Arduinoを使ったテトリスのゲーム機の作り方part1 回路制作編

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(本記事は高校生の電子工作日記様に執筆していただきました!)

本記事ではマイコンであるArduinoを使ったテトリスのゲームの作り方を紹介していきます。今回はpart1 回路制作編です。Arduinoがそもそも何か分からないという人は こちらへ。完成はこんな感じです。


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目次

  1. 使う部品紹介
  2. ブレッドボードに回路を組む(初心者向け)
  3. ユニバーサル基板にはんだ付けをし部品を実装(上級者向け)

1. 使う部品紹介

・Arduino 

人間でいう脳の部分の部品です。ここにプログラムを書き込んで命令を送ります。

Arduino nanoやArduino unoなど種類がたくさんあります。特に指定はないですが今回はArduino nanoを使います。

・ドットマトリクスLEDモジュール(2つ)

小さなLED(上の画像の○の部分)が64個ついていて先程のArduinoを使って1つ1つ制御します。そうすることによって文字やイラストが作れたりします。これをディスプレイとしてテトリスのゲーム画面にします。

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または

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・タクトスイッチ

この部品は名前にもあるようにスイッチです。ボタンを押すと内部でつながり。通電するようになります。これをテトリスの入力ボタンにします。

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・圧電ブザー

名前にあるようにブザーです。このブザーに電圧を流すことによって内部にある金属板が振動し音が鳴ります。周りにある音が出る機械には大体使われています。これを使いテトリスの音楽や効果音を流します。

・ブレッドボード(初心者向け)
この部品は配線をするときの使います。穴がたくさん開いていてこの穴に電子部品を接続します。縦に並んでいる穴どうしが通電しています。正常に動くかどうかを確認するときに使ったりもします。

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・ユニバーサル基盤と半田付けセット(上級者向け)

基盤を作る時に必要になってきます。基盤を作らずブレッドボードだけで良いという方は必要ありません。テトリスのゲーム機をスマートに小さくすることができます。半田付けが必要となってくるので上級者向けです。

ユニバーサル基盤

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半田付けセット

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・ジャンパーワイヤー

銅線で、電子部品と先ほど紹介したブレッドボードを接続したりするときに使います。

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・電池またはバッテリー

機械を動かすには必ず電気が必要となってくるので電池を使います。アルカリ電池のような一回しか使えない電池とリチウムバッテリーのような充電すると何度も使える電池があります。アルカリ電池のほうが入手しやすく使い方も簡単です。

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・電池ボックス

アルカリ電池などの電池を使う人はこの電池ボックスが必要となります。ここに電池を入れます。

使う部品は以上です!

これらの部品のほかにたくさんの電子部品が入っているキットがあります。電子工作やプログラミングの基礎を学習できるのでおすすめです。

ドットマトリクスは一つしか入っていません

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2. ブレッドボードに回路を組む

それでは早速ブレッドボードに回路を組んでいきます。

回路は上の図のように組んでください。圧電ブザーはトランジスタにつながっていますがなくても全然動きます。トランジスタをつけない場合は圧電ブザーの白い線を直接ArduinoのD7に接続してください。ブレッドボードの特性を生かしながら工夫して組むといい感じになります。

並びは違うかもしれませんが、こんな感じにできているはずです。これで回路は完成です!おつかれさまでした。

3. ユニバーサル基盤に回路を組む(上級者向け)

電子工作上級者の方や、半田付けの経験があるという方は挑戦してみてください!ユニバーサル基盤に半田付けをすることによって、回路が小さくなりまとまります。

ユニバーサル基盤に回路を組むとこんな感じになります。ブレッドボードの時よりもだいぶスッキリしてコンパクトになっていますよね。

今回はここまでです。

分からないことや間違っているところがあれば気軽にコメントしてください。次回は、プログラミング編です。

参考にしたサイトはこちら

Hardr!ve – Quod natura non dat, Salmantica non praestat | Página 2

【終了】図を作る理系向けBlender講座【時差視聴可】

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2023年2月4, 11, 18日と3日間にわたって「図を作る理系向けBlender講座」を行わせていただきました

参加者の方、誠にありがとうございました!

ある程度は好評なことが分かりましたので、2023年2月20日以降も、本講座に参加登録することで過去のライブを視聴できるようにいたします!

登録費は、当時同様に500円となります(Webサイトの運営費として用いられます)

興味のある方は、以下の参加登録ページからご登録お願いいたします

【終了済】図をつくる理系向けBlender講座 – GAINENZ:ガイネンズ

以下、最終アンケートに答えてくださった参加者の方の声です。

参加者の方たちの声

N様「私はこれまで、フォトショの3D機能と、Adobe Dimensionで3Dの図面をMac作っていたのですが、フォトショの機能廃止、並びに、Apple Siliconへの移行で、Adobeソフトでの3D図面作製が難しくなってきたところでした。Twitterでこのウェビナーを知り、大変参考になりました。格安ですし、学生にも勧めたいと思います。」

T様「blenderを始めようにも機能が豊富すぎてどうやって手を出したものかと思っていましたので、このような理系の図に使えそうなものに絞っての導入編だったので、コンパクトにまとまっていてとてもありがたかったです。これを入り口にblenderで色々と遊んでみたいと思います!3回に渡ってありがとうございました。」

L様「これまでBlenderは何度か挫折していたのですが、今回の講座で基礎的な事項を学べて大変勉強になりました。Blenderを論文の作図、TOC、カバーピクチャーなどにに使えたらと思っています(大学教員です)。今後関連する講座などする機会があれば前向きに参加したいと思います。どうも有難うございました。」

S様「基礎の基礎からご指導いただきありがとうございました。blender側がどうしてそのように認識するのかなどの動作論理などが分かるようになった点がとてもありがたかったです。各1時間(+30分)で3回という時間設定は、追いつくという意味でもちょうどよかったように思いました。また、youtube liveという方式が追いかけ再生できるので、それもよかったです。」

J様「こういう機会がなければ全く触らなかったであろうソフトの基礎を教えていただきとてもありがたかったです。」

Y様「概念図作成はかなり大切だなと常々思っていましたのでこのような機会を作っていただけて嬉しいです。自分の論文の図がダサいのでこれを機にいい感じにしたいと思っております。」

D様「詳しい説明と練習、質問時間で学びやすかったです。」

なんと、参加者の方たちの中には学生・院生だけでなく、大学教員の方も結構いたようです。お役に立てれば幸いです!







Chemdrawの構造式をBlenderで3D表示する方法

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Chemdrawで書いた平面の構造を3Dで眺めてみたいと思いませんか??

思いますよね??

はい、良かったです

ということで、その方法をお教えします

今回は動画メインで説明させていただくこととします

記事の内容は、本当に補足くらいに思ってください

動画は、こちらです

Chemdrawの構造式はあくまでも平面情報でしかないので、何かしらのソフトを使って3D情報にする必要があります

それが、Chem3Dとなります

多分、Chemdrawが使える人ならChem3Dも使えると思います

Chemdrawの構造式をコピー&ペーストし、Chem3Dに貼り付けてみてください

複雑な構造だと、わけのわからない分子が出現してしまうかもしれませんが、落ち着いてMM計算を行ってください

ある程度、分子の形がきれいになると思います

きれいになったら、分子を.molファイル形式で保存しましょう

さらに、.molファイルはフリーソフトのAvogadroで読み込んでみましょう

Bal & Stickで表示させるか、van der Waals modelで表示させるかを選んだら、.wrl形式でエクスポートできます

最後に、この.wrl形式のファイルはBlenderで直ちに読み込めるというわけです

以上になります

動画が良かったらぜひ高評価をお願いします!