宇宙からの帰還を考える

面倒臭い与太話で、今回は特に成果物がありません。ブレインストーミング結果残しです。

筆者はチクニー環境で回転タイプ、ロータ―タイプ、クリップロータ―タイプ、という3種類の電動グッズを使い分けしていていずれも筆者の自作アプリUfoCtrlでランダムコントロールできる環境を整えています。
しかしながら、一般的にはチクニーにおけるランダムコントロールもしくは任意コントロールって、現時点ではちょっとお先真っ暗感が漂っているような気がします。ただの筆者のお気持ち表明なだけですけども。

もちろん、こんなこと書いている間にも世の中は進んで行きますので、あっと驚くような製品が世に出てくる可能性というのも皆無ではないのですが、(筆者R18な小説書いているんですけど、冒頭で株絡みの話を書いていたら、ここ最近むっちゃ乱高下してるじゃないですか。作品として世に出せる前にこんなことが起こってしまうと、乱高下の出来事から発想して書いたって思われてしまう……ごめんどうでも良いことでした)、あっこはここ数年でEvil化が激しくてちょっともう期待出来ないし、かと言って他からまともなのが出てくる気配も無い……(´・ω・`)

んでですね、そういうことを色々と考えているとですね、現状としては個人で頑張って良いとこ取りしていくしかないのかな、という気がしているんですね。

基本的な考え方としては、まずはお気に入りのカップ&モーター。ここはどうしても個人では成形が難しいので既製品から選択することになるかとは思います。
猛者はモーターもしくはギア換装などしてよりお好みにカスタマイズしても良いかもしれませんが、そもそもモーターもギアもSpecがちゃんと説明されていなかったり、ちゃんと説明していてもわざと違うの送って来たり(筆者まだ根に持ってます。すげえ苦労させられたんだから)するのでおいそれと手を出せないのですが。

そして、コントローラー周り。ここはもう、既製品の基板組み合わせてプログラム組んで、って独自に開発するしか無いのかなと思います。詳細は後述しますね。

カップ&モーターの方から配線伸ばして、コントローラーの方からも配線伸ばして、コネクターで接続出来るようにすれば、冒頭で記載したグッズ取っ替え引っ替え任意コントロール環境というものが出来るわけです。
筆者はこれを、コントローラーはU.F.O. SAのものを流用して、カップ&モーターもU.F.O. SAのものをコネクタ化して現状は実現しているわけです。

筆者はたまたまU.F.O. SAを2台所持しているので左右別々コントロールとか出来ていますが、普通は持っていても1台でそのままでは左右別制御ができません。
U.F.O. TWは2カップのそれぞれに制御基板が内包されているのですが、それぞれの基板はやはり1枚で1つのコントロールしか出来ないので、左右別々に制御するなら基板が2枚とも必要。
そして、どちらも製品向けにバリバリカスタマイズされていますので、U.F.O. SAのコントローラーはあの大きさですし、ボタンがあちこちに散りばめられているのであのケース以外では使い難く、バッテリーを内蔵するには厳しいサイズの制約があります。
U.F.O. TWの方はボタンが1つしかなく小さく平面的な基板なので取り出して流用するのは比較的やり易い部類かと思いますが、エンコーダ無しの普通のDCモーターが制御できるのか未検証ですし、バッテリーの接続を考えなければなりません。
U.F.O. SAのコントローラーにしろU.F.O. TWのコントローラーにしろ、バッテリーは剥き身の昇圧していないリチウムイオン電池またはリチウムポリマーバッテリーを接続するのが無難でして(USB5Vに耐えれる設計か不明なので。多分レギュレーター付いてるだろうから大丈夫だとは思うけんども)、汎用品のモバイルバッテリーはそのままでは使えませんしUSB充電器(ACアダプター)も使えません。(使えるのかもしれないけれど)
……あ。うち、4.2V出力のACアダプター持ってるわ。これなら多分使えるわ。あ、問題解決、終了かも。でも、電源から有線になるから持ち運びが出来ないなあ。
一応、汎用コントローラーを使うつもりでもうちょっと話を進めてみますね。

汎用コントローラーで実現するには

一方、汎用基板ではUSBなどで電源供給できるものも多く、この場合、モバイルバッテリーを繋いでも良いでしょうし、USB充電器(ACアダプター)を使っても良いでしょう。
特にあちこち動かないで使うのであればバッテリー不要なUSB充電器駆動はバッテリーの劣化や換装を気にしなくて良くなるので大きなメリットです。持ち運びたい場合はバッテリーを接続することになりますが、汎用のモバイルバッテリーを使えるので換装を考えなくて良いメリットがあります。

筆者はこの分野バリバリの初心者なので鵜呑みにしないでいただきたいのですが、以前ですとArduinoというのがこういったもののコントローラーとして有名だったかと思うのですが、ぶっちゃけ基板が大きくて高価だと筆者は思ってたんですね。わざわざ手を出すメリットが見出だせなかった。
ただ、現在ですと、Raspberry PiのRP2040を積んでいる製品など、比較的小型で安価なコントローラーが見つかります。M5Stackとか?

本当はこれだけでモーター制御まで出来ると嬉しいのですが、そこまで基板1枚で出来る製品も見つけたには見つけたのですが、ちょっと機能豊富過ぎるしデカい。価格は比較的良心的でしたけど。興味がある方は『Maker Pi RP2040』で検索してみてください。(あ、でもこれBLE付いて無いわ)
んで、現実的な解としてはモーター制御基板は別に用意する必要があって、例えば『TB6612FNG』というチップが2つのモーターを制御できるので、コントローラーとこれを接続して使うみたいな形がベストに近いのかと現状思っています。(しつこいですが筆者は完全初心者なので嘘言ってる可能性が多々あります。)
なぜ別基盤が必要になるのかと言うと、パススルーではないGPIOピンなどの出力は合計で最大50mA程度となっていて、これをそのままモーターの電力とするのには確実に足りません。なので、コントローラーでは制御信号とパススルー電力を供給してモーター制御基板側でモーターを動かせる電力を出してもらう必要があるんですね。
(カスタマイズされて1枚に収まっていますがU.F.O. SAやTWのコントローラー基板も同様の構成を取っているものと思われます。)
コントローラー基板からは電源の電力をそのままスルーできる端子が付いていることが多いので、そこからモーター制御基板の電源へと接続することで使用するUSB端子は1つで済ませられるかと思います。

つまり、現時点での超初心者の妄想としては、『Raspberry Pi Pico W』+『TB6612モータードライバー ブレークアウトボードキット』辺りを結線してケーシングしてプログラミングすればU.F.O. SAやU.F.O. TWのコントローラーに頼らなくても済むようになるのではないか? とこういうわけです。つまり、UFOから降りれる。んで表題に繋がるわけですな、はっはっはっ。(昭和)

もちろん、テスト用の機材とかも必要になるでしょうから+αでもうちょっと費用が嵩むとは思いますが労力は別として3,000円内外くらいの出費でどうにか出来る可能性もあるわけです。今なら。そして、バッテリー換装問題から開放されるわけです。
ちなみに、USBで接続できるならBLEなんて無線経由しなくてもUSBで直接コントロール出来るのでは? という案もあるのですが、スマホって結構重くてデカいのでどうだろ? という。
また、スマホ接続を前提とするならコントローラーが不要になるかもしれません。AndroidOSにPWM制御のAPIとかあったりすんのよね。どう使うのか知らんけど。そうなるとスマホのUSB端子から電源と信号線引っ張り出してモータードライバーに接続すればそれだけで完結する可能性もあるわけです。(あ、でも2chコントロールが出来ないわ。やっぱ何かしらコントロール基板は要りそう)
ただし、BLE接続じゃなくなるのでUfoCtrlも作り変えないといかんです。結構やること多くて大変。
また、逆に、『Raspberry Pi Pico W』の方に頑張ってランダムコントロール等の制御プログラムを全部ぶっ込んで、ボタン幾つか付けて単独コントローラー化するアイデアもあるかもしれません。
Androidでリモコン操作の方が楽な気もしますけどね。インターフェイスに関わる変更が必要になったときに最適化し過ぎたシステムは変更が辛い。
あと、いずれにせよ、気が遠くなるほど作業が多いのですが。
それでも、いちいち回路設計から考えなくてはいけなかった昔より遥かにマシだし低価格で手が出せる時代にはなったものです。(ようし1ドル1円だ!待て!引き返すな!)

って公開してから筆者にとっては新情報に辿り着いたのですが、ESP32の方が向いているかもしれないので今からちょっと調べてみる。
ってかPico WもBLE使えないのか……。色々こんがらがるなあ。

あとスマンちょっと宣伝というか告知させて。

諸事情によりアプリの無料配布を終了致しました。
今後は活動を支援してくださる方とのみ細細と共有していければと思います。

今後のUfoCtrlアプリ配布ページはこちらです。
UfoCtrl Ver1.00 (UfoCtrl開発活動支援プラン)

Ufoに拘らなくても良いようにしていきたい気もあるのですが歩みは遅いです。ごめんなさい。

2024-08-06

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