2023年11月18日土曜日

2つのmicro:bitでラジコンカー(Geekservo使用)を動かす

以前LEGOと組み合わせて使うことができるサーボモーターとして、気軽に入手できる「Geekservo」を紹介しましたが、今回はその続きです。2つのmicro:bitを使ってラジコンカーを作ります。使うサーボモーターは、オレンジ色のOrange Geekservo 360 Servo、拡張ボードは、Switch Scienceの「ワークショップモジュール」です。
スイッチエデュケーションで紹介されていた、「ラジコンミニカー」の記事を参考にしました。

当然と言えば当然ではありますが、問題なく動かすことができました。こんなに簡単にできてしまうということにも驚きましたが、学校の子供たちにも是非この楽しさを味わってもらいたい。そもそもこのラジコンカーを作ったのは、これを子供たちの教材に仕上げることが目的です。この作成過程を「手順書」のようなものに仕上げて、学習活動に組み込もうと思っています。

幸いなことに、今の職場にはmicro:bitだけは十分にあるので、あとはサーボモーターと車体になるものを調達するだけということになります。学習活動の組み方によっては、私蔵しているものから貸し出しても良いかなと思っています。ただ、あまり準備しすぎると工夫する面白さが失われてしまったり、専門的すぎてかえって混乱させてしまったりすることが考えられるので、さじ加減が難しいところです。

今のところ1人1台分のラジコンカーを用意する必要はないと思っています。複数人で協力しながらコントローラーmicro:bitとサーボモーター制御micro:bitを作り、モジュールに挿し込んでラジコンカーの動作確認をするという流れでやっていきたいと考えています。あえて不足している状況が、子供たち自身の学びを、あるいは、相互の学び合いを促す仕掛けになると思っています。

2023年11月12日日曜日

壊れたメカニカルキーボードを修理する

以前、安く購入したゲーミングキーボード(ZIYOU LANGのK3というモデルのメカニカルキーボード)の派手なLEDを白LEDに交換したことを書きましたが、それよりも前から使っていたメカニカルキーボード(NPETK80←これは、以前紹介したHAVITのものとキー配列が同じ)の調子が悪くなったので、症状を確認して修理してみることにしました。

症状としては、「3」「7」「F4」「(テンキー)2」の4つのキーの反応が安定しません。何回か押しているうちに反応するようになったり、また反応しなくなったりといった症状でした。何らかの接触不良が起きている感じです。
#キーボードの症状を確認するために使ったのは、以下のオンラインのキーボードテストサイトです。

症状から考えて、ハンダがはがれて接触不良を起こしてしまっているとか、キースイッチの中が破損しているとかではないかと思いましたが、キースイッチが破損しているなら(分解の仕方はわかっているけれど)スイッチ自体を修理するよりは交換してしまいたいところです。筐体を開けて基板を確認してみると、目視ではハンダクラックのようなものは確認できませんでした。問題があったキーを押しながら確認してみても、ハンダ部分に動きは見られません。これは、キースイッチの交換が必要だと考えて、TALPKeyboardで、Cherry MX互換のJWKのJwick V2赤軸キースイッチを購入しました。K80のキースイッチは、同じくCherry MX互換の赤軸キースイッチで、Outemu社製のものが使われていました。

Outemuのキースイッチの裏側には中央に大きめの突起があるだけなのですが、JWKの方は中央の大きな突起以外に左右に小さな突起があることが大きな違いです。キーボード基板には、中央の大きな突起を入れる穴はあるものの、左右の小さな突起を入れる穴はありません。つまり、JWKのキースイッチは、このままではつけられないということです。対処方法は簡単で、左右の小さな突起をニッパーなどで切断します。その際、切断したところに微妙な出っ張りが残ることがあるので、カッターやリューターなどで平らに削っておきます。

ここまで準備ができたら、元のキースイッチを取り外します。ここでは、はんだシュッ太郎(HSK-100←生産終了品?)を使いました。1つのキースイッチにつき2箇所のハンダを取り除き、専用の引抜工具(キーキャップとキースイッチの引抜きができるもの)を使ってキースイッチを抜き取りました。そこに、新しいキースイッチを、接点を曲げないように注意しながら挿し込みます。後はハンダ付けをして、キーキャップを戻して動作確認をするだけです。先程と同じオンラインのキーボードテストサイトで確認してみましたが、問題なく反応するようになりました。やはりキースイッチ自体がダメになっていたようです。

毎日仕事で使っていたとは言え2年ほどで壊れてしまうキースイッチってどうなんだろうと思って、Amazonで購入履歴から確認したところ、「2年間無償品質保証」って書いてありました。なるほど。

2023年11月4日土曜日

古いラップトップPC(Mebius)のCPUグリスを塗り直す

完全に「どこに需要があるの?」シリーズとなってしまっておりますが、最近でも出番があったSHARP製のラップトップPC:Mebius(PC-AL50G5=中身は当然いじりまくっている)をさらに延命させるためにCPUグリスを塗り直すことにしました。

これを購入していただいたのは、2004年12月のこと。そろそろ20周年になろうかという骨董品ですが、これまでの間、CPUグリスの塗替えなど1度もしたことがありません。幸いなことに、いつも元気に起動してくれるのは良いのですが、ファンの音が耳障りなことがあり、CPUを冷やしきれていないのではないか、だとすればCPUグリスの塗り直しをした方が良いのではないかと考えていました。

そもそもこのマシーンは、比較的メンテナンスが簡単にできるようになっていて、マザーボードへのアクセスも容易にできます。それでもこれまでCPUグリスの塗り直しをしていなかったのは、単純に面倒だと思っていただけのことで、ここでようやく重い腰を上げてみることにしたのでした。
#最近のラップトップPCだと、完全に中にアクセスできないものも多くなっていて、メンテナンスや改造どころではないのですが…。

今回使ったCPUグリスは、TF8THERMALRIGHT)と3KSというメーカーのサーマルグリスでした。TF8の方は、以前から愛用していて、公称13.8 W/m.kを謳ったものです。それに対して、3KSの方は、公称12.8 W/m.kを謳っていて、少々性能は落ちるようですが値段が気に入って購入を決めてしまいました。

作業前の予想では、元々CPUについているグリスがカチカチに固まっているのではないかと予想していたのですが、意外と柔らかさが残っていて、拭き取るのに無水エタノールを使ったものの、それほど苦労せずに拭き取ることができました。塗り直したTF8は、ちょっと硬めで塗りにくいのですが、ヘラを使って少し伸ばしてからヒートシンクで加圧してしっかり密着させました。3KSの方は、TF8より少し柔らかい感じがしましたが、使用感はあまり変わらずヘラを使ってしっかりと伸ばして塗りました。動作確認も問題なくできましたが、ファンが高速回転する状況を再現していないため、実際に改善されたかどうかは微妙なところです。全部で17台(もう1台修理中のものもあります)のCPUグリスの塗り直しが無事完了しました。

2023年10月29日日曜日

micro:bitでサーボモーター(Geekservo)を動かしてみる

LEGOと組み合わせて使うことができるサーボモーターとして、手頃な価格で入手できる「Geekservo」シリーズがあります。micro:bitとGeekservoを、プログラミングとものづくりの組み合わせ(フィジカル・コンピューティング)で学習活動に使ってみたいと考えて、教材化を目指して試用してみることにしました。

手元にあるGeekservoのサーボモーターは、灰色のGrey Geekservo 9g Servo、オレンジ色のOrange Geekservo 360 Servo、黄緑色のAmazonで購入した格安の互換品(?)があります。これらのサーボモーターを拡張ボードと組み合わせて試用してみます。
#これらとは別に、赤色のRed Geekservo 9g Motorもありますが、今回は使用しません。

今回使った拡張ボードは、Switch Scienceの「ワークショップモジュール」です。SparkFunmoto:bitkeyestudioSensor Shield V2もありますが、今回は手軽なワークショップモジュールでやってみることにしました。
#参考にしたのは、サヌキテックネットさんのサイトの以下の記事でした。

とりあえず、micro:bitの「A」「B」それぞれのボタンを押して車輪が回るプログラムを作って、LEGOで車体のようなものを組み立てて動かしてみました。

オレンジ色と黄緑色のものは、360°モーターなのでこのプログラムで回転と停止を制御することができました。灰色のものは、270°モーターなのでこのプログラムだと90°は少し戻る感じになります。いずれにしても、これだけのことで簡単に制御できることがわかりました。後は、費用のことを考慮しながらどのような学習活動にしていくかを考えなければなりません。予算が潤沢にあればよいのですが、限られた予算の中で効果的な学習活動に仕立てなければならないのです。しばらくは試行錯誤が続きそうです。

2023年10月15日日曜日

カブトムシの世話(2023秋)〜飼育終了の見通し

夏の世話から3ヶ月以上が経過し、カブトムシの幼虫を確認することにしました。

夏場は、18頭のうち、最終的に12頭くらいは確認することができました。ただ、確認したときのオス・メスの比率が悪く、オスばかりがマット上に出ている時期とメスばかりがマット上に出ている時期とがあって、次の世代がどうなるか心配をしていました。その後、成虫が1年の役割を終えてマット上が静かになり、幼虫がいる前提でしばらくは加水程度で見守っていました。

例年だと、マット上に幼虫がマット内を上下した跡が見えることがあるのですが、今年はそれもなく、だいぶ大人しいのか、幼虫のかずが少ないのかなどと思いながら、涼しくなるのを待っていました。

そして本日、雨が止んで日差しが見えたところで作業を開始しました。はじめにかなり湿気を失った上層の腐葉土を取り除き、クヌギマットの層まで到達しても幼虫はいませんでした。それどころかフンもない。これも、例年だとここまで層がはっきり残っていることは少なく、カブトムシの幼虫たちが動き回ってある程度かき混ぜてしまうのが通例でした。

マット表面から15cmほど取り除いたあたりで少量のフンを発見。しかし、それもごくわずかで残りはマットが土化した層になりました。土の層をバラしながら確認作業を進めていくと、1頭だけ生き残っている幼虫を発見しました。しかし、もうそれ以上はいませんでした。他に遺骸らしいもの(幼虫の頭部だけは硬いので残っていることがある)や卵のようなものはなく、そもそも1頭だけだったのだろうと思います。これで、この幼虫を成虫まで育てたら、飼育終了です。

少々気が抜けた感じはありますが、土化したマットの半分を取り除き、クヌギマットと腐葉土を加水した状態で入れました。1頭のカブトムシに対して、かなり贅沢な量にはなりますが、これで越冬までできそうな感じです。1頭ではありますが、夏までしっかり育てていきたいと思います。

2023年10月9日月曜日

派手に光るゲーミングキーボード(?)のLEDを白LEDに交換する

以前、Amazonで購入したARCHISITEARCHISS Maestro2S(キーキャップは、別のものに変更してしまいましたが)というメカニカルキーボードが気に入って、同じキー配列のキーボードを探していました。そんな折、たまたまAmazonで同じキー配列のキーボード(ZIYOU LANGのK3というモデル)が安売りしていたので衝動買いしてしまいました。

そもそも値段がぜんぜん違うので使用感が同じになるはずもなく、キーキャップの内側に静音化リングをはめてカタカタ音をできるだけ少なくしてみました。しかし、これで劇的に変わる訳もなく、やはり高いものには高いなりの理由があるのですね。とは言え、音のうるささを除けば打鍵感も少しは良くなったし、半額以下とは言え決して安いというわけでもないので捨ててしまうのはもったいない。ということで、気に入らないところを改造して使ってみることにしました。

一番気に入らないのは安っぽいLED。カラフルな色で固定されているため、これをどうにか白ベースにしようと考えました。LEDをOFFにするモードもありますが、キートップの文字が見にくいためやはり光らせたい。そこで、秋月電子で比較的品質の安定した3mm径の白色LED100個入を購入して交換することにしました。

キーボードを分解して中の基板を見ると、一般的な3mm径のLEDが入るくらいの穴に裏側からブリッジのようにLEDがハンダ付けされていました。

全部のLEDを交換するのは大変なので、全体の2/3くらいのLEDを交換することにして作業を開始しました。

とりあえず、いくつかのLEDを基板から外してみます。市販の鉛入りハンダに比べて融点温度が高い(鉛フリーかもしれません)ようで、十分に温めたハンダゴテでないとハンダが溶けてくれませんでしたが、思ったより簡単に外すことができました。
#力を入れすぎて、基板のパターンをはがさないように注意が必要です。

試しに、3つほど元のLEDを外して、3mm径のLEDに付け替えてみました。基板に「+」が印刷されているので、迷うことなくつけることができました。

#LEDは熱に弱いと聞くので、手早くやるようにしました。

恐る恐るではありましたが、MacBook Proにつなぐと白く光ってくれました。後は、地道な作業が続きます。合計61個のLEDを交換しました。ハンダ付け作業が終わって再びMacBook Proにつなぐと、3箇所だけ光っていませんでした。ハンダがうまくのっていないのかもしれないと思ってコテを当ててみると、1箇所はつくようになりましたが残り2箇所はダメなままです。熱でやってしまったのだろうと諦めて新しいものに交換すると、無事に光るようになりました。
#もしかするとプラスとマイナスが逆だっただけかもしれません。

この記事も改造したキーボードで書いています。Web上でできるキーボードテストもやってみましたが、問題はありませんでした。

2023年9月23日土曜日

中古で格安のi7-3770kを入手したので動作確認してみる

以前の続きです。SilverStoneの80PLUS SILVERフルプラグイン電源(SST-ST75F-P)を購入したのは、実は数ヶ月前で、多忙を理由にしばらく放置していたのでした。先日、いつものHARD OFFで中古のIntel Core i7-3770kを見つけて衝動買いしてしまったので、Core i3-3240を載せていたベンチ台PCのCPUを載せ替えて動作確認してみようと、まずは電源を交換することにしたというのが前回です。

i3-3240で使っていた環境からいきなりi7-3770kにすると、一番心配なのはi3で使っていたCPUクーラーでi7が冷やしきれるかということ。中古で手に入れたのはCPU単品で、CPUクーラーは付属していません。そこで、TDP 95W対応を謳っているAINEXCC-06Sを購入して使ってみることにしました。i7-3770kのTDPは、77Wとなっているので、これで十分だと思います。トップフロー型なので、上からの見た目はi3-3240についていたリテールクーラーと似ているのですが、ヒートシンクの高さは3倍くらいあります。(あえてLEDなしのものを選びました)

i3-3240を取り外してi7-3770kに載せ替えて、グリスも塗ってCPUクーラーを取り付けて電源を入れてみました。しかし、通電はするものの起動が途中で止まってしまっている感じ。CPUがうまく認識されていないような感じです。仕方がないので、i3-3240に戻してBIOSの確認をしました。使っているマザーボードはGIGABYTEGA-B75M-D3Hで、BIOSのバージョンは「F11」となっていました。GIGABYTEのサイトCPUのサポートを見ると、「F4」でi7-3770kに対応していることになっていました。「F11」でダメとはどういうことかと思いながら、最新(最終)バージョンのBIOS「F15」をダウンロードしました。ダウンロードされたファイルは、拡張子が「.exe」となっていましたが、macOSでもダブルクリックで解凍され、拡張子が「.F15」のBIOSデータが出てきました。これを、FAT32でフォーマットされたUSBメモリに保存しておきました。

次に、ベンチ台PCを起動しながらキーボードの「Del」or「F2」連打でBIOSに入ります。この状態でマザーボードのUSB 2.0のポートに、BIOSデータを保存したUSBメモリを挿しました。画面上の「Q-Flash」をクリックすると、BIOSアップデート用のプログラムが起動し、USBメモリ上のBIOSファイルを選択して無事にBIOSのアップデートができました。この状態でi3-3240での起動は問題なくできましたので、i7-3770kに載せ替えて電源を入れてみます。

電池を抜いたり、CMOSクリアをしてみたり、いろいろやってみましたが、通電して動き出そうとしている気配はあるものの、起動してくれませんでした。CPU裏面の表面実装部品の配置には問題が見当たらず、単にCPUが壊れているのか、そもそも殻割り品か何かなのか、簡単には判断ができませんでした。IntelのサイトでBOX版の確認をしてみましたが該当はなく、本物かどうかの判断はできません。仕方がないのでHARD OFFに連絡をして、返品・返金対応をしていただくことになりました。(10日間の返金保証付きだったので)すると同じ店舗に別のi7-3770kがさらに安く展示されていたので、性懲りもなく購入して来てしまいました。(お店では、動作未確認とのこと)

自宅に持ち帰って動作確認してみたところ、あっさりと起動してくれました。(期待をしていなかったので驚いてしまいました)4コア8スレッドですので、単純に考えてi3-3240(2コア4スレッド)の倍ということになります。そのせいか、i3-3240のときよりCPUファンの音が若干大きいので、発熱が大きいのだと思います。Linux Mintで確認すると、4コア8スレッドで動いていることが確認できました。第3世代ではありますが、新しい動作確認環境ができあがって、まだまだ使えそうです。

【追記】ついでに、RAMの交換をしました。今までは、4GB*2枚と2GB*2枚の12GBで運用していましたが、8GB*4枚の32GBにしました。私史上最強の環境になりました。(2023.9.24)