WS参加前の事前準備のお願い

今回、プログラミングにはArduino IDEというアプリを使用します。このアプリのインストールと、アプリ内に追加するボードのインストールが必要となりますので、順を追って説明します。

Arduino IDEのダウンロード

まずは以下のページにアクセスしてください。
https://www.arduino.cc/en/software/

赤枠の欄に記載されているOSが、自分のPCと同じものになるよう選択肢より選びます（最初の状態で同じものになっているようです）。
その後、DOWNLOADボタンを押します。
するとダウンロードフォルダに、インストールプログラムがダウンロードされます。

Arduino IDEのインストール

ダウンロードしたファイルをダブルクリックします。

Macの場合、左のアイコンを右のフォルダの上にドラッグするとインストール出来ます。

Windowsの場合、インストールの際、いくつかの小ウインドウが現れ、「同意する」「次へ」などを押す必要があります。また、インストールしたあと、Arduino IDEが立ち上がりますが、その途中でもいくつかのドライバのインストールを要求されますので、全てインストールしておいてください。

何はともあれ日本語モードにする

Arduino IDEを立ち上げて、上の Arduino IDE メニューより 「Preferences...」を選びます。
Preferencesのウインドウが中央に現れるので、まずは言語を日本語に変えましょう。

ボードをインストールする1

ファイルメニューから「基本設定...」を選び、基本設定画面を開きます。
下の方の「追加のボードマネージャのURL」の欄に以下のURLを貼って、OKボタンを押します。
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json

ボードをインストールする2

右の３枚の画像にしたがって、ボードのインストールを行います。
  1. 左側にあるアイコンのうち、上から二つ目のアイコンを押します
  2. 左側にボードマネージャが現れるので、一番上の検索窓に「arduino-pico」と書きます。
  3. 検索後に出てきたボードのうち、「Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350 by Earle F.Philhower, III」のインストールボタンを押します。
するとインストールが始まります。インストールには少々時間がかかります。

ライブラリをインストールする

もう一つだけ、インストールの必要があります。
横の上から三つ目の本棚のアイコンを押すと、ライブラリマネージャーが現れます。
上の検索窓で「RPI interrupt」と検索すると、いくつか候補が現れますので、その中から「RPI_PICO_Timerinterrupt by Khoi Hoang」のインストールボタンを押します。

[WS]マイコンにプログラムを書き込む

WS当日に、Loopian::AURAのマイコンにプログラムを書き込む手順を説明します。

書き込みモードにする

AURAをPCのUSB端子に挿したままで、基板のBOOT SWを押しながら、RESET SWを押して離します。 そのあと、BOOT SWを離します。

PCにディスクドライブが現れる

WINはエクスプローラに、RPI-RP2というドライブが現れます
MACはデスクトップに、RPI-RP2というドライブが現れます

プログラムはこちらから

ワークショップで使用するプログラムは以下のページからダウンロードしてください。
https://github.com/hasebems/neopixel_ws_sample

githubからダウンロード

githubのページに行ったら、緑の「Code」ボタンを押し、その下に現れたメニューの一番下にある「Download ZIP」を選びます。
すると、ファイルがダウンロードされます。
ダウンロードしたファイルをDesktopに移し、そこでZIPファイルを解凍します。
解凍した後、フォルダ名が「neopixel_ws_sample-main」となっているので、後ろの「-main」を消して、「neopixel_ws_sample」にします。

Arduinoでプログラムを開く

まずはArduino IDEのアプリを開きます。適当なアプリ名でWindowが開きます。
この状態から、今ダウンロードしたプログラム(neopixel_ws_sample.ino)を開きます。

ボードの選択・ポートの選択

「ツール」メニューからボードを以下のように選びます。  →「Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350」  
→ 「Waveshare RP2040 Zero」
また、ポートを「UF2_Board」にします。

プログラムを書き込む

Arduino IDEの矢印ボタンを押して、プログラムを書き込みます。

[WS]設計書を作ろう

「光の設計書」を書くためのテンプレートを用意しました。

設計のバリエーション

設計書を書く前に方針を決めます。以下のような点を検討してみてください。
  • 何色を使うか？
  • 6個別々の色か、全部同じか、一つおきに同じ色か、その他か？
  • 時間で色が完全に切り替わるか、少しずつ色が変わるか？
  • どのくらいの速さで色が変わるか？１周期はどのくらいか？

イメージを膨らまそう

今回聴いていただく音楽は以下です。
この曲を聴いてイメージを膨らませてみましょう。
https://youtu.be/62BxAGsJu2E?si=_LeCStKP1omRXI-4

Loopian::AURAの製作（ファシリテータ用）

ここでは、ファシリテータが部品製作、及び準備で行ったことを備忘録として記録していきます。

部品の購入

  • RP2040-Zero互換ボード
  • LED信号変換基板(WS用に新規設計)
  • SN74AHCT1G125
  • 100Ω抵抗
  • 0.1μFコンデンサ(6+1個)
  • LED基板(Loopian::QUBITと同じもの)
  • NeoPixel SK6812RGBW(6個)
  • LEDとマイコンを繋ぐ3本ケーブル
  • USB-C to USB-Aケーブル

LED基板の実装

Loopian::QUBIT製作と同じように、LED基板をリフローで製作します。
neopixelと0.1μFのコンデンサを6つ搭載します。

信号変換基板の実装

信号変換基板にSN74AHCT1G125と、100Ωの抵抗と、0.1μFのコンデンサをハンダ付けします。
ハンダ付けする面は裏側になって見えなくなるのですが、いちおうフラックスは掃除しておきます。

RP2040-Zeroと信号変換基板を繋げる

以下の流れで、信号変換基板とZeroを繋げます
  1. RP2040-Zeroについていたピンヘッダをまず、信号変換基板にハンダ付けします。写真のように全ピン、ハンダ付けする必要はありません。
  2. RP2040-Zeroをピンヘッダに刺し、余計な長さのピンをニッパーで切ります
  3. RP2040-Zeroとピンをハンダ付けします

ケーブルのハンダ付け

写真のようにケーブルをハンダ付けします。

ケーブルの保護

ハックルーを溶かして、はんだ付けの接合部を保護します。

プログラムの書き込みと動作チェック

配った直後に3色が光るパターンを事前に書き込んでおきます

AURA Caseの3Dプリント

カバーとケースの3Dプリントを事前に印刷しておきます

当日用意する物（ファシリテータ用）

思いついたことを、当日忘れないように記録しておきます

USB A->C変換

PCにUSB Type-Cのコネクタしかない人がいた場合に備えて、Type-AのコネクタをCに変換するアダプタをいくつか用意しておきます

小型プラスドライバー

3Dプリンタの部品を繋げる小さいネジを外したり、締めたりするために用意しておきます。

USBメモリ

プログラムの入ったUSBメモリを念のため、用意しておきます。