October 23, 2006

GAINERを複数使う:GAINER v.1*4

Written by Katsuhiko Harada | Device , Flash

GAINER moduleの複数使用についてです。

■GAINERを複数使うには



    GAINER_logo

    GAINER v.1










最近耳にするのは、私はセンシングに16個以上のスイッチがほしいんだけど。。。
16個以上のLEDを別々で光らせたいんだよね。。。
(でも、GAINERって、Input/Outputのポート数が16個しかないから、無理だよね。)

そんなことは、ありません。
解決策は、簡単です。GAINERを複数台つかうことで、Input・Outputのポートの数を増やすことができます。GAINER I/O moduleは、USB-to-UARTブリッジの管理にFTDI社製FT232RLを使用しています。複数のGAINER I/O moduleを同一のパーソナル・コンピュータにUSBで接続すると、このFT232RLが仮想COMポートとして別々に認識してくれるため、同時に使用することができます。

■マトリクスLED制御

今回は、その一例としてGAINERを複数使ったFlashによるLEDマトリクス制御をあげます。以前の記事にも書きましたが、GAINERは機能の再構築(リコンフィギャブル)が可能です。簡単に説明すると、入出力ポートの構成を用意されている8種類から選んで使うことができます。今回は、コンフィグレーション7のマトリクスLEDコントロール用入出力を使いました。これは1つのGAINERから8×8=64個のマトリクスをダイナミック点灯制御できます。今回は、マトリクスLEDに映像を反映させることが目的だったので、GAINERを複数使う力技でマトリクスLEDを増やし実際に実現可能なのか、体験として良いのかを検証しました。

作業行程
1.ラピッド・プロトタイピング
最初の行程としては、できるだけ短時間で、できるだけ簡単な方法で実現させる。
この段階では、見た目等は捨ててブレットボードや簡単に扱える部品、センサなどを使用し、本当に実現可能なのかを見極めましょう。
2.実際の部品で回路を組む
次の行程として、最終的に自分が実際に使用する部品で回路をつくる。
最終的にコストに見合うか、現実的に使用できるかはここで見極めます。この段階では、ユニバーサル基盤に部品を配置して実際に動くか試すのも良いでしょう。
3.CADプリント基盤の製作、または外部に発注
この行程では、最終的な大きさや見た目を含んだ回路を製作します。
また、2の段階で製作した回路(動作するモック)を見せて、外部に発注することも可能かもしれません。


1.ラピッド・プロトタイピング
最初にブレッドボード上にて安価で簡単に手に入る部品で試しました。
マトリクスLED自体は、秋月電子で販売している赤色LEDドットマトリクス(8*8)を使用しました。GAINERとマトリクスLEDとの接続回路図は、以下のようになります。これをブレッドボード上に単純に2つ並べました。


    GAINER->MatriLED

    GAINER_MatrixLED_test










次にFlash側では、GAINERとシリアル通信を行うserial_proxyサーバーを2つ立ち上げ、Webカメラからの映像を二値化したものを各GAINERヘ渡すことを行いました(Flashライブラリについては、ココ)。下のような感じで、なんとか映像としてみることが可能だということがわかりました。





2.実際の部品で回路を組む
次に実際に使用する部品で、ユニバーサル基盤上に配置してみました。また、時間が無かっためここでも力技のGAINER4つ使いで試しました。一台のPCにGAINERを4つ繋いでも、問題なく制御できました。しかし、処理時間はGAINER1つの4倍ですので、時間にシビアな処理を行うには、検討が必要かもしれません。


    GAINER*4_MatriLED

    ユニバーサル基盤の裏側




    全体




















3.CADプリント基盤の製作、または外部に発注
上の製作物を用いて、プレゼンテーションです。今後、大きさや機能を含め、どのようにするか検討されます。実は、これちょっとした秘密があります。形になる運びになったら、また報告するかもしれません。


■I/Oモジュールについて

さて、ここまでGAINERの説明をしてきましたが、多くのI/Oポートを使いたい場合などでは、他のI/Oモジュールを使用するのも選択肢のひとつです。行いたいことを実現するのに様々な方法からもっとも良いのも選択するのは重要なことです。最近では、MakeがつくったMakeControllerなどもあります。他にもI/Oモジュールはたくさんあります。これらを比較できるWebサイトとして、sensorWikiがあります。機能ごと表にまとめられているので、自分のしたいことにあったモジュールを選択することをお薦めします。

今回は、製造マニュアルのような感じになってしまいましたが、何か楽しいものができましたら、また書きたいと思っています。よろしく。

(協力:Ichitaro_Masuda)

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