joyStickの凹と凸

joyStickモジュールのボタンはキノコのような形をしている。親指で縦と横のレバーが組み合わさり、円形に動くようになっている。そのうちx軸を水平方向、y軸を垂直方向に読み取って、上下左右の十字キーのように操作することを目的にした。実際のものは、Nintendo SwitchのJoyConだけでなく、家庭用ゲーム機のプレイステーション2でも十字キーとは別に操作キーがあった。回路はタクトスイッチのようにデジタルでONとOFFにするものではなく、アナログで信号を検出する。デジタルとアナログが揃っているマイコンは、arduino Uno R3がある。デジタルピンとアナログピンが白い線で分かりやすく印字されている。Espシリーズは、デジタルのピンが主で、アナログに割り当てられている端子がエクセルの対応表を見ないと分からない。また、Esp32をWiFiに接続すると、電源の+極とVCCと-極に隣接するピンがアナログに設定していたものが、デジタルに変わるという現象があり、このあたりは、パソコンのwebブラウザがゲームパッドの十字キーのうち一方を認識しないという事例と関りがあるのかもしれない。

joyStickモジュールはスイッチサイエンスから、半田付けがシビアになると注意書きがあり、不器用な僕にできるのかと足踏みしたけれど、Esp-developer32を新調した折、モジュールと基盤を半田付けにチャレンジすることにした。joyStickモジュールの基盤は、microUSBのDIP化基盤と同じくらいの間隔ではあるが、DIP化基盤は横一列であるために、比較的半田付けしやすいが、joyStickモジュールは縦と横があるので、基盤に当たらないように半田ごてを付ける必要がある。大小19ヵ所の半田を付けて、joyStickモジュールが動作することを確かめた。実際のピンは、microUSBのDIP化基盤と似ており、電源の+極と-極、アナログのX軸とY軸、デジタル信号のピンの合計5本になる。

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USBケーブルの変遷

ラップトップパソコンは膝の上で使うパソコンという意味合いがあったという、ノートパソコンに比べるとパワフルで、デスクトップとノートパソコンの間のようで、社会人になりたての頃から夢中になって検索していた。ラップトップパソコンにはUSBケーブルが付いている、そこからマウスや、CDドライブが動く。音声はイヤホンジャックという電子ピアノに使うような端子がついているけれど、電気的に考えると+と-の他にデーターを扱うケーブルを束ねて、コンセントのように使っているという趣旨は共通している。プラグインという用語は、家電用品を家庭用コンセントに付けることと、CDラジカセやウォークマン、スマートフォンなどにイヤホンを付けて音を聞こえるようにすることが行為としてある。かつてはトランジスタも、微弱な電波を増幅して音声を拾いやすくするために電気を一時的に集めるパーツだった。

かつてはキーボードやディスプレイケーブルに、何本もの複雑なピンが並んでおり、それを整合させるのは電話交換手のような専門的な分野と思っていたけれど、USBの端子の組み合わせでも、機器を相互接続できることが明らかになった。とはいえ、郊外や都心の家電量販店を見ても、USBケーブルはどちらかというとグレーや黒の色合いで、どの用途に使うかが明らかでない。ケータイショップでiPhoneの契約の間にandroidをデータ通信のsimカードだけでインターネットができると聞いて、色ガラスのようなディスプレイにmicro-USBだけが繋がっている。電源の供給とデータのやり取りは同じケーブルで行なっていたのかと新鮮な発見だった。今でもマイコンではmicro-USBになるだけでも基盤のスペースが節約できる。しかしながらraspberryPIでは、typeAのポートが4つあり、それをディスプレイの給電やマウスやキーボードの周辺機器に使う。最近になってスピーカーにもUSBとイヤホンを使う種類のスマートスピーカーがあるという。USBの5vでは、感電するくらいの出力ではないけれど、電流を3Aまで拡張すればスマートフォンの給電だけでなく、いずれはラップトップパソコンにも充電できるとされている。今のところ、ラップトップパソコンにはファミコンのようなアダプターがある。子供の頃はアダプターの箱の中に何が入っているかは分からなかったが、映像や音声を持続的に写すための縁の下の力持ちのような存在だと思っていた。ファミコンのカセットにも端子が付いていたが、ハードウェアに付け替え可能なバリエーションを設けることで、そこに移る映像や展開に段取りができて、スイッチや十字キーを押すたびに次に何があるのかをついつい見たくなる。今ではオンラインゲームが主流で、ファミコンや携帯ゲーム機はインターネットに繋がっておらず、読書や映画鑑賞と情報は変らないとされているが、身の回りのものを電子記号に置き換えることがそこまで無機質にならず、好奇心を持ち続けることができたのかもしれない。ファミコンがミニファミコンになって復刻すると、アダプターはUSBケーブルになり、重りが軽くなった代わりに、HDMIケーブルとディスプレイの役割がより直接的になっている。かつてはテレビといえば映像・音声の3色の端子が付いていた。チャンネル2には何も映らないけれど、放送局から電波を受信するのではなく、その場で記録媒体の映像の元を反映するので、奇妙な存在感があった。

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乾電池と有機的な繋がり

乾電池の単四電池は同じサイズでは海外ではAAA batteryと名前が付いている。ちなみに単三電池はAAになるという。ハンディラジオの乾電池を充電式に換えると、電圧が1.5vから1.2vに抑えられるので、説明書にあるような数十時間も長持ちがしない。それでも使い捨ての乾電池より、繰り返し使える充電池に愛着があったのか、amazonで単四電池にスマートフォンで使うようなmicroUSBが付いてその都度コンセントやモバイルバッテリーから充電できるような仕組みにしようとした。ハンディラジオのバッテリーの蓋を開けて、新型のUSB式の電池を入れてみる。ところが2本入れるとどちらか一方が出力しない、仕方がなく片方をパナソニックの充電池、もう片方をUSBが繋がったタイプにすると、バッテリーの残量メーターは緑になった。乾電池ようにmicroUSBケーブルは4又になっている。iPhoneケーブルとandroidケーブルが2又になったケーブルはあるけれど、microUSBはスマートフォンだけでなくモバイルバッテリーや様々なデバイスに使う、又Made for iPhone認証がある端子を付ければiPhoneにも対応するので、ありそうでなかったケーブルでmicroUSBが複数分岐するケーブルがあれば、配線が纏まって絡まらずに便利になると思われた。それでも家電量販店だけでなくamazonやalibabaにも見つからないけれど、きっとあったら世界にいる誰かが助かるようなアイデアを持てるきっかけになったことは多少チャンスにはなる。今までは、既存の設定が万能でそれをヒアリング、分析することでしか納得感が得られないという閉じられた世界だった。

ハンディラジオをつけると、文化放送の青二プロダクションの桃色の声が眩しかった。アニメのように動くイメージはラジオの手前、想像になるけれどキャラクターが躍動する様子がなんとなく浮かんでくる。とはいえ、そういったものはその時は元気がでるけれど、いずれ近所からはやっかまれるだろうと少し不安にはなった。ステレオの調子も良く電波も良好で何よりだった。とはいえ、それがどれだけ持続するかを試していると、2日くらいをまたいで約6時間くらいだった。とはいえ、FMはイヤホンのワイヤーをアンテナの代わりにするので、感度はよかったが、電池にusbケーブルが内蔵されると電磁波の影響でAM放送がほとんど聞こえなくなってしまった。そこでかつて蛍光灯をLEDに変えた時のようにハリボテのダミープラグを使ってそこから、単四電池を単三電池につなぎ直してはどうかと思いついた。

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不安定な配線を端子に作り変える

ソーラーパネルの端子が届いた、凹と凸の形の2タイプの端子がある。それぞれの端子の中には金具の端子があり、DCアダプターの端子に似ている。端子と導線を結びつける圧着は、専用の金具でなく、ラジオペンチでも代用できそうだ。ゴムのパッキンと肉厚なプラスチックで導線を固定する。導線は秋葉原の露店で買った+が赤で、-が黒の直径5mmくらいの太めのケーブルくらいを、それぞれ50cmくらいを切り出して、先日ケーブルが焼けてしまったワニ口クリップをはんだ付けして接続を試してみる。どういうわけか導線は太いと体力を使う、とはいえゴムが付いていない線では横から電気が流れてショートする可能性があり、またワニ口クリップでも、何かの拍子に擦れたりすると火花が出たりする。間違ってケーブルを踏んでしまったり、移動中に絡まったりすると感電のリスクがあるので、プラスチックの覆いを被せることは安全としても機能的にも必要だ。電子工作をしていると機能やプログラムが明らかになってくると少しでも丈夫なケーブルが必要になる。初めは、amazonにあったcopper wireこれは銅線のことで、日本でもホームセンターでは1本数百円くらいで手にはいる。USB端子は5Vで、原動機付自転車などの蓄電池は12Vが基準になっている。5Vでも基盤によっては継続的に動かしていると熱をもって、プラスチックのケースを溶かしてしまったりという事もあるかもしれないが、12Vほどのリスクは少ない。とはいえ、これからの未来に向けて水素電池やリチウムイオンバッテリーなども、特に電子工作に詳しくなかったとしても実社会で乗り物や電池に活用される事もある。しかしながらかつてに比べて仕組みが全面に出たり、または利用者が設定の予備知識やメンテナンスに携わる事もしばしばある。蓄電池は19世紀末のイタリアから基本型は変わっておらず、酸性の水溶液と2種類の金属イオンから電気を生み出すという仕組みは変わっていない。何事も安全で地道に越したことはないけれど、蓄電池は生み出すエネルギーや運動量に比べると電池の重量がやや重い、それに比べるとドローンやラジコンだけなくスマートフォンに使うリチウムイオンバッテリーは、生み出すエネルギーに比べて小型で軽量なので、特にドローンは電池を担いだまま自走することができたり、普段使っているスマートフォンはポケットに入れて持ち運ぶことができる。それは別に他と違う視点を得るという目的だけなく、エネルギー効率を改善するためのバランス感覚として必要になると思われる。
ソーラーチャージケーブルはDIYで作るDCケーブルのように思えた。ところが、ケーブルと端子をはんだ付けして、凹凸の端子を繋げてみる。実際に電気が通っているかどうかは、デジタルの電圧計を使って、安定して12Vが出れば繋がっていることが確認できる。それだけでなく凹凸の端子を繋いだり、離したりしても同様に12Vが維持できれば実用的になる。ケーブルは密着しているので、それを実装する前に比べると耐水性は格段に上がっている。ところが、実際に接続すると圧着した部分が安定せず、何度か付け直すことになった。また凹凸の片方のどちらかの端子に電気が通っているかを計測器の電極をそれぞれ入れたり、+側の赤い線の凹凸の端子と、-側の黒い線の凹凸の端子のどちらかが電気が通っていないかを個々に検証する必要があった、また凹凸の端子を離したり付けたりすると圧着が緩んで電気が流れなくなったりする事もある。圧着用の工具はプラモデル用に持っているペンチしかないので、そこは仕組みを考えながら必要な部分を代用していく事で工夫していきたい。
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