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ライフハッカー編集部  - ,,  06:00 PM

何かを習得するには、まず手を動かそう! 初めてのオリジナルArduinoプロジェクト

何かを習得するには、まず手を動かそう! 初めてのオリジナルArduinoプロジェクト

Arduinoで学んだこと1


これからArduinoを使ったプロジェクトを始めようと思っていても、その道のりは険しいのではと思っている人は多いでしょう。DIY の初心者であればなおさらで、こんなの勉強できない!と思っているかもしれません。

わたし自身、マイクロコントローラーやプログラミング、設計という世界には比較的不慣れだったのですが...それでもできました。しかも、思っていたより簡単だったのです!


この記事は Make に投稿されたものを米 Lifehacker が許諾を得て転載したものです。著者の Gary Rudd は誇り高い"オタク"。未だに初めて子ども時代に手に入れたパソコン、Commodore VIC-20 を恋しく思っています。有資格操縦教官、スキューバダイバーでもあり、技術系文書と SF の熱心な読者です。現在は、次の Arduino プロジェクトに常に重いを巡らせているとか。


Arduinoで学んだこと2


わたしは、10歳になる前にはすでに、当時最新だった「Vic-20」で BASIC の「プログラミング」を始めていました(生粋のパソコンとテクノロジーオタクなんです)。その頃からパソコンも、1〜2台にとどまらず3台は持っていました。

とはいえ、パソコンの中身を見ることは、ほとんどありませんでした。やりたくなかったというわけではなく、どちらかといえば、新しいことに挑戦する自信がなかった(そして、最近で言うと、時間もなかった)のです。

パソコンの歴史からネットワーク、Linux、そして様々な種類のプログラム言語、その他にもロボットの組み立て方や、最近では電子工学や電気工学理論などの広範囲にわたる分野の本を読みました(小規模な図書館であれば「テクノロジー関連教育」棚を埋められるぐらい!)。また、ウェブサイトも見て回り、たくさんの本数のビデオも観ました。しかし、すべては机上の理論として終わったのです

本を読んで楽しめたことも、そのほとんどを試すことはありませんでした。概念はよく理解していても、そのどれもやり遂げたり、実践したりすることがありませんでした。つまり、本質的に何も学んではいなかったのです。


Arduino に飛び込んで


2年前、雑誌『Wired』を読んでいたときのこと。Radio Shack の Arduino Duemilanove と部品リスト、コード、解説書がすべて含まれた、ビギナー用のプロジェクトの広告を偶然見つけました。コンピュータも、プログラミングも、電気工学も、テクノロジーも、そして DIY の術までもが、この手頃な価格のパッケージにすべてそろっていたのです。

わたしはネット上でリサーチをし、Duemilanove キットと大量のパーツを手当たり次第に eBay で注文しました。私は愛してやまないであろう趣味を見つけ、ハマってしまったのです!

その後2年間は、本を読んだり、勉強するのに費やしました。部品を安く手に入れ、要不要を問わずあらゆるものを揃えました。PIR センサー、3軸ジャイロ、シフトレジスタ、7セグメント LED、山積みの IC、555タイマ、基準シート、LCD ディスプレイ、レジスター、そしてコンデンサ──。本当にトラック1台分ぐらいです。理論的には全ての部品の目的を知っていました。そして、それらをきれいに整理しました。ハイテクはんだゴテとマルチメータを買いました。ちょっとした作業スペースも用意しましたが...、しかし何もしませんでした

部品はずっと放置されたままでした。サンプルプロジェクトでは、ブレッドボードで作っては解体し、他人の作品(英文記事)を楽しんだ後は、使った部品は片付けられてしまいました。

その時点でも、まだまだ学びたかったですし、新しいトピックについて調べることも楽しんでいましたが、最終的にはほとんどの概念は机上の理論にとどまってしまったのです。問題に突き当たったり、新しいことを理解したいときには、ネット上のフォーラム記事を読んだり、YouTube の動画をみたり、Google+ でプロジェクトを閲覧しました。情熱はありましたが、そのほとんどは私の頭のなかにとどまりました。3色 LED の機能やループの効率的なコントロール方法などについて何か執筆してみたかったのですが、実現することはありませんでした。

他のプロジェクトも見てみましたが、「基本的」なものでさえ私には高度過ぎるように思え、一体何のことを言っているのかも分かりませんでしたが、いつも学ぶことはできました。そのプロジェクトがいかに優れているかを読んで理解はできましたが、実際に組み立てなければ満足できなくなりました。自分の問題が、知能の問題ではなく、自信に欠けている事が問題なのだと気が付いたのです。プロジェクトに着手して、もしうまくいかなかったらどうしよう。バカみたいに簡単な質問をすることになったらどうしよう。無意味なプロジェクトを作ってしまったらどうしよう...。

そういうところが自分の問題だとわかってからは、とにかく取り組んでみることに決めたのです。


Arduinoで学んだこと3


Drawdio という、とてもかっこいい555タイマーのプロジェクトを偶然見つけました。これは鉛筆の黒鉛を利用したもので、紙に描かれたものに応じて音楽を奏でてくれるのです。オンラインで説明を読み、ビデオを観ました。数時間かけて全ての部品をはんだ付けしたら...ジャジャーン! うまくできたのです。私の最初のブレッドボードを使った電気プロジェクトです。わたしはこれがとても気に入り、また、子どもたちも気に入ってくれました(最終的には2個作りました)。重要なのは、プロジェクトがうまくいったことと、永遠の厚顔無恥な初心者の私に必要だった自信を与えてくれた事です。

[関連記事]スキルの習得を妨げる「壁」を華麗に乗り越える6つのコツ

ここで、わたしの最初の、97%オリジナル作品、The MO-MARS 4000をご紹介します。


Arduinoで学んだこと4


何かオリジナルでおもしろいものを作りたいと思いました。必要だから作るのではなく、それから学べるもの、そして自分自身にとって挑戦となるものを作りたかったのです。このプロジェクトでは、「身近にあった部品で何かを作る」という目標のもと作ったものです。

作ったのは、マルチモードで機械式の Arduino 駆動の輪ゴム銃です。名づけて Minion Operated - Motorized Arduino Rubberband Shooter (MO-MARS) 4000(ミニオンが操作してくれるモーター駆動式Arduino輪ゴム銃(MO-MARS)4000)です!

ネット上で見かけたサーボモーターで稼働して発射する輪ゴム銃にヒントを得ました。アイディアがとても気に入ったのです。作り方の資料はわざと見ませんでした。自分でプロジェクトを設計したいと思ったからです。PIR センサー、ボタン、スイッチ、電圧計、LED、ホットグルーガン、針金、プロトボード、アイスキャンディー棒と、ハッピーミールのおまけのミニオンを集めました。さあ、ここから作業開始です!

私が直面した最大のハードルは、どこから手をつけていいかという事でした。まずは、自分のアイディアのスケッチを起こすところから始めるのがいいと思いました。


Arduinoで学んだこと5


輪ゴム弾を発射させるサーボモーターを搭載した平らな板を想像してみました。まずは、板を回転させたあとで、持ち上げる手段がほしいと思っていたので、画材店に行き、軽量の木切れを買いました。それから、安い絵の具をいくつか買いました。

色をみているうちに、「危険表示のトラ縞」のついたメタリックな外観が浮かんできました。私は遊んでいただけで、しっかりとした計画はありませんでした。うちにある木工用のツールには大したものもなく、せいぜいアートナイフと、ドライバーと Dremel の工具ぐらいしかありませんでした。

私は、プロジェクトにいろんなモードをつけることにしました。欲しい機能を全部書き出す必要があるということに気づいたのはそんなときでした。簡単なフローチャートを書き、素人らしい概略図を描いてみました。


Arduinoで学んだこと6


それが私のガイドとなりました。IEEE 標準に達さなくても、100%正確でなくても問題ありませんでした。自分であとから修正して、進めるうちに学ぶことができたからです。

うちのガラクタ箱に3点式トグルスイッチがありました。さて、これを何かに使えないだろうか──ユーザーがマニュアル、ランダムそして赤外線センサーといった3つの操作モードを選べるようにすればどうだろう? 私は部品をチェックし、計画を練り直し、スケッチを描き、実際に試してみました。プログラミングとしては最高のチャレンジでした。

LED のないプロジェクトでは意味が無いと思いました。RGB の LED は既に持っていました。プロジェクトには必要ありませんでしたが、もっとプログラミングに挑戦してみたかったので新たな機能を加えました。実に楽しい気分でした。サーボモーターが動いている間に LED を点滅させたり、サーボモーターがランダムな場所を選んだり、回転スピードを下げる機能を付け加えました。


Arduinoで学んだこと7


私のプログラム(400行近くあります)には複雑なところは全くありません。それでも部分的に、効率の悪いところはありますが、まずは、作ってみて、分析しすぎないことで、学んだことが身につくのだと分かりました。学ぶ方法は簡単なのです:まずは作ってみましょう!

最終的には、自分が求めていた、機能や設計上のチャレンジを満載したプロジェクトを作成することができました。自分でできるとは想像もしなかった方法でプログラムすることを学びました。ハッカーの達人になった気持ちになりました。はんだ付けも何度も何度も練習していくうちに上手くなりました。プルアップ、プルダウンレジスターと、スイッチのデバウンシングの実装がいかに重要で、また簡単なのかを知りました。以前の私には、理論でしかなかったことです。私は Dremel ツールを使い倒して部品を作り、18カ月前に買ったホットグルーガンをやっと使いました。プロジェクトの作成にアイスキャンディの棒の素晴らしい使用法を発見しました。DIY が好きな人の多くには、これが当たり前のことなのかもしれませんが、このプロジェクトを体験する前の私にとっては、試したことのない「ただの知識」でしかなかったのです。


Arduinoで学んだこと8
Arduinoで学んだこと9


私の体験が、電気製品の DIY の世界に足を踏み入れたいけれど躊躇している方にヒントを与えることを願っています。たしかに、ただの輪ゴム銃ですが、私にとっては、それが目標というより、そこに到達するまでの道を歩む事が重要だったのです!


Arduinoで学んだこと10


My First Original Arduino Project: What I Learned About Learning|Make

Gary Rudd(原文

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