BunnyHopでラズパイロボを動かす ～ハードウェア構築編～
本記事と こちらの記事 で、BunnyHopでプログラミングして動かせるラズパイカーの作り方を説明します。 本記事は、 BunnyHopでラズパイカーを動かす～ソフトウェアセットアップ編～ の手順が終わっていることを前提に書いてあります。 まだ終わらせていない場合は、先にソフトウェアセットアップ編を終わらせてください。
用意するもの
- 工作道具
- プラスドライバ (直径 3mm, 5mm)
- きり
- カッターナイフ
- ワイヤストリッパー
- ピンセット (チップ抵抗のハンダ付けに使います)
- 半田ごて
- 片面テープ
- 両面テープ
-
部品 / 材料
- カムプログラムロボット工作セット (1個)
- USB ミニスピーカー (1個)
- USB ミニマイク (1個)
- USB type-C 上下直角 L字アダプタ (1個)
- M2 6mm ネジ (6個)
- M2 ネジ穴付き 15mm スペーサー (2個)
- M2 ネジ付き 15mm スペーサー (2個)
- M2 ネジ穴付き 20mm スペーサー (4個)
- 直径 2mm 熱収縮チューブ
- オス-メスジャンパ線 10cm (17本)
- オス-オスジャンパ線 10cm (4本)
- 単3形充電池 (4本)
- 電池ボックス
- ブレッドボード (1個)
- 単芯ビニル電線
- 耐熱ビニル絶縁電線
- 超音波距離センサー HC-SR04 (1個)
- カラーセンサー S13683-03DT (1個)
- DIP変換基板 SSOP16 0.635mm (1個)
- ピンソケット(メス) 1×6 (6P) (2個)
- RGBフルカラーLED OSTAMA5B31A (2個)
- トランジスターアレイ TBD62083APG (1個)
- モータードライバー DRV8835
- 抵抗 200Ω (4個)
- 抵抗 300Ω (2個)
- チップ抵抗 10 kΩ (1個)
- 電解コンデンサ 22uF (1個)
- ハンダ
- フラックス
- プラスチックダンボール 厚さ 3mm
- LED ライト ※2 色センサに光を当てるのに使います
手順一覧
- 1. カラーセンサーモジュールを作る
- 2. 距離センサーモジュールを作る
- 3. LED モジュールを作る
- 4. カムプログラムロボットを組み立てる
- 5. Raspberry Pi にジャンパ線を取り付ける
- 6. Raspberry Pi をカムプログラムロボットに取り付ける
- 7. Raspberry Pi にプラスチック段ボールを取り付ける
- 8. カムプログラムロボットの顔を取り付ける
- 9. カラーセンサーを固定する
- 10. ブレッドボード上に回路を実装する
- 11. カムプログラムロボットにモバイルバッテリーを取り付ける
- 12. カムプログラムロボットにスピーカーを取り付ける
- 13. カムプログラムロボットにマイクを取り付ける
- 14. 電池ボックスを取り付ける
- 15. Raspberry Pi の電源を入れる
1. カラーセンサーモジュールを作る
DIP変換基板 SSOP16 0.635mm に カラーセンサー と ピンソケット(メス) 1×6 (6P) を取り付けます。 DIP変換基板とカラーセンサーの足のピッチが合っていないので *1、カラーセンサーの 1、5、6、10 番ピンだけはんだ付けします。 DIP変換基板とカラーセンサーのはんだ付けはフラックスを使うことをお勧めします。 カラーセンサーのピン番号は こちら を参照してください。
カラーセンサーの 1、5、6、10 番ピンに対応するピンソケットの穴に オス-オスジャンパ線 を取り付けます。
2. 距離センサーモジュールを作る
距離センサーの裏面のジャンパー取付位置 R4 (下図参照) に 10 kΩ のチップ抵抗をハンダ付けします。
ピンにオス-メスジャンパ線をつなぎます。
3. LED モジュールを作る
下図のように、LED、抵抗、耐熱ビニル絶縁電線、単芯ビニル電線の芯をハンダでつなぎます。 LED の一番足の長い端子がアノードで、下図の「A」と書いてある端子に相当します。
ハンダ付けした部分は熱収縮チューブで保護します。
全ての線と抵抗を繋ぐとLEDモジュールが完成します。
4. カムプログラムロボットを組み立てる
カムプログラムロボットをプログラムバー読み取り機とステアリングレッグを除いた状態で組み立てます。
5. Raspberry Pi にジャンパ線を取り付ける
下図の赤で塗った Raspberry Pi の IO ピンにオス-メスジャンパ線を取り付けます。
6. Raspberry Pi をカムプログラムロボットに取り付ける
M2 6mm ネジ と ネジ穴付き 20mm スペーサーを Raspberry Pi 4 の SD カードスロットがある方の穴に取り付けます。
Raspberry Pi の USB ポート側の穴と下図の赤丸で囲った穴を合わせて台座の下から M2 6mm ネジ を差し込み、 それに M2 ネジ穴付き 20mm スペーサー を Raspberry Pi ボードの上から取り付けます。
7. Raspberry Pi にプラスチック段ボールを取り付ける
プラスチック段ボールを 59mm x 90 mm の長方形に切り取り、下図の位置にきりで穴をあけます。
プラスチック段ボールの一部を切り取ります。
プラスチック段ボールにあけた穴に M2 6mm ネジを通して、Raspberry Pi に取り付けます。
8. カムプログラムロボットの顔を取り付ける
カムプログラムロボットの顔パーツの裏に、幅 3.5cm、高さ 1.5cm に切り出したプラスチックダンボールを両面テープで貼り付け、 その上に距離センサーをつないだジャンパ線のハウジングを両面テープで貼り付けます。
カムプログラムロボットの顔パーツの目に LED をはめ込み、本体に取り付けます。
9. カラーセンサーを固定する
カラーセンサーを下図の位置にテープで固定します。
10. ブレッドボード上に回路を実装する
以下の回路をブレッドボード上に実装します。 ブレッドボードの片方の電源ラインは、切り離します。 ブレッドボードの穴同士の接続には、両端の被覆を剥いた単芯ビニル電線を使います。 4.8V の電源はまだ接続しません。
11. カムプログラムロボットにモバイルバッテリーを取り付ける
6mm ネジ を使って、ネジ穴付き 15mm スペーサー を頭パーツの後ろの穴の上に固定します。 固定したスペーサーの上に ネジ付き 15mm スペーサー を固定します。
頭パーツに付けたスペーサーにモバイルバッテリーをテープで固定します。頭パーツを本体に取り付けます。
12. カムプログラムロボットにスピーカーを取り付ける
Raspberry Pi の USB ポートにスピーカーをつなぎ、両面テープで頭の上にスピーカーを固定します。
13. カムプログラムロボットにマイクを取り付ける
Raspberry Pi の USB ポートにマイクをつなぎますす。
14. 電池ボックスを取り付ける
電源ボックスに電池を入れて、プラスチックダンボールの空いている部分に取り付けます。 ブレッドボード上に電源ボックスのリード線を配線します。
15. Raspberry Pi の電源を入れる
USB type-C 上下直角 L字アダプタ を Raspberry Pi に取り付けて、モバイルバッテリーとつなぎます。以上で完成です。
