ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす（MKZ4の設定と組み上げまで）

前回の続きです。秋月電子通商で購入した「MKZ4」という、タミヤのワイルドミニ四駆をiPhoneなどのスマホから無線で動かせるように改造するキットを使ってみるという話です。フィジカル・コンピューティングの教材ネタとして購入したものの、いろいろとつまずいてしまって完成までに時間がかかっています。
＃MKZ4は、メーカーサイトでも売り切れています。

前回は、メーカーサイトの説明書を読みながらMKZ4のはんだ付け作業を行ってきました。今回は、基板上にはんだ付けした「ESP-WROOM-02（ESP8266EX）」モジュールにプログラムを流し込んでいきます。使用するツールは、Arduino IDEです。Arduino IDEでESP-WROOM-02のプログラミングをする場合は、マイコンボードに合わせた設定を行わなければなりません。すでにArduino IDEをESP8266のプログラムに対応させているのであれば、以下の作業は必要ありません。はじめてArduino IDEでESP8266を使う場合には、以下の作業を行ってください。（Arduino IDEが起動している状態からの作業になります）

1. 「Arduino IDE」メニューから「Preference（基本設定）…」を選択して設定画面を表示させる
2. 「追加のボードマネージャのURL」欄に
   「https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json」
   と入力して「OK」ボタンを押す
3. 「ツール」メニューから「ボード：…　>」→「ボードマネージャ」とたどり、検索窓に「esp8266」と打ち込むとESP8266用のプログラムが表示されるので、最新版をインストールする

＃MKZ4のマニュアルサイトでは、追加のボードマネージャのURLが「http://arduino.esp8266.com/stable/packageesp8266comindex.json」となっていますが、上記で示したURL（「https://…」から始まる）に変更されているようです。

ここまでで、Arduino IDEの準備は終了です。ESP-WROOM-02モジュールに書き込むプログラム（.ino）を用意します。プログラム自体はgithubの「cerevo/MKZ4」にあるので、「< > Code」ボタンをクリックして「Download ZIP」を選択してダウンロードしておきます。ダウンロードした「MKZ4-master.zip」を解凍すると、「MKZ4-master」というフォルダが現れるので、その中から「Cerevo_MKZ4」というフォルダをArduinoのプログラムを保存してあるフォルダに入れます。
＃Arduino IDEを起動したときに、（任意で変更していなければ）「書類（Documents）」フォルダ内に「Arduino」フォルダが作られると思いますので、この中に入れるのが一般的だと思います。

次にボード側の作業をします。MKZ4のCN3（L字ピンヘッダ）のショートピンをD側にして、「MKZ4WK（専用の書込ツール）」をつなぎます。ここから、USBケーブルでコンピュータにつなぎます。

「ツール」メニューから「ボード：…　>」→「ESP8266 Boaards（…）」とたどり、「Generic ESP8266 Module」を選択します。ポート名は環境に依存します（LinuxやmacOSでUSBシリアル接続すると「/dev/…」から始まるポート名が使われています）ので、USBケーブルで接続してみて表示されたものを選択しました。はじめは、MacBook Proで動かしているArduino IDE（2.x系と1.8.19の両方）を使いましたが、残念ながら途中でエラーを吐いてうまくプログラムを書き込めていない様子。例によって、USBシリアル通信がうまくできていないようなので、続きの作業をLinux Mintで動かしている自作PCを使ってやってみました。すると、2.x系も1.8.19も無事にコンパイルと書き込みができました。
＃一度コンパイルと書き込みをしてから再び書き込む必要があった場合には、USBケーブルを抜いて接続を切って再度挿し直しをしないとエラーが出るようです。

あとは、説明書に従って走行できる状態まで組み上げていきます。MKZ4制御基板のCN3ショートピンは、B側にしておきます。

反省点は、完成までに数年かけてしまったことで、ネジ類が他のものと混ざってしまって焦ったことでした。幸い捨ててはいなかったので無事に組み立てられましたが、忘れないうちに一気に組み立てた方がよいですね。iPhoneからの動作確認は次回ということで。

〈参考資料〉

• スマホで操作する改造ミニ四駆製作キット「MKZ4」 [Cerevo]（公式YouTube動画）
• MKZ4〜失われた夏を取り戻せ！Wi-Fiモジュールはんだ付け編（Cerevo TechBlog）

「ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす」

• 組み上げる前までの準備として
• MKZ4をiPhoneからコントロールする

ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす（組み上げる前までの準備として）

忘れてしまうくらい遠い過去に、秋月電子通商で「MKZ4」というタミヤのワイルドミニ四駆をiPhoneなどのスマホから無線で動かせるように改造するキットを購入していました。当時は、マイコンボードでモーターを制御したり、ロボットカーのようなものを作ることに興味があったのだと思います。プログラムを流し込んでワイヤレスで制御できる「ESP-WROOM-02（ESP8266EX）」モジュールを使う改造キットだったことも興味をもった理由だったかもしれません。
＃現在は、メーカーサイトでも売り切れのようです。

これが、自室の作業台の隅の方に作りかけのまま長いこと放置されていたことが突然気になり、かたをつけるつもりで完成を目指して作業を再開しました。とは言え、なぜ長いこと放置されていたかと言うと、「組み立てが面倒」（素人さんお断りな感じ）だったからでした。

購入した直後から説明書を読みながら必要なものを買いそろえて、組み立て作業をしていく中でいろいろとつまずいて、しばらく作業台の隅に放置して、ふと思い出して作業を少し進めてはまたつまずいて、といったようなことを繰り返していました。購入から何年が経っただろうと記憶が曖昧になっている状況です。

習慣として、自分の作業履歴をメモに残していたのですが、最後の作業時期は新しい家に住み始める前のことで、引越し作業の中でも気にはなっていたのですが、いつでも続きができるように目の届く範囲に置いていました。そんなわけで、何度目かの「重い腰」を上げて作業の続きをしていきたいと思います。以下、書き留めていた記録をもとに、整理してまとめていきたいと思います。

1つ目のつまずきどころとして、ワイルドミニ四駆の本体を切断しなければならないというところ。試行錯誤の末に、Pカッターとリュータ、ニッパーを使って切断作業をしました。マニュアルとにらめっこをしながら、切断する場所や効率よく切る方法を考えて切断していきます。削りカスが飛び散るので、段ボール箱に半透明なビニール袋（45L）を掛けてその中で作業をしました。材質は硬くないので切ること自体は難しくないのですが、構造が面倒なことになっていて、どのラインで切るか決めるのが難しく感じました。途中、リューターの故障などハプニングはありましたが、残りをPカッターとニッパーで切断してヤスリでバリ取りをして切断作業は終了しました。

次にMKZ4の制御基板に電子部品をはんだ付けしていきます。ESPRESSIF SYSTEMSのESP-WROOM-02モジュールを載せるのが一番大変でしたが、後はそれほど難しくないので説明書の通りにやればできると思います。表面実装部品のはんだ付けは、フラックスを塗った方がはんだが乗りやすいです。その後、無水エタノールで洗浄してキムワイプとブラシ（ナイロンのもの）で洗浄しました。簡易な顕微鏡のようなものがあると、はんだ付けの状態を確認することができるので便利です。
＃私は、USB接続のマイクロスコープを使っています。

はんだ付けの手順としては、オーソドックスに背の低い部品から徐々に高い部品へと取り付けていくと良いと思います。1000pF(102)のセラミックコンデンサは、パスコンとしてモータにはんだ付けします。動作確認がしやすくなるように、制御基板の作成と配線、ミニ四駆の組立作業を進めていく感じが良いと思います。

さて、作業の記録が長くなってきてしまったので、とりあえず続きは次回ということにしたいと思います。

〈参考資料〉

• スマホで操作する改造ミニ四駆製作キット「MKZ4」 [Cerevo]（公式YouTube動画）
• MKZ4〜失われた夏を取り戻せ！Wi-Fiモジュールはんだ付け編（Cerevo TechBlog）

「ワイルドミニ四駆をiPhoneからリモートで動かす」

• MKZ4の設定と組み上げまで
• MKZ4をiPhoneからコントロールする

リコーダー風の電子楽器を購入してみた

最近、吹奏楽器の中でも「笛」と呼ばれる形状の楽器にアンテナが高くなっています。もともと金管楽器の指導をしていた頃にも、より簡単に音が出る「笛」には興味があって、民族楽器的なものも含めて気になったものを買っていました。
＃そう言えば、だいぶ昔に欲しくて欲しくて購入した「オカリナ」をすぐに落として割ってしまったかなり残念な記憶が蘇ってきました。orz

笛型の吹奏楽器の1つである「ウィンドシンセサイザー」は、私自身にとっても長年の憧れなのですが、価格の問題がブレーキになってなかなか手が出せずにおりました。もともとは「リリコン」と呼ばれた製品がありましたが、現在ではAKAIのEWI（Electronic Wind Instrument）シリーズが一番有名でしょうか。この分野は昔から一定の需要があるらしく、文字通り「息の長い」製品となっています。一方、「ブレス・コントローラー」というシンセサイザーの周辺機器的なものもあって、打鍵ではなく吹奏でシンセサイザーの音を鳴らす（鍵盤は音程を選ぶだけ）ことにも需要があるようです。（こちらは「鍵盤ハーモニカ」の電子版のようなイメージです）いずれにしても、費用対効果を考えるとなかなか手が出ず、齢ばかりを重ねていました。

そんな中、Amazonで「Electric Blowpipe」という、1万円を切る価格ながらリコーダーのように演奏ができる電子楽器を見つけて衝動買いしてしまいました。英語的にはあまり楽器らしくないネーミング（Blowpipe:「吹き矢」とか「火吹竹」のような道具の意味らしい）の中華製電子楽器です。パッケージには型番らしきものはなく、一番大きく書かれているのは「MADE IN CHINA」という文字で、購入の決め手はMIDIにも対応していると謳っていたことでした。
＃中華製品あるあるですが、製造元だとか正式名称だとか型番だとかを探していると、同じような製品の情報が大量に出てきて収集がつかないのに肝心の知りたいことが全くわからない状況です。

パッケージの中に入っていたのは、本体と専用の布袋、シリコンマウスピース、説明書（英語）だけで非常にシンプルです。機能もかなりシンプルで、「音を出す」ということだけであれば、電源を入れて息を吹き込めば音が出ます。指使いもシンプルだし、吹奏による音量の変化もわかりやすいと思いました。意外に思ったのは、そこそこの重量があること。筐体が金属でできているようなので、その重さがほとんどなのかもしれませんが、本物のリコーダーに比べたらかなりずっしりと重たいです。800mAhリチウムバッテリー内蔵なので、充電して使うことになります。

13の音色で演奏ができることになっていますが、音色リストは以下のとおりです。

〈Tone List〉

• 01 Alto Saxophone（アルトサックス）
• 02 Soprano Saxophone（ソプラノサックス）
• 03 Morin Khuur（モリンホール）
• 04 Clarinet（クラリネット）
• 05 Hulusi（フルス）
• 06 Trumpet（トランペット）
• 07 Suona（ソーナー）
• 08 Ocarina（オカリナ）
• 09 Flute（フルート）
• 10 Bamboo Flute（DIZI:ディジ）
• 11 Recorder（リコーダー）
• 12 Violin（バイオリン）
• 13 Erhu（アルフー:二胡）

音色のチョイスは独特なものを感じましたが、民族楽器も好きな方なので（再現性は確かめようがないものの）嫌いじゃないと思いました。肝心の演奏感としては、吹奏楽器として吹いた感じと音の出方（反応）には、違和感はありませんでした。運指への反応も悪くない。唇を締める圧力までは感知していないので、電子リコーダーと呼べばよいでしょうか。欲を言えば、両手の親指だけで楽器を支える状態になったとき、楽器自体が重くて落としてしまいそうになるので、首にかけるストラップのようなものがあったら安心して演奏できるかなと思いました。

もう一つ難点を言うと、裏面側の操作スイッチ（押しボタン）が直感的にわかりにくいこと。電源マークのボタン以外は、1〜9の数字が刻まれているボタンに機能が割り振られているのですが、簡易な説明書を読むまではそれぞれのボタンにどんな機能が割り振られているのかわかりません。2桁の7セグLEDで何かを表現しようとしているようなのですが、数字とアルファベット2文字の略語のような表現なので、割り振られている機能を理解していないと意味がわからないと思います。そもそも1〜9の数字が刻まれている意味がなく、何か別の製品のボタンを使い回している（だから安い）のではないかとさえ思ってしまいます。

とは言え、1万円以下でこのレベルの電子楽器が手に入ることにはちょっと驚きを感じました。まだMIDIのテストはしていませんが、どんなことができるのか、期待半分怖さ半分で試していきたいと思います。

Raspberry Pi Pico 2を使ってみた〜ビジュアルプログラミング

前回の続きです。Raspberry Pi Pico 2を使ってフィジカル・コンピューティングの動作確認をしていきます。前回は、Thonnyを使ったMicroPythonプログラミングでの動作確認をしました。今回は、ビジュアルプログラミング環境での動作確認をしたいと思います。以前の記事（「Piper Make編」「BIPES編」）で、Piper MakeとBIPESでの動作確認をしましたが、今回もこの2つのサイトを利用してビジュアルプログラミングの動作確認をしていきたいと思います。
＃今回も動作確認に使うPCは、Linux Mintで動かしている自作PCを使用します。

〈Piper Make編〉
先ほど紹介した拙Blogの記事を参考にしながら、Piper Makeで動作確認をしてみました。まず、ChromeブラウザーでPiper Makeのサイトを開いて「CREATIVE」モードにしておきます。Piper Makeは専用のファームウェアを使用するので、「SETUP MY PICO」ボタンをクリックしてセッティングを開始します。Pi Picoを（ストレージモードで）PCに接続したときは、「RPI-RP2」という名称のUSBストレージデバイスとして認識されたのですが、Pi Pico 2では、「RP2350」という名称になっていました。とりあえず、この中にファームウェアをインストールするように選択をして、セットアップを終えました。

Pi Pico 2（RP2350）の中には、「piper_circuitpython.uf2」というファームウェアが書き込まれたようですが、自動で再起動されることはなく、手動でUSBケーブルを抜いて再度PCへ接続してみました。この状態でPi Pico 2をPCに接続しても、基本的には何も起きません。そこで、Piper Makeの「CREATIVE」モードから、過去に自分が作ったLチカプログラムを開いて動作確認を進めていきます。プログラムを開いたウィンドウの左下に「CONNECT（接続する）」ボタンがあるのでこれをクリックします。すると、シリアルポートが読み取られて接続できるPi Picoが表示されるはずなのですが、「対応デバイスが見つかりませんでした。」と表示されてPi Pico 2は認識されていないようでした。

Piper Makeを詳しく調べていくとPi Pico 2での動作についての記述が見当たらず、今後のことはわかりませんが、現状ではPi Pico 2には対応していないようでした。

〈BIPES編〉
気を取り直して、次にBIPESでの動作確認をしていきたいと思います。こちらも先ほど紹介した拙Blogの記事を参考にしながら作業を進めていきます。BIPESは、内部的にMicroPythonを使うので、動作確認に使用するPi Pico 2にはあらかじめPi Pico 2用のファームウェアを入れてセットアップをしておきます。

BIPESのサイトを開いて、接続するデバイスを選ぶところで嫌な予感がしました。「Raspberry Pi Pico 2」は、選択肢にありません。仕方がないので、ダメ元で「Raspberry Pi Pico」を選択して、デバイスの「Connect（接続）」ボタンをクリックしてみました。すると、シリアルポートに「tty」から始まる接続先が現れたので、これを選択してから「接続」ボタンをクリックしました。
＃接続先のポートがわからない場合は、Pi Pico 2をつないでいるUSBケーブルを抜き差しして、消えたり現れたりするポートを確認すると、接続先のポートを見つけることができます。（ターミナルコンソールを開いて確認するより速い）

以前に作っていたLチカプログラムがそのまま残っていたので、少々ドキドキしながら「RUN（右向き三角マーク）」ボタンをクリックしてみたところ、Lチカ動作確認ができてしまいました。期待をしていなかったので、思わず「動いた！」と声を上げてしまいました。
＃ここで使ったLチカプログラムも先ほど紹介した拙Blogに記載していたものです。

ということで、Pi Pico 2でビジュアルプログラミングをやりたい場合は、BIPESならできるということがわかりました。日本の小学校でこれを使いたいという場合には、やはり英語表記がネックになると思います。これをよい機会と捉えて、「英語の学習も兼ねて」なんて思ってくれる方がどのくらいいるかわかりませんが、個人ベースでなら小学生でもチャレンジしてくれる子がいてもよい気がしています。こういう攻略を楽しめる子が増えてくれると嬉しいのですが…。

「Raspberry Pi Pico 2を使ってみた」

• C/C++ SDKプログラミング
• Thonny（MicroPython）プログラミング