を設計するためのソフトウェアは使えなくもないのですが、メモすることが多いので、手書きのほうが楽です。線がたくさん引かれているノートに点を打って考えていました。

▼実際のメモ

▼実際の基板

　機能追加用の回路にArduino Nanoを使っています。Arduino NanoとSpresenseは二本の信号線でUART通信という通信をすることができます。詳しいことは省きますが、これによってマイコンでマイコンを制御できます。

　他に、８の字になっているものは7セグメントLEDです。7セグと呼ばれたりするそうです。見た目通り、数字を表示します。7といいながらドットの部分があるので、中に使われているLEDは８個です。なので、抵抗も８個使っています。7セグの下には、抵抗が虫のように群がっています。

　ATP3012というICも使っています。このICを使うと、日本語で話すことができるようになります。簡単に使えるので、お勧めのICです。別の記事で紹介しようと思います。

　あとは赤外線センサーが挿せるようになっていますが、うまくいっていません。本当は赤外線リモコンで、テレビのチャンネルを切り替えるように制御するつもりでした。基板の問題点を以下に挙げます。

• 赤外線センサーと音声合成LSIを同時に使えない。おそらくプログラムの問題。
• 音声合成LSIとコネクタが、抜き差ししにくくなっている。
• そもそもディスプレイがあるのだから、7セグはいらない。

▼実際の基板。赤丸は接触していて抜き差ししにくくなってしまったところ。

　根本的に、基板が小さすぎるのが問題です。何でもかんでも詰め込もうとしてはいけない…

実際の様子

　それぞれの機能を使うのに、いちいちプログラムを書き込まなければなりませんが、別々なら使えます。赤外線リモコンの番号を7セグに表示する、日本語で話す、カメラのストリーミング機能を使うなどはできます。

今後の予定

　まだまだ改善点が多い機体なので、近いうちに作り直す予定です。特にプログラミングについては勉強しなければならないでしょう。

　後で知ったことなのですが、箱は自分で作らなくても売っています。正方形のものはあまりありませんが。今回の箱は作るのに3日ぐらいかかったので、結構大変です。買うのをおススメします。