【GASでIoT】ＰＣ画面のグラフ表示を「リアルタイム棒グラフ掲示板」で表してみよう（その3）～NeoPixelで棒グラフ掲示板を手作りする～
この記事のテーマである棒グラフのリアルな専用掲示板を作ります。といっても、既成のキットを買うのではなく、電飾用に販売されているIC付きLED『NeoPixel』を利用して、手作り工作で作ります。「IoT」というハイテクなカテゴリーにしては、レトロな手作り工作に関する内容です。
実機が関わる場合は様々な理由により、この説明通りにいかない場合がしばしばあります。申し訳ありませんが、自己責任・自己解決でお進めくださるよう、お願いいたします。
今回利用するNeoPixelについて～帯状でLEDが144個／ｍのタイプを使う～
今回利用するNeoPixelは、ドライバIC付きのフルカラーLED帯状に並べた製品で、ラズベリーパイなどからLEDを1灯ずつ制御できるという特長があります。
帯は裏側に粘着材が付いており、適当な長さにカットして使う事ができます。 テープの末端だけでなく、適当な長さにカットした端切れでも、末端に配線すると、同じように使えるので、棒グラフの表示デバイスとして打って付けです。
建築や車両の内装用など、幅広い用途の電飾用部材として多くの店舗から販売されていますが、販売の一例を以下に挙げます。
今回、NeoPixel以外に、以下のものを使います。
はさみ
ケーブル（できれば3本以上の束のリボンケーブル）
半田ごて
半田
スチレンボード（100円ショップなどで販売）
両面テープ
つまみ易い画鋲（穴開け用）
リボンケーブルは、以下の写真の様に、導線が平たい束になったものです。
さてNeoPixelは、LEDの1メートルあたりの個数などでくつか種類がありますが、今回利用するのは、1ｍあたり144個のLEDが配置されているタイプです。樹脂の帯の色に白と黒があり、私は特に考えもせず黒を選びましたが、いまから思うと、ベースとして目立たない白の方が良いかもしれません。
重要なのは、144個というLEDの個数です。写真を以下に置きますが、このタイプ以外だとLED同士の隙間が広くて「棒グラフ感」が出ない感じです。
前述の販売例の様に、1ｍで2000円弱で入手できますが、ここから10個のLEDが帯を切り出し、これを7つ並べて表示器とします。ちょうど、写真の様に一週間分の棒グラフの表示できる事をねらっています。
1回作ると1ｍの製品で半分少しを消費することになりますが、これだけのフルカラーLEDをこの値段で使えるのはかなりの低コストかと思います。
カットは普通にハサミで行う～ベースの銅箔をなるべく残す様に注意する～
では、10個のLEDがある帯を切り出しましょう。どこからカットしはじめても大丈夫です。1ｍあれば多少ロスが出ても十分足りますので、気楽に工作できます。
カットはハサミで行います。注意するのは、銅箔のベースをなるべく多く残すこと、残す側を間違えない事です。
例えば、上記の写真だと、左が使う側で右は使わない側です。使う側に銅箔を残しているのが分かりますでしょうか。
次に、銅箔が残っていない側のLEDを（もったいないですが）銅箔を残さない様にカットして捨てます。
そうして同じ様に、10個のLEDを銅箔をなるべく使す様に切り出す事を続けます。
銅箔を残しそこねた場合、末端部の1灯を切り捨てて、カットを続けます。
7本切り出せました。いずれも、両端には銅箔のベースを残しているのがポイントです。
元からの配線がある場合は、1つはこれを残した帯にしておきます。
以下が切り進む途中で端材として出たLEDです。
もったいないのですが、銅箔部分が残ってなくて利用しにくい事と、1灯10円少々で金銭的なロスも少ないので、あえて利用せず捨てています。
なお、製品には途中で、帯をジョイントした部分が含まれる場合があります。以下の手前の写真がそれですが、ここだけ間隔が変わるので気になる様なら、端材として切って捨ててしまいます。
切り出したNeoPixelの端切れ同士を配線する
次に、切り出したNeoPixelを配線します。
端部同士をつなぐ導線は3本必要で、1本ずつの導線だとケーブルが煩雑になりすぎるので、リボンケールブルという、数本がフラットにまとまった導線から3本を裂いて使いました。長さは10ｃｍ程度にしました。
被覆を剥いてベース部分に半田付けしていくのですが、熱している間に銅箔とケーブルが離れてしまうので、画鋲で穴を開けて、銅線を通してから半田付けする様にしました。
かなり粗い仕上げですが、試したら光らせる事ができましたので、この方法で配線する事にしました。
最終的に、すべての帯を、向きをそろえて直列につなぎます。
ポイントは、LEDの脇にある、⇒マークの位置と向きがそろう様に配線することです。
末端部は、⇒の元の側だけ3本、長めに配線しておきます。（⇒の先側には何もつける必要はありません）
末端の配線で元からの配線を生かせる場合は、新たに配線する必要はありません。
配線できたら、配線済みのNeoPixl片をスチレンボードに貼ります。
NeoPixelには粘着剤が裏打ちされているので、はくり紙を剥いて貼っていくことができます。
ケーブルを引っ張って配線が切れない様に、下図の様に蛇行させながら慎重に貼っていきます。
最後に上下のケーブルを、スチレンボード片を両面テープで貼って隠してしまいます。（もう少し見栄えのよい方法はあるかと思います）
以上で、表示器ができました。
次回以降の記事で、ラズベリーパイへの配線などをご紹介します。
なお、次回以降で他に必要な部品としては、片側がコードになったＵＳＢケーブルがあります。（充電器からの5Ｖ給電のためであり、他の方法でも結構です）
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