2021年3月24日水曜日

工作メモ - オルゴール - その1 - 方針決定+下準備まで

 きっかけ

3/22 18:00~20:30 坂本真綾25周年ライブ - 約束はいらない

ゲストのthe band apart 原さんが登場即登壇回転上昇歌唱。その姿に感銘を受け、オルゴールを作ろうということを心に決めました。

要件整理

必須要件

  • オルゴールが鳴る
  • 曲はbe mine
  • オルゴールの上が台座になっていて回る
  • 台座の上に原さん人形を置く

オプションでできればやりたい要件

  • 台座の周辺が光る
  • 台座周辺に坂本さん人形を置く
  • 坂本さんのお誕生日までに完成

調査

  • オルゴールが鳴る
  • 曲はbe mine

アマゾンその他でbe mineのオルゴールがあるか、安価に作れるかを調査
→無し(譜面からフルオーダーメイドはあるが高価)

アマゾンその他で自分で譜面を変えられるオルゴールがあるか
→あるが、次の要件の台座付きのものは無い
https://amzn.to/2NKc2QY

譜面を変えられるオルゴールに自作のギアを加えて台座を回転させることを検討
→できなくは無いがギアの構造、精度が難しいため一旦保留

要件の見直し

  • オルゴールが鳴る
上記要件は実現可能性が低いため自分のできる範囲に要件を切り直す
    →オルゴールの音が鳴る

要するに今回の目的はオルゴールの原さんが作ることができればそれで良いので、オルゴールの音がどのような手段で出ていても問題はない。

そこでオルゴールの音は音源として用意し、スピーカーから出力することとする。
スピーカーから出力すると決定したため、台座の回転機構もモーターを利用できることとなり、必須要件のうち3つを同時に満たせる見込みが立った。

  • オルゴールの音が鳴る
  • 曲はbe mine
  • オルゴールの上が台座になっていて回る

機器の選定

簡易な電子工作ができ、オルゴールサイズ程度に小型なデバイスを選定する。
選定にあたって必要な要件と影響する要素は以下

要件

  • スピーカーを扱うことができる
  • モーターを扱うことができる
  • 手のひらサイズ程度に収められる

影響する要素

  • あまり出費したくない
  • あまり半田付けはしたくない
  • コードを書き慣れているものが望ましい
  • obnizとm5シリーズは大体その辺に転がっている
  • サーボモーターはその辺に転がっている
  • スピーカーは持っていない

候補

obniz

豊富かつ柔軟な出入力端子が用意されている。大きさはフリスクサイズで薄い。
javascriptで記述することができ、簡易なハードウェアに対するライブラリも充実している。電力供給はUSB type-cの接続が必要。今回の工作に関してはスピーカー、モーターを用意すれば稼働できる。

https://amzn.to/3fap59U

m5stickC

hatと呼ばれる小型ハードウェアオプションを簡単に追加利用できる。バッテリーを積んでいるのが重要な特徴。大きさは親指サイズとさらに小さいが厚みがある。arduinoと記述の互換性がある。出入力端子は少なめなため接続方法を考慮する必要がある。
m5シリーズにはUIFlowと呼ばれるブロックプログラミングの仕組みが用意されているが、音源再生には使えない可能性が高い。

https://amzn.to/3dgT5yj

m5 atom matrix

m5シリーズのさらに小型なコンピューター。親指の先ほどの大きさなためサイズにはかなり余裕がある。5*5のフルカラーLEDを積んでいるので光らせたければこれを選ぶと良いかも。入出力端子が少なめかつ裏面にあるため配線が要注意。バッテリーは積んでいない。
atomシリーズはhatは直接接続できない。

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m5 atom echo

m5atom matrixとほぼ同サイズだが、こちらはLEDを積む代わりにスピーカーを積んでいる。
こちらを選ぶとスピーカー問題は解決する。バッテリーは積んでいない。入出力は少なめだがモーターだけを接続すれば良いのでそれほど困らないだろう。
現在所持していないため購入する必要がある。

https://amzn.to/2P1QDU3

rapsberrypi zeroW

みんな大好きラズパイシリーズの小型版。候補には挙げたが実はあんまり触っていないため不慣れ。pythonも不慣れなため...今回は使わないかな...

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機器構成決定

上記の候補から今回のハードウェア構成は以下のように決めました。

今後の作成工程

  • 外装のモデリング+プリント(多分できると思う)
  • 人形のモデリング+プリント(やったことないから見当もつかない)
  • プログラム作成(音声再生周りだけ不安)
  • ハードウェア取り付け(多分できると思う)
  • オルゴール曲データ作成(どうやろう・・・?)
以上の工程をできれば坂本さんの誕生日である3/31までにできれば良いなーと考えています。
(それ以上かけると多分熱が冷めててしまう)
このブログを完成前に公開するのも自分を追い詰めるためなので、未完とならないように頑張ります。