パソコン教室開設顛末記（１）

パソコン教室を開設することになりました

ここ一か月半ほど、ご無沙汰しておりました。パソコン教室を急に開設することになって、その準備に四苦八苦していました。

今さら、パソコン教室を開設しても需要は高齢者や企業研修などに限られ先がなく、せいぜい生成AIのようなトレンドなテーマをとりあげ隙間さん産業として生きながらえるのがやっとではないでしょうか。

大体が、高齢者だって8割以上が何らかの情報通信端末を所持し、また現役時代にパソコンの洗礼を受けた最初の世代がすでに高齢者の仲間入りするようになって、今頃教室開設なんて遅すぎの感は否めません。

とは言え、高齢者が情報端末を使いこなせているとまでは言えず、印鑑が廃止されるようなデジタル化の時代にICTから高齢者が取り残されないようにすることは、喫緊の課題であることも事実。まだしばらくの間は、パソコン教室にその役割が期待される所以です。なお、それをきっかけに高齢者も自己表現あるいは自己実現の手段の一つとしてICTの恩恵を享受できるようになれば、こんな好ましいことはないでしょう。

喜ばしいことに、私が以前事務局に加わっていた団体で、会員対象にパソコン教室やスマホ教室の開催が検討されるようになりました。そして、言い出し屁であった私にお鉢が回ってきたものです。

高齢者へのICTの普及は以前からの持論でしたが、自らその労をとろうなんて気は毛頭なく、別々の話のはずだったというのに、今頃になって降ってわいた開設話にそのことはすっかり忘れ、この機を逃せば２度となさそうな気がして、うかつにも応諾の返事をしてしまったのが、この顛末記の始まりです。

現在進行形のことに顛末記もないのですが、記録を残さねば「一部始終」は書けません。時系列報告が顛末記となるのなら、初めから「パソコン教室開設顛末記」のタイトルで節々での報告を書き記すことにしたいと思います。←よほど愚痴りたいみたい。

※冒頭のタイトル画像は、百均で売られていたデスクトップパソコンや学校の机・イスのミニチュアを使って、パソコン教室をダジャレで表しました。背景の色を白と黒の半々にしたのは、教室の先が読めないことを象徴させています。

Attiny85と成果物−(２)

Cube Sat＝人工衛星のミニチュアー

電子回路彫刻に挑戦

タイトルは、「ATtiny85と成果物」としていますが、実質は「空中配線」の話がもっぱらです。

この間、ディスプレイを浮かして配線するなど少し「空中配線」ぽいことをする機会があったことから、本格的な「空中配線」を、いつかはやってみたものだと思っていました。

意表を突かれる宙空に浮く電子部品、基板を使わず、電子部品をつなぐために宙空に縦横無尽にかつ整然と張り巡らされた真鍮棒の回路の美しいこと。これに魅了されない人はいないでしょう。

外国では、「Free-formed electronic circuit sculptures（自由形式の電子回路彫刻）」などと呼ばれています。芸術扱いしているところがいかにも西欧的です。

「空中配線」よりもう少しイメージにあった日本語を考えるなら、「空中回路」というのはどうでしょう。ストレートで、そのまんまなところが日本人の文化的、思想的レベルにマッチして、受け入れやすいように思えます。近いところでは「立体回路」も考えられますが、こちらはすでに使われている言葉であり、イメージ的にも少し違う感じがします。

実際に、「空中回路」というか「電子回路彫刻」に取り組んでみての感覚から言えば、「空中結線」がぴったりです。宙空に浮かした電子部品をハンダ付けする四苦八苦は、まさに「空中結線」、否、「決戦」を強いられた気分です。

ソーラーセルとスーパーキャパシタ

さて、今回苦闘を強いられた「電子回路彫刻」は、Mohit Bhoite さんの作品の中にあったTiny Cube Satelliteです。くわしくはこちらをご覧ください。

ソーラーセルを太陽光パネルに見立てた人工衛星のミニチュアです。通信用アンテナのつもりかと思われるLEDを、ATtiny85マイコンチップを使って点滅させます。

面白いのは、ロケットモーターを模しているのかスーパーキャパシタを使用しているところです。ソーラーセルが発電できない時、スーパーキャパシタという電気二重層コンデンサ―に蓄電した電気を使ってLEDが点灯できるのです。知らなかったのですが、比較的新しい技術なんですね。

スーパーキャパシタは爆発することもあるそうで、もちろん感電の危険もあり、試験は恐る恐るでした。怖くて満充電していませんが、使用した3.8V、10Fのスーパーキャパシタは、LEDを20分以上連続点灯でき、自作した電子オルゴールも動きました。

ソーラーセルの方は、単結晶の123MW、2.76V 、ANYSOLARのSM141K04LVに、ピンをハンダ付けして電源としたところ、晴天下でLEDが点灯するのが確認できました。Cube Satelliteでは2枚使用します。高額で無駄遣いも甚だしいのですが、勉強のためと割り切って購入したものです。

↑青い筒状の部品がスーパーキャパシタ

写真は、ブレッドボード上で組んだソーラーセルを除いたCube Satelliteの回路です。ATtiny85に書き込んだプログラムは、LEDが2、3回瞬いたらしばらく休止、これを繰り返すもので、Mohit Bhoite さんのサイトからコピペしました。

何度もくじけ、筐体を簡略化

電子回路彫刻としては初心者向き、いたって簡単な回路にもかかわらず、苦闘を強いられたのは、真鍮のワイヤーを曲げたり、接着するのがうまくできずに手こずったから。

真鍮のワイヤーは、安く手に入れようと向かったホームセンターには推奨の0.8mm径がなく0.9径を使いましたから、うまく曲げれなかったのかも（言い訳）。

ハンダ付けは、１ヶ所に何本ものワイヤーを接合するには、ハンダ付けのたびにハンダが溶けて接合部が離れバラバラにならないよう、ワイヤーをみな固定でもしないと無理。それを立体的に行うなんて、なおさら私には無理です。溶接は知らないし。

マイコンチップだって、直にハンダ付けするのは下手なものにはリスクがありすぎで、ICソケットを使いました。

↑自作Cube Satelliteハンダ付けが難しく、躯体はキューブをやめて簡略化(T﹏T)

何度も失敗を繰り返し、くじけそうにもなり、最後は人工衛星の躯体となる立方体を一筆書きする要領でワイヤーを曲げてつくり、なるべくハンダ箇所を少なくすることにしました。ワイヤーを曲げるのが下手で不細工になったにしても、こちらの方が主要回路部分を筐体の中に通すにも楽です。

簡略化した筐体にあと3本ワイヤーを追加すれば出来上がりなのですが、無理して下手を打つくらいならと結局半完成のままにしました。キューブぽくはありませんが、これで勘弁願うことにさせてください。

↑簡略化でキューブぽさのない自作のCube Satellite　赤くLEDが瞬いています

Cube Satelliteにはスイッチがありませんから、最後のハンダ付けの瞬間から、プログラム通りにLEDが間歇的にブリンクしだしました。

動いたからまだしも、自作Cube Satelliteのあまりの不細工さ、あるべきアンテナ、ロケットモーターが中心軸上にない赤面もののお粗末さは、見るたびに「電子回路彫刻」に挑戦するなんていかに身の程知らずであるかを甚く思い知らされます。

太陽光のあり・なしの下で実際に動くかどうか

↑空中配線同士が接触しないよう要注意

大事なことは、太陽光を浴びてブリンクするか、本当にソーラーセルによりスーパーキャパシタに充電できるか、そして太陽光のないもとでも充電された電気を使ってLEDが発光するかです。

この確認がまたやっかいでした。太陽光の下では周囲が明るすぎることもあって、LEDの点灯が確認できなかったり、1日太陽光にさらした後、LEDを直にスーパーキャパシタに接続すれば点灯し、ソーラーセルからスーパーキャパシタへの充電がなされていることは確認できても、マイコンチップに接続した本来のLEDは点灯しないまま。

回路をチェック、ハンダをあてなおしているうちに、再び発光するようになったものの、翌日また太陽光にさらしてみたところ、充電すら十分にできていなかったりの有様。

どうやら、ハンダ不良ばかりでなく狭い空間に張られた空中配線同士が接触するのが原因のようです。組み立てなおす際に不用意に触れてしまったり、ひょっとすると炎天下の屋外での熱膨張のせいだったりして。漏電していれば、そりゃ点くものも点きやしません。

なお、Mohit Bhoiteさんによればディープスリープモードを使うこのシステムは単独で数日間稼働するはずですが、実際には夜半で充電切れになりました。LEDに付ける抵抗を200Ωでなく150Ωにしたことや、回路のチェックでかなり電気を消費したこと、雲が多く充電が不十分だったなどの影響が考えられます。

真実、システムが機能していると言うには、もうしばらく稼働させてみてからにすべきかもしれません。

ちっぽけなソーラーセル、見た目は電解コンデンサーと変わらないスーパーキャパシタ（電気二重層コンデンサ―）。いずれも結構使いようがありそうだと分かったのは収穫です。

↑現在の自作Cube Satellite/ハンダ付けの際LEDを焼き切ってしまい青色に替わっています

《追記》

自作のCube Satelliteは、見てくれを別として、システムはほぼ完動とみなせます。LEDは、日中太陽光の下でもまばゆく輝き、十二分に視認できます。また、一晩中点滅し続け、なお明るさを保ち続けていることを現認しています。

↑まるで宇宙空間にいるかのようです

ATtiny85と成果物−(1)

電子工作するのは気が引ける

マイコンチップのATtiny85を使ってブレッドボード上にこしらえていた電子オルゴールとミニゲーム機を、持ち運びできるものに作り直しました。あわせて、ATtiny85にスケッチを書き込む際に、回路を毎回組まなくて済むように基板化しました。

モバイル化した電子オルゴール

↑ステレオ化、音量調節可となった電子オルゴール

オルゴールの音色に癒やされたくて、単に回路をブレッドボード上からユニバーサル基板に移すのではなくコイン電池を電源とし、スピーカーとイヤホンの併用による電子オルゴールのモバイル化をめざしました。

イヤホンだと音が大きいので、手元にあった可変抵抗器で音量の調節ができるようにしてみました。ボリューム付きのイヤホンにすれば済む話だったのかもしれませんが、電源が５Vから３Vになったせいか、スピーカーからの音がずいぶん小さくなってしまいました。ジャンパーピン様のソケットを設けて５Vを選べるようにしたものの、スピーカーからの音は改善されません。

電気やオーディオのことを知らないものが回路をいじったりするからでしょうか？　タンタン、タンと雑音が入ってくる気もします。

↑外装はプラ板で作成、ステレオミニジャックとコイン電池で持ち運び可能になった電子オルゴール

電源となるコイン電池用用のホルダーは、電子工作で使うのははじめてだったので適当に購入したところ、しっかり電池がはさめるのはいいのですが随分固くて電池の入れ替えに往生します。そのためコイン電池の表面が傷だらけなのが、画像からわかります。

この電子オルゴールでは、曲の再生は1回でリピートはされませんので、電源ボタンをOFFにするのを忘れると、電池の消耗が避けられません。そこで電源がON時にLEDが点灯するよう回路に加え、注意喚起ができるようにしました。

この他、開発者の資料中にあった回路図を参考に、ステレオ化とリセット、曲送り兼用のボタンスイッチを加えました。

なお、持ち運びには基板を保護する外装が必要ですが、基板が完成するまで考えていなかったので、3Dプリンターもなく、結果、プラ板で作った筒をカバーにすることになりました。音量のつまみや電源スイッチなどはリューターで開た穴の少し中にあり、少々不便は否めません。

※ブレッドボード上での電子オルゴールの作製記事は、こちらを参照してください。

はじめてのモバイルゲーム機（TinyJoypad）作製

↑完成したTinyJoypad

DIYでのゲーム機づくりといえば、小型の子どもパソコンIchigoJamをつくりゲーム機にして遊んだことがありますが、電源は乾電池を昇圧して使え、ディスプレイは小型のLCDを使用できるものの、操作はキーボードを使っていましたから、モバイルゲーム機とは言い難いものでした。

まさに、持ち運びできどこででも遊べる小型のゲーム専用機の作製は、TinyJoypadがはじめての経験となります。

今どき、カラーでもなく0.96インチの小さなディスプレイのレトロゲーム機を、本当につくるつもりかいという気がしないでもありません。

試しにブレッドボード上に回路を組んだものの、操作しやすい位置へのキー配置はのぞむべくもなく、もちろん持ち運びはパーツの脱落のおそれがあります。ここまできたからには、ユニバーサル基板を使って、少しはそれらしいものにしたいではありませんか。

いざ、作製という気になったところで、ユニバーサル基板が手元にないことが判明しました。コイン電池ホルダーやICソケットなど、パーツを購入したばかりでしたから、安くはない送料をかけて追加注文というのにはしばし躊躇。結局は、ジャンパーピンやミニカードスペーサーなど余計な出費をしてしまいました。

物価高騰の折、趣味的な電子工作への出費はなんと気が引けることでしょう。

であれば、タクトスイッチはあるというのに、あらたに背の高いタクトスイッチを購入する必要が本当にあったのか？　理由は、持ち運びには基板を保護する外装が必要であり、以前購入してあったアクリル板をカバーに使えば、タクトスイッチにはアクリル板の間からキートップをのぞかせるほどに背の高いものを用意すればよいとうもの。

そのせいで、別なゲームを楽しみたいときには、ATtiny85マイコンチップを他のゲームプログラムを書き込んだものと交換する必要があるのに、このアクリル板が邪魔することになります。

4箇所のネジ止めを緩めたり絞めたりしてられませんよね。

今更、アクリル板なしとするわけにもいきません。

基板上にプログラム書き込み用のピンを設けて、パソコンからプログラムを書き込めばマイコンチップの差し替えの必要はなくなります。が、基板上に今更ピンを立てるスペースを設けるのは大変だし、いちいち手間でモバイル用途と相容れないことの方が余程問題です。

↑マイコンチップを交換可能とした苦肉の策は少々不格好

結局、対応策としては、ATtiny85マイコンチップ用のICソケットに小型の基板を新たに取り付けるようにし、その追加の基板をアクリル板の外まで延長した部分にATtiny85マイコンチップ用のICソケットを別途設けて、不格好ですがアクリル板をはずさなくてもマイコンチップが交換できるようにしました。

コイン電池のホルダーですが、かなり固くて電池の出し入れに苦労するので、ウラ面に実装しました。他のパーツとぶつかることはないにしても、配線を傷つける心配が多少あります。

結果的に、ミニゲーム機といいながら、少々分厚いTinyJoypadができあがりました。

なお、今回作製のTinyJoypadの抵抗はすべて10KΩのものの組み合わせで抵抗分圧を実現しています。これにより、スケッチ（プログラム）の一部修正が必要でした。

※詳しくは、こちらを参照してください。

書き込み用基板の作製

↑ATtinyシリーズへの書き込みのためにUSBasp（左）用に作成したボード（右）

ミニゲーム機TinyJoypadが完成したことだし、いろいろゲームをインストールしてたのしみたいところですが、手持ちのATtiny85マイコンチップは、わずか4個。

せめて後5個位は欲しいところなのですが、1,000円の出費は辛い。しかたなく、今は取っ替え引っ替え書き込みを繰り返し、使いまわしている有様です。

そのような状態ですから、ATtiny85にスケッチを書き込む際に、毎回配線しなければならないのは面倒くさいものです。あらかじめ基板上に配線を施したものを用意しておけば楽ということで、書き込み機USBaspに接続して使うボードをつくりました。

ATtiny85以外のATtinyシリーズを使う予定は今のところありませんが、ATtiny44及び同84用、ならびにATtiny2313、同4313用にも使えるように14ピンと20ピンのICソケットを基板に設けて配線、8ピンのATtiny85、同13用にはサイズが違うものの一部のピン配置が同じであることからATtiny2313などと同じ20ピンのICソケットを共用することで、併用できるボードとしました。

※この項はMira＆Luna’s nursery labの記事のものまねです。

Arduinoが支持されるワケだ

Raspberry Pi Pico、ついでArduino Nano、そしてATtiny85マイコンチップと試してきて思うのは、これらOSをもたず、パソコン上でプログラムを開発しコンパイルしてマイコンチップに書き込むタイプのマイコンボードのメリットです。

パソコンがなければマイコンボード単体では開発が進められず、またプログラムのコンパイルの必要から、当初これらマイコンボードに抱いていた面倒臭さと敷居の高さは、実際に使っているうちに懸念するほどのことではないと知りました。

そればかりか、OSがないおかげで電源ONと同時にプログラムが起動し、またシャットダウンもOSの終了を待つ必要がないので、電源を引っこ抜くだけで済となれば、これほど使いやすいことはありません。

複雑なことをするわけでなく、シンプルなタスクを実行させるのなら、これらマイコンボードでこと足りて、かつ便利でしょう。そりゃ多くの方がArduinoを支持する理由が分かった気がします。