構造イメージを元に構造を考えます。最初は手書きでラフに考え、大枠ができてからCADで設計するのがおすすめです。全体は箱型で、天板にスイッチ、モータ、センサなど、主要な部品を固定します。UNOとブレッドボードは、下に置き長めの電線で配線します。回転テーブルは、モータの回転数が十分遅いので、プーリなどは使わずに、直結しています。荷重は天板に取り付けたボールキャスタで支えています。外観はレトロなオーディオ機器っぽさをだすために、木と金属と黒い部品でまとめます。箱と回転テーブルは厚さ4mのシナベニヤ、センサを取り付けるアームは直径10mmのアルミパイプと黒いフィラメントを3Dプリンタで出力します。※価格は執筆時点のものです。送料が別途かかります。購入先URLが無いものは、ホームセンターなどで購入してください。実際の構造を考慮しながら、システム構成で選定した部品の配線を考えます。それぞれの部品とブレッドボードをつなぐ配線は、30cmに切った電線の先端にジャンパピンをハンダ付けして使用します。圧着ペンチをお持ちの方は、QIコネクタを使ったほうが簡単かもしれません。ジャンパワイヤの色分けは、区別をしやすくするためにしているだけなので、実際の電線は同じ色で構いません。配線の本数が多いため、先端にマスキングテープなどを貼り、接続先を書いておくと間違いが起きにくいです。回路図は電気的な接続関係を表したもので、配線図は実際のサイズや位置関係などを考慮した図です。慣れないうちは配線図をそっくりそのまま再現すると作りやすいですが、制作に慣れてきて自分で回路を作ったり、他の人の回路を取り入れる時は、回路図で考えるほうが理解しやすくなります。回路の組み立ての手順は以下のとおりです。手順1:モータの配線モータの電極に電線をハンダ付けします。AWG26の電線を30cm(2本)に切り分け、両端の被膜を5mmほど取り除いてください。電極と電線にあらかじめハンダを乗せておくと作業がしやすくなります。ハンダ付けした個所がむき出しだと、屈折によって折れてしまったりすることがあるので、できれば熱収縮チューブで保護してください。右の写真の手前はむき出しのまま、奥は熱収縮チューブで覆う加工をした状態です。手順2:ボリュームの配線モータの速度を調整するためのボリュームに電線をハンダ付けします。AWG26の電線を30cm(3本)に切り分け、両端の被膜を5mmほど取り除いてください。ストリッパという刃に穴が空いた専用工具を使うと、芯を切らずに速く作業できます。ボリュームの1,2,3番の端子にハンダ付けしてください。手順3:スピーカ&ボリュームの配線スピーカと、音量調節用のボリュームに電線をハンダ付けします。AWG26の電線を30cm(5本)に切り分け、両端の被膜を5mmほど取り除いてください。5番端子に電線をハンダ付けしてください。1番端子には何も取り付けません。2番端子の電線の先をスピーカのプラス端子に接続し、最後の1本をスピーカのマイナス端子にハンダ付けしてください。手順4:ピンソケットのハンダ付けTOF近距離センサに、付属のピンソケットをハンダ付けします。基板の裏表を間違えないように注意してください。付属のピンヘッダは、次の手順で使用するのでとっておいてください。手順5:センサの配線センサのピンソケットに接続するためのケーブルを作ります。センサーに付属している横一列のピンヘッダに、30cmに切断した電線をハンダ付けしてください。次にセンサとケーブルを接続します。写真の通りの向きになるように注意して、ピンソケットにピンヘッダを差し込んでください。手順6:スイッチの配線スイッチにも配線します。1、2の端子に30cmに切断した電線をハンダ付けしてください。手順7:ピンヘッダの取り付けここまでに、モータ、ボリューム、スピーカ、センサ、スイッチに電線を取り付けました。この後ブレッドボードを使って配線していきますが、電線の芯のままでは差し込みにくいので、先端に1ピンのピンヘッダを取り付けます。ピンヘッダは、ニッパやストリッパで切り離すことができます。熱収縮チューブは1cmの長さに切断しておきます。ハンダ付けする前に、電線に熱収縮チューブを通しておくことを忘れないでください。これでハンダ付けが必要な作業は完了しました。5つのパーツにしっかりとハンダ付けできているか、テスタを使って通電確認してください。UNOとブレッドボードに配線してください。配線図のワイヤは、区別しやすくするために色を変えていますが、実際に配線するジャンパワイヤは、何色でも構いません。すべてをつなぐとこのようになります。配線が多いので絡まらないように注意してください。動作テスト回路ができたので、プログラムを書き込んで動作テストをしてみましょう。一度に全部の機能を試すと、正しく動かない場合に、どこに問題があるのか分かりにくいので、主要な機能を分けてテストします。今回は、センサで距離を読み取って音程を変えるテストと、ボリューム回してモータのスピードを変えるテストをします。UNOと情報をやり取りします。IDEのライブラリフォルダに入れてください。UNOに書き込んでください。センサに手を近づけて、スピーカから鳴る音の高さが変われば成功です。IDEのシリアルプロッタを開くと、センサの値をグラフとして確認することもできます。スピーカにつながるボリュームを回すと音量も変わることを確認してください。シリアルプロッタで確認してセンサが反応していない場合は、センサにつながる4本の電線が、しっかりとはんだ付けされているか、接続先が間違っていないか、ライブラリがインストールされているか、などを確認してください。モータのテスト続いてモータのテストをおこないます。UNOのDCジャックに差し込んで、家庭用電源に繋いでください。モータをコントロールするためのモータドライバもライブラリを使います。IDEのライブラリフォルダに入れてください。UNOに書き込んでください。UNOのA0ピンに接続しているボリュームを回すと、モータのスピードが変われば成功です。前編では動作テストまでを紹介しました。引き続き後編では3Dプリンタでの部品作りから、Arduinoを使った距離センサの制御、そして実際に動作させるところまでを紹介していきたいと思います。物事の関係性をテーマに活動するアーティスト。電子工作でアイデアを形にしよう』(オーム社)。