電子工作の強い味方（IC）

フィジカル・コンピューティングを小学校に持ち込むために、ArduinoやGainerのパートナー（ある機能をまとめたシールドやモジュールなど）としての教材を研究・開発しているところなのですが、素人がにわかに電子工作を始めた状態なので、分からないことだらけで困った状況にあります。そこで、本やネットで調べた既存の回路図などを眺めながら勉強をしているところなのですが、そんな中で「これは便利だから使い方を覚えておいた方が良い」と思うものとして、さまざまな機能を持った「IC」があります。細かな部品をたくさん並べたり、複雑な回路を作ったりすることなく目的の機能を実現させるために、ICを上手に使うのがよいようです。そんな電子工作の強い味方として、定番のICをまとめておきます。

• NE555（タイマーIC）…もとは、シグネティクス社が開発したというタイマーICですが、他社製品も数多く製造・販売されています。古くから使われている定番中の定番ICのようです。応用範囲が広いのも特徴だと思います。私は、低消費電力型（CMOS）のLMC555CN（ナショナル・セミコンダクタ）を利用しています。価格が安いのも魅力の一つです。
• LM358（オペアンプIC）…「Operational Amplifier」の略で、「OPアンプ」と書かれます。基本的には増幅回路を作るためのICですが、発振回路を作るのにも使えるため、「自作電子楽器」に使おうと思っています。私がよく使っているLM358N（HTC）は2回路入りですが、4回路入りのLM324N（ナショナル・セミコンダクタ）も使おうと思って持っています。また、FET（電界効果型トランジスタ）タイプのTL082（テキサス・インスツルメンツ）も使っています。
• LM386（オーディオアンプIC）…オーディオ用の増幅回路を作るためのICです。「自作電子楽器」を作ることを目標にして、アンプ部分にはちょっとこだわろうと思って買いました。OPアンプでもそれなりの音にはなるのでしょうが、やはり専用のオーディオアンプを使った方が音質が良いようです。私は、新日本無線のNJM386を使っています。
• TA7291（モータドライバIC）…DCモータを制御するためのドライバICです。「フルブリッジドライバ」と言います。値段が手頃で、入手しやすいということで、モータドライバとしてはかなり定番なICのようです。私が使っているのはTA7291P（東芝セミコンダクタ）という金具(?)つきのものですが、もう少し小さいものもあるようです。また、STA457C（サンケン電気）というHブリッジドライバも持っていますが、使い方が分からずに困っています。(^_^;;;
• 74HC14（インバータIC）…発光ダイオード(LED)を点滅させるキットの部品として入っていたSN74HC14N（テキサス・インスツルメンツ）を、別の用途に使おうと思って持っています。このICも応用範囲が広く定番らしいので、使い方をマスターしたいと考えています。

この他にも、さまざまな機能を持ったICがありますが、こうしたものを使いこなすことが、快適なフィジカル・コンピューティングには欠かせないと思います。

より簡単で小型なモジュールを作るために、まだまだ研究・工夫しなければならないことがたくさんあります。まぁ、とは言えそこはあくまで素人ですので、試行錯誤しながら学ぶことを楽しみながらやって行きたいと思います。

フィジカル・コンピューティングのための電子工作

これまで、ArduinoやGainerなどを中心に、PCと接続して面白い使い方ができないか実験をしてきましたが、ArduinoやGainerとつなぐモジュールを自作するために、より専門的な電子工作の知識が必要になってきました。とは言え、今までこの分野の専門的な勉強をしてきた訳ではありませんので、初心者向けの初歩の初歩からやっていかないとついて行けません。今日は、これまで私がいろいろと見て回って、「これならできる」「これは使える」と思ったWebサイトをまとめてみたいと思います。

• 【フィジカル・コンピューティング関連】
• 千秋ゼミ… 山形県立産業技術短期大学校 情報制御システム科 千秋広幸先生の研究室のサイトです。ArduinoやGainerを使った研究をされていて、特にLinuxで動かすためのノウハウを学ぶためによく利用 しています。
• 建築農業工作ゼミ…近畿大学 国際人文科学研究所 東京コミュニティカレッジ 四谷アート・ステュディウムの授業サブノートサイトです。特に2008年度版には、ProcessingやArduinoを使った実践について、写真や図なども含めて細かく掲載されているのでとても参考になります。
• 【電子工作関連】
• 始める電子回路…電子工作の入門として、バランスの良さがお気に入りの理由です。簡単に作れる電子回路例も充実しているので、初心者にはとても良い教材になると思います。これがある程度わかったら、別サイトの「電子工作室」でさらに勉強するのも良いと思います。
• 電子回路工作素材集…電子回路の例がたくさん集められたサイトです。特に音作りに関するものが多いのがお気に入りの理由です。これから、このサイトの情報を参考にして、簡易なシンセサイザーを作ってみたいと思っています。この他にも「DIYの電子工作」など、さまざまな方が電子回路に関する情報を発信しているので、参考にすると良いと思います。
• 秋月電子通商…秋月電子通商の回路図集です。DVDでも販売されています。（かなり安いです）既に販売されていないキットの回路図も含まれていて、代替えの部品を探しながら、あるいは、自分なりにアレンジして作って行く楽しさがあるのだろうと思います。私自身は、まだまだ勉強が足りません。

なかなかじっくり取り組んでいる時間がないのですが、これらのサイトを参考にしながら教材として使えそうなモジュールを作って行きたいと思います。

フィジカル・コンピューティングの材料集め

小学校で取り組めそうなフィジカル・コンピューティング学習のネタ探しをしていますが、どうしても思考が音楽系に向かってしまう自分がいます。

Synthesizer01
http://www.geocities.jp/yossy_work/PhysicalComputing03.html（←サービス終了につき閲覧不可）

私が使っているArduinoとGainerは、スイッチサイエンスで購入しましたが、当然のことながら、これだけでは面白みがありません。そこで、さまざまなシールドやモジュール、部品などを購入して、ArduinoやGainerにつないで動かしています。スイッチサイエンスでもさまざまなシールドやモジュールが販売されていて、そのいくつかは既に購入してつないで実験してみました。しかし、完成品のモジュールを使って実験を続けていると、もっと違う機能を持ったものを使ってみたくなります。すると、どうしてもモジュールのキットや部品そのものを買ってきて、自分でモジュールを組み立てることになります。私がよく使っているのは、マルツパーツ館と秋月電子通商です。

マルツパーツ館は、キット類が充実していて、初心者でも気軽に電子工作がはじめられるような品揃えな感じがします。一度、店舗に足を運んで、欲しいものがたくさん揃っているなぁと感じました。それ以来、Webショップも含めて数回利用しています。税込み5,250円以上買えば、送料が無料になるのもありがたいです。
＃マルツパーツ館で購入したタクトスイッチなどを使って、鍵盤風のスイッチモジュールを作ってみました。http://twitpic.com/13gmh3

秋月は、品揃えが抱負で電子部品がとにかく安いのが魅力です。必ずしも初心者に親切な雰囲気ではありませんが、ある程度の知識があって、部品もこだわりを持って選びたいという人にはとても便利だと思います。私は、各種ICを中心に購入しています。これから、フィジカル・コンピューティングで楽器作りをして行きたいと思っているので、「音を出す」仕組を作るためにさまざまな部品を買い揃えていきたいと考えています。

正直なところ、私の電子工作に関する知識は、一般の小中学生とあまり変わらないと思います。でも、いろいろな部品の資料（英語で書かれていることが多い）に目を通し、本を購入して勉強するのはとても楽しいことです。今の子どもたちが「学び」から逃走していると指摘する方もいらっしゃいますが、これが事実だとすると、学ぶことの楽しさを知らないなんてかわいそうだと思いますね。

Arduino & Gainerの動作確認

子どもたちにフィジカル・コンピューティングの学習活動に取り組ませながら、さまざまな力を身につけさせようという研究をしていますが、実際の話として、どんなソフトを使って何が動くのかということを実験的に確かめてみました。今回、動作実験をしたソフトウエアは、ArduinoソフトVer.0018とProcessing Ver.1.0.9です。主にMac OS X 10.5.8で動作確認をしています。
＃Linux版のProcessing動かなくなってしまったので、LinuxはArduinoソフトだけ動作確認しました。

まず、ArduinoソフトでArduino＋各種シールドを動かしてみました。最近購入したマイクロファンのCLCD-BOOSTERとドットマトリクスLED、7セグメントLEDを動かすために、マイクロファンのサイトから情報を探し、必要なライブラリをダウンロードして動作実験をはじめました。CLCD-BOOSTERの文字LCDは、Arduinoソフト付属のライブラリで表示可能なため、ジャンパや可変抵抗器の設定など、ハードウエアの設定さえ間違えていなければ問題なく表示されます。問題は、2つのLEDボードのサンプルスケッチとライブラリのインストール方法です。（部品の組み立てからはじめましたが、ちょっと間違えたりして時間がかかりました）

Macのソフトは、ライブラリなどを含めてアーカイブ化されていることが多く、ソフトウエアの中（フォルダのよう）に入ることができるものがあります。Arduinoソフトも中にライブラリなどが格納されていました。この中に、マイクロファンのWebサイトからダウンロードしたライブラリ（*.h、*.cpp）などを、適当な名前をつけたフォルダを作って入れました。サンプルスケッチも、ライブラリを入れたところに「examples」という名前のフォルダを作って、その中に入れておけば良いようです。（別のところにもexamplesフォルダがあるので、そちらにサンプルプログラムだけ別にして入れておいても良い）この時点で、文字LCDとマトリクスLED、7セグLEDの動作実験をして、問題がないことを確認しました。

次に、以前に買ってそのままになっていたTellyMateシールドを試してみました。こちらは、日本語の情報が少なくて試行錯誤しましたが、とりあえずサンプルスケッチを手当り次第にダウンロードし、プログラミングのノウハウを学びました。こちらは、特にライブラリを追加することなく、無事にTV画面に表示されました。ただ、日本語は無理みたいですね。工夫次第で面白い使い方ができそうです。

さて、次にProcessingでArduinoとGainerを動かす実験をしました。Processingに対応したライブラリをダウンロードして、先ほどのArduinoソフトと同じようにProcessingも中に入って、ライブラリとexampleを保存しました。同時に、Funnelライブラリも入れてみましたが、いずれも無事に動作を確認することができました。重要な点は、「libraries」内に任意の名前のフォルダを作り、その中に「library」という名前のフォルダを作って、必要なファイル（*.jar、*.jnilib、*.soなど）を入れておくということです。これで、Arduino、Gainer、Funnelの各ライブラリを使って、ArduinoとGainerが動くことを確認しました。

来年度は、Gainerの活用を中心にしたいと考えているので、Arduino＋シールドの実験は、このくらいにして、Gainerで使えるセンサやアクチュエータを探して実験を続けて行きたいと考えています。

セインツ、初のスーパーボウル制覇

日本時間の2月8日に行われた、NFLの最強チームを決めるスーパーボウルですが、経験に勝るコルツ有利を予想する向きが多い中で、セインツが悲願のスーパーボウル初優勝を果たしました。正直なところ、「強いセインツ」というのは、どうもイメージがわかなかった（コルツも過去は弱いイメージだった）のですが、今期のセインツは本当に強かったです。QBブリーズを中心としたチームづくりも、それほど華々しいアグレッシブなプレーを多用する訳でもなく、あくまで堅実に、まじめにコツコツと作り上げたプレーが目立っていたところは、アメリカン・フットボールのコアなファンもうならせる内容だったと思います。いつもは落ち着き払っているコルツのQBマニングが、冷静さを欠いているように見えたのも、QBブリーズの仕上がりの良さが際立っていたからだと思います。

アメフトの魅力は、適材を適所に配置し、それぞれがそれぞれの役割をきっちりとやりきることで強いチームができ上がるというところにあると思います。スタープレーヤーがいれば必ず勝てるという訳にはいかないのがアメフトですし、さまざまな特性を持つ選手が活躍する場がある（1チームの構成メンバーが多い）というのもアメフトの特徴です。日本では、「ルールが分かりにくい」などと言われて学校でもあまり取り組まれていませんが、より良い人間関係づくりやチームで協力して何かを成し遂げることを学ぶ機会を与える意味でも、学校でアメフトを取り入れることを検討しても良いのではないかと思っています。

日本フラッグフットボール協会
http://www.japanflag.org/

GarageBandでMIDIコントロール

Macを買うとついてくるiLifeシリーズですが、音楽作成ソフトとして「GarageBand」というソフトがあります。このソフトがなかなか使い勝手が良いので愛用しているのですが、そもそも電子楽器とMacをUSB経由のMIDIで接続し、DTMしていた私は、MIDIとの親和性が低いGarageBandに不満を感じていました。以前、「Dent Du Midi」というソフトを見つけてSMF（スタンダード・ミディ・ファイル）をGarageBandで再生/編集ができるようにしていました（その逆は不可）が、できることならGarageBandでMIDIをコントロールしたいと思っていました。

そんな折、ある本にフィジカル・コンピューティングに楽器をつなぐことが紹介されていて、その文脈の中で、「GarageBandでMIDI機器を操作する」ということが取り上げられていました。この中で紹介されていたのが「midiO」というプラグインです。このプラグイン（midiO.component）を「/Library/Audio/Plug-Ins/Components」に入れておくと、GarageBandからMIDI機器が利用できるというわけです。早速ダウンロードして、入れてみました。とは言え、しばらくMacをMIDI機器につないでいなかったので、すぐにつながる環境にないので動作実験はできていません。時間を見つけてつないで実験しようと思っています。

【追記】使い勝手の良いMIDIインターフェイスを探しているうちに、多忙を極めるようになって放置状態でした。orz…（2023.3.11）

スーパーボウル対戦チームが決まりました

25日にNFLの両カンファレンス（NFC、AFC）のチャンピオンシップゲームが行われ、AFCのコルツ対ジェッツは、30対17でコルツが勝ち、NFCのセインツ対バイキングスは、 31対28でセインツが勝って、それぞれスーパーボウルに出場することが決まりました。

今シーズンの連勝記録をつくってきた2チームがスーパーボウルで対戦するということで、順当すぎるくらい順当なのですが、それだけに好カードと言えるのではないかと思います。しかも、カンファレンス・チャンピオンシップゲームでは、後半に逆転勝利したコルツと、オーバータイムまでもつれ込んで何とか勝利したセインツと、両チームとも苦戦の末のスーパーボウル進出ですから、どちらが勝利するかもさることながら、どのような試合展開になるのか、楽しみで仕方がありません。

スーパーボウルは、日本時間の2月8日（月）に行われますが、試合の結果を聞かずに、2月9日の深夜のテレビ放送を楽しみにしたいと思います。
＃本当は、昼間の生中継が見られるとうれしいのですが…。