葛根湯ロボママロボ ハートちゃん1号機→2号機(上の動画)と、子供たちがマイコンのロボットを進化させて来ました。
マイコンでロボットを動かす楽しさを、みなさんにも体験してもらいたくて、だれでも作れるようにママロボハートちゃん2号機の作り方を整理しました。今回はそのロボットの作り方を紹介します。(動画では動いている時に音楽が鳴っていますが、音の代わりにLEDが光るようにしました)

マイコンでモーター、サーボモーター、LEDを制御しています。
スイッチを押すとモーターが回って、行きたい方向へ移動します。
移動しているときには、サーボモーターが腕を振っているように動きます。
LEDがまばたきしているように光って、動きがかわいいロボットです。

マイコンと部品との配線図はこのようになっています。
mamarobo14

・部品の準備
・組み立て
・マイコンにプログラム書き込み
の順で作り方を説明していきます。

●部品の準備
それでは、部品の準備をしていきましょう。
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まずは、ピンとピン(オス-オス)の20本のジャンパワイヤーを
(1)茶色からオレンジの3本線(サーボモーター用)
(2)黄色から黒の7本線 (後で配線に使います)
(3)茶色からオレンジの3本線(サーボモーター用)
(4)黄色から黒の7本線(後で配線に使います)
に分けます。
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こんな感じになります。
(1)(3)の茶色からオレンジの線をサーボモーターのコネクタに、同じ色どうしをつなぎます。
つないだところは、抜けないようにテープでとめておくといいです。
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次は、ジャックとピン(メス-オス)の40本のジャンパワイヤーを以下のように分けます
(5)茶色からオレンジの3本線 (電池ボックス用)
(6)黄色から白の6本線  (リモコンスイッチ用)
(7)黒 (電池ボックス用)
(8)茶色からオレンジの3本線
(9)黄色から白の6本線 (リモコンスイッチ用)
(10)黒 (電池ボックス用)
(11)茶色からオレンジの3本線
(12)黄色から白の6本線 (リモコンスイッチ用)
(13)黒
(14)茶色の2本線 (LED用)
(15)オレンジ黄色の2本線 (LED用)
(16)の2本線 (LED用)
(17)灰色の2本線 (モーター用)
(18)白黒の2本線 (モーター用)
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こんな感じになります。

ロボットのリモコンスイッチを作っていきます。
(6)(9)(12)の黄色から白の6本線の3組を、同じ色同士つないで、長くします。
そしてケーブル先に、スイッチを刺しこみます。
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黄色、灰色白にスイッチを刺します。この時コネクタの金属が見える面が写真のように横向きになるように刺してください。抜けやすいので、スイッチとコネクタはテープを巻いて固定してください。

次にLEDに線をつなぎます。LEDは3つあり、目になるLEDが2つ、動いている時に光るLEDが1つです。
LEDの色は赤、青、黄色、何色でもいいです。お好きな色を選んでつないでください。LEDには極性(+と-)があるので気を付けて刺してください。
目のLEDをつなぎます。
・(15)のオレンジ黄色の2本線の、オレンジにLEDの長い足を、黄色に短い足を刺します。
・(16)の2本線の、にLEDの長い足を、に短い足を刺します。
動作中に光るLEDをつなぎます。
・(14)の茶色の2本線の、にLEDの長い足を、茶色に短い足を刺します。
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写真では目のLEDを青、動作中のLEDは赤にしてみました。むき出しの足が長く、ショートしやすいので、コネクタからの抜け防止も兼ねて、テープを巻いておいてください。

次はモーターの線とつなぎます。
(17)の灰色の2本線と(18)の白黒の2本線を、モーターの同じ色の線とつないでください。
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次に電池ボックスに線をつなぎます。
(7)(10)の黒い線を電池ボックスのマイナスのピンに刺しこみます。ちょっと固いので、少しずつ力を入れて刺しこんでください。
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(5)の茶色からオレンジの3本線を、1本ずつばらばらにします。オレンジの線を4本の電池ボックスのプラスに、赤い線を2本の電池ボックスのプラスに刺しこんでください。
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こんな感じになります。

2016.10.28追加
しばらくの間、電源スイッチをおまけでお付けしています。
電池ボックスにつながっている赤い線とにオレンジ色の線それぞれに、同じ色の線をつないでください。
スイッチのオンオフは下の写真のようになります。
2016.10.28追加終わり

最後に抵抗の足を曲げます。下の写真のように、抵抗の本体から15mmのところで直角に曲げます。5本作ってください。抵抗の値は全て同じです。
mamarobo02
これで部品の準備は終了です。

●組み立て
続いてブレッドボードに部品を刺してたり、配線して組み立てていきます。
まずは、電子部品を刺していきます。こちらの記事の1と2を参考に、マイコンと書き込み機(mbedねこちゃん)を刺していきますが、今回はマイコンを刺す位置が参考記事の位置と異なります。下の図のように、左上のピンが1dに、 右上のピンが1hになるように刺します。
mamarobo01

次に抵抗を刺していきます。5か所あります。
mamarobo03
・4cと18cの間
・13bと27bの間
・14aと28aの間
・5iと19iの間
・11hと25hの間に刺します

次にMOS-FETを刺します。2か所あります。
mamarobo04
MOS-FETの文字が見える面の左側のピン(ゲート)を、
・19g
・25g
に刺します。
これで、電子部品を刺すのは完了です。

次に配線をしていきます。まずは電源の配線をします。
ピンとピン(オス-オス)のジャンパワイヤーの(2)と(4)から、白と黒の2本線を2組と、黄色の線緑の線を分割し、以下のように配線します。
mamarobo05

・白黒の線の、黒の線で左右の青いグランドラインどうしを、白い線で左右の赤い電源ラインどうしをつなぎます
・白黒の線の、黒い線で7hと青いグランドラインを、白い線で8hと赤い電源ラインをつなぎます
黄色の線で、17hと青いグランドラインをつなぎます
緑の線で、23hと青いグランドラインをつなぎます

次に電池ボックスをつなぎます。電池ボックスには、まだ電池を入れないでください。
mamarobo06

・2本用の電池ボックスのプラス(赤い線)を赤い電源ライン
・2本用の電池ボックスのマイナス(黒い線)を青いグランドライン
・4本用の電池ボックスのプラス(オレンジ色の線)を27jへ
・4本用の電池ボックスのマイナス(黒い線)を青いグランドラインへ刺してください
これで電源関係の配線は終わりです。
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実際の配線はこんな感じになっています。

続いて、スイッチ、LED、モーター、サーボモーターとつないでいきましょう。
まずはスイッチから。
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・スイッチの黄色の線を9aへ
・スイッチの緑色の線赤い電源ライン
・スイッチの青い線を9aへ
・スイッチの紫色の線赤い電源ライン
・スイッチの灰色の線を9aへ
・スイッチの白い線を赤い電源ライン

次にLEDをつなぎます。
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・LEDの赤い線を18dへ
・LEDの茶色の線青いグランドライン
・LEDのオレンジの線を18dへ
・LEDの黄色の線青いグランドライン
・LEDの緑色の線を18dへ
・LEDの青い線青いグランドラインへつなぎます。

次にモーターを配線します。
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・左のモーターの灰色の線を18hへ
・左のモーターの紫色の線を27hへ
・右のモーターの黒い線を24hへ
・右のモーターの白い線を27iへつなぎます

最後にサーボモーターをつなぎます。
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・右のサーボモーターのオレンジの線を1cへ
・右のサーボモーターの赤い線を27fへ
・右のサーボモーターの茶色の線青いグランドライン
・左のサーボモーターのオレンジの線を2cへ
・左のサーボモーターの赤い線を27gへ
・左のサーボモーターの茶色の線青いグランドラインにつなぎます
これで組み立ては終了です。
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ここまでの組み立てではこんな感じになります。

続いて、プログラムの書き込みに移ります。

この実験セットはこちらで購入できます。是非実験してみて下さい。
robotset



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