中1息子くんと小4理科の学校教材をラジコンに改造して遊んだ - カワリモノ息子とその母の技術メモ的な〜

小4理科の学校教材「電気と光」

家の片づけをしていたら小学校4年の理科教材が出てきました。
「ダイワ電気と光 F型」って書いてます。

おお！楽しそう！
ってかこれM5StickCでラジコンにできるんじゃー！？

しかし私はプログラムは書きますが電気とか配線とか本当にトンチンカンなのです。
お勉強しようとしているのですが全然頭に入ってこない・・・歳のせい？歳のせいにするなって？

息子くんに、「これラジコンにできるとおもう？」って聞いてみたら、

M5StickC
リレーモジュール

があれば大丈夫とのこと。お母さん、やってみる！

片付けしてたら小4の理科の教材がでてきた。これにM5StickCでラジコン(前進のみだけど)にしようと思います！
息子くんの手ほどきを受けリレーモジュールがあればできると言われました！私にできるかな！？がんばる pic.twitter.com/v1WDXwtGkG
— しろいとり子 (@siroitori0413) 2020年4月21日

くみたて

上のTwitterの画像の右上の黄色いスイッチはキット付属のもので、今回使いません。
これをM5StickCとリレーモジュールを接続したものに置き換えます。

f:id:toriko0413:20200422092824j:plain
上：リレーモジュール
下：M5StickC

息子くんご指導で、こういうつなぎかたをすればいいと教えてもらいました ↓

f:id:toriko0413:20200422093305j:plain

「なるほどいけそう！」と思って格闘すること数分、あまりの理解力の悪さにしびれをきらした息子くんが結局接続しました・・・orz

f:id:toriko0413:20200422100054j:plain

接続する端子がちょうど同じ並びに並んでたので（たぶんそういう想定で作られてあるんでしょうね）、そのままぶっ刺すことができました。
↑ 上の画像のなかの緑色で囲った部分に刺しています。

表から見た感じ
f:id:toriko0413:20200422100517j:plain

ここでは画像を撮るために甘く刺してますが、これをぎゅーっと奥まできれいに差し込みます。
また、上の表向き画像の緑色の部分が車両に接続されます（もともとキットではスイッチだった部分につながる）

f:id:toriko0413:20200422101054j:plain

ボタン操作で走らせてみる

ここまでくれば私のもの！
まずはリモコンではなく、M5StickCのボタンを押して走るように作ってみます。

G26からの信号をON／OFFするプログラムを作ったらいいです。
あれっ、なんか作ったことある気がしてきました。

このとき↓の、ブレッドボードで圧電ブザーを鳴らしたときのUIFlowでつくったブロックプログラミング！
siroitori.hatenablog.com

これを流用して作ったのがこちら。
Aボタン（M5StickCの表面のボタン）を押すと、３回進んでは止まりを繰り返すようにしました。

f:id:toriko0413:20200422110106p:plain

あとは、M5StickCとリレーモジュールを車体のどこにのせるか。

車体にのせたかったのですが、配線むき出しの部分が多いのでショートの可能性あり。
ひきずって動かそうとしましたが、リレーモジュールの裏面が床に接しているだけでショートの可能性あるそうです。

結局・・・息子くん発案、ティッシュにのせていざ出発！

とりあえず動いてとまるを3回繰り返すのをUIflowで作ってやってみた！
M5StickCひきずっててちょっと見た目によくない💦 pic.twitter.com/lC6LxZAGDG
— しろいとり子 (@siroitori0413) 2020年4月21日

でもちゃんと動きました♪

あ、お掃除ロボになりそう！？
Twitterでも同じコメントをいただきました^^
お掃除ロボをきわめるのもいいかも～！！

ともかくそのネタは置いとくことにして。

今回はラジコンにする目的だったので、次はリモートで動かすプログラミングです！
腕が鳴るぜ～
とおもってたら、息子くんが「続きはぼくにやらせて！」って言って横取りされてしまいました・・・

車体を工夫してみる

というわけで、私はプログラミングではなく車体を考える係になりました。

家にあるレゴで、M5StickCとリレーモジュールをのせられる後続の連結車両作ってみました！

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左側にひっかける部分をつくっていて、ここを車体のおしりの部分にひっかけます。ちょうどいいひっかけサイズ！

息子はリモート操作のコーディング中。私はご飯つくりながら連結車両レゴで作った！我ながら良い出来！！ pic.twitter.com/1Ky1tQKpRo
— しろいとり子 (@siroitori0413) 2020年4月21日

連結車両で車になったのでティッシュのときのようにOFF時に止まらず惰性で動いてしまいますがそれも良し。

リモート操作プログラミング

息子くん担当のリモート操作プログラミングです。

やりかたをどうしようかな～とつぶやいていましたが、
M5StickCをWEBサーバにして、外部からはそこから発行されるWEBサイトにアクセスして操作する仕組みにしたそうです。

そんなことできるんや！たまげた！

UIFlowのプログラミングはやめて、Arduinoで書いてました。

#include <M5StickC.h>
#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <WiFiAP.h>
#include "time.h"
 
const char *ssid = "M5StickCtrl";
const char *password = "";

bool CurrentValue = false;
 
WiFiServer server(80);
 
RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct;
RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;
 
int lastDrawTime = 0;
 
void setup() {
  M5.begin();
  M5.Lcd.setRotation(3);
  M5.Lcd.fillScreen(BLACK);
 
  M5.Lcd.setTextSize(1);
  M5.Lcd.setCursor(0, 10);

  pinMode(26,OUTPUT);
 
  Serial.println("Configuring access point...");
 
  WiFi.softAP(ssid, password);
  IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(myIP);
  server.begin();
 
  M5.Lcd.println("Connect:");
  M5.Lcd.println(ssid);
  M5.Lcd.println("Enter:");
  M5.Lcd.println(myIP);
  delay(1000);
  M5.Lcd.qrcode(myIP.toString(),
    80, 0, 80, 15);
}
 
void loop() {
  WiFiClient client = server.available();
 
  if (client) {
    Serial.println("Client Connected.");
    String currentLine = "";
    
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        Serial.write(c);
        if (c == '\n') {
          if (currentLine.length() == 0) {
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html; charset=utf-8;");
            client.println();
  
            client.println("<!DOCTYPE HTML>");
            client.println("<html>");
            client.println("<head>");
            client.println("<meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width,initial-scale=1\" />");
            client.println("</head>");
  
            client.println("<body>");
            client.println("<form method=\"get\">");
  
            client.println(String("<input name=\"control\" type=\"text\" value=\"") + (String(!CurrentValue ? "On" : "Off")) + (String("\" style=\"display:none;\" \\>")));
  
            client.println(String("<button type=\"submit\">Turn ") + String(!CurrentValue ? "On" : "Off") + String("</button>"));
  
            client.println("</form>");
            client.println("</body>");
            client.println("</html>");
  
            Serial.println("html Rendering");
  
            break;
          } else if (currentLine.indexOf("GET /?") == 0) {
            int pos1 = 0;
            int pos2 = 0;
            String val = "";

            pos1 = currentLine.indexOf('control=', pos2);
            pos2 = currentLine.indexOf(' ', pos1);
            val = currentLine.substring(pos1 + 1, pos2);
            if (val == "On") {
              CurrentValue = true;
            } else {
              CurrentValue = false;
            }

            if (CurrentValue) {
              digitalWrite(26,HIGH);
            } else {
              digitalWrite(26,LOW);
            }

            client.println("HTTP/1.1 302 Request Succsessful");
            client.println("Location: /");
            client.println();
            client.println("Request was succsessful. redirect to <a href=\"/\"> here. </a>");
          } else {
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {
          currentLine += c;
        }
      }
    }
 
    client.stop();
    Serial.println("Client Disconnected.");
  }
}