藤山哲人と愛すべき工具たち
自分だけのオリジナルUSBコントローラが作れる「REVIVE USB Micro」で変なの作ってみた
2019年8月7日 11:00
この1円玉サイズのモジュールは、USB接続のジョイスティックやゲームパッドなどを簡単に自作できちゃう、魔法のソウルジェム。USB入力デバイス作成用 極小モジュールこと「REVIVE USB Micro」だ(キーの任意割り当てなどオリジナルUSBコントローラが作れるモジュール参照)。
株式会社ビット・トレード・ワンが販売しているこのモジュールを使って作ったコントローラをPCとUSB接続して、12個のスイッチのいずれかを押すと、“キーボードの「↑」キーを押したことにしたり”、“マウスの右ボタンを押したことにしたり”、“ゲームパッドの「右トリガー」を押したことにしたり”できる。魔法のソウルジェムが、PCに対して“もどき”のキーやボタンコードを送ってくれるというオモシロモジュールなのだ。
つまり世界で1つのオリジナルコントローラを作れるってワケ。
たとえば、ゲームパッドやジョイスティック、キーボードの機能も割り当てられる。だからコントローラの方向レバーに、ジョイスティック方向レバー、Aボタンにはマウスの左ボタン、Bボタンにはゲームパッドの○ボタン、Cボタンにはキーボードのキーを割り当てるなんて変態プレイが可能。一般のコントローラには、まねできない“超”オリジナルコントローラが作れるのだ。
使い方は簡単。PCとUSBケーブルで接続して、デバイスドライバをインストール。デバイスドライバの書き込まれたメディアは添付されていないが、ネットワーク経由で自動的にインストールできるので簡単。
対応OSはWindows 7以降なので、サポート打ち切りまでしのぎを削って7で戦う! というユーザーにも優しい(笑)。ただAndroidやiOS、LinuxやOS/2には対応していないので注意が必要だ。
ハードウェアの工作も簡単。はんだ付けさえできれば、豆電球のお勉強をした小学生でも作れるレベル。
モジュールには1～12番までスイッチを取りつける端子が出ている。それぞれの番号の端子にスイッチをつなげて、スイッチの反対側を「GND」と書かれた端子をつなぐだけ。これで対応する番号のスイッチを押すと、キーボードやマウスのボタン、コントローラのパッドのボタンなどを押した“こと”にできる。
何番のスイッチにキーやボタンを割り当てるかは、設定用の専用プログラムを使う。Webから無償ダウンロードして実行。説明の必要がないほど簡単な操作なので、12個のスイッチを設定してソフトを終了する。
設定はドライバ側に保存されるので、再起動してもわざわざ再設定することなく、以前の設定が引きつがれるようになっている。
安全第一! 工場の天井クレーン風コントローラを作る!
イチからゲームのコントローラを作るのは難しい。だからまず簡単なカーソル移動コントローラを作ってみよう! でも普通にキーボードを作ってもおもしろくない。見た目が大事! ウケが大切!
そこで工場などに行くとよく見られる天井クレーンの操作ボタン風にしてみた。
使い回せるようにコネクタをはんだ付け
非常に使い回しが効くモジュールなので、直にスイッチをはんだ付けするともったいない! なので、まずはモジュールにコネクタをつけてやるところからはじめよう。
PCのマザーボードなどに使われているピンヘッダというものを使って、モジュールを簡単に抜き差しできるようにする。自作PC派にはおなじみのパーツだ。
このモジュールはUSBケーブルを差しこむと、電源の5Vが端子に出力される。なのでショートしないように、モジュール側を「メス」コネクタにした。
必要なのは6ピンのメスコネクタ×3個と、それを受けるオスのピンコネクタ。ちなみにメスのピンコネクタは、6ピンとして売っているが、オスは20ピンやそれ以上のピンが並んでいて、ニッパで必要なピン数をカットするようになっている。
ごくまれにピンの間隔が異なるものもあるようだが、通常は2.45mm間隔(1/10インチ)のもの。PCのピンヘッダとちょっと間隔が違うな? と感じたら、間隔をデータシートや店員さんに確認するといい。
価格はオス/メスあわせて300円程度で買えるだろう。秋葉原なら干石電商や秋月電子で入手できる。
基板側にはピンヘッダをはんだ付け
基板側は必要な本数のピンヘッダをニッパでカットして、はんだ付けしていく。はんだ付けを終えたら、一度組み立てて見て、モジュールのピンの番号などを、ピンヘッダに書き写し、モジュールを外してしまおう。
こうしてモジュールを外しておけば、なんらかのアクシデントがあってもモジュールは守られるというわけ。
それぞれのピンにスイッチを配線する
今回は6個のスイッチがあるので、端子番号を1番ずつ飛ばしでスイッチをつけていく。スイッチの片方は、番号のついている端子(に対応するピンヘッダ)にはんだ付け。もう片方は「GND」(に対応するピンヘッダ)のどれかにはんだ付けする。
「GND」はどれも同じ機能をするので、複数の端子はんだ付けしてしまい、大きな端子を作ると作業しやすくなる。
クレーン操作ボタンはスイッチの片側が共通
購入したクレーンの操作ボタンは、スイッチの片方がすべて接続されていたので、これを「GND」端子に接続。
スイッチのもう片方は、対応する番号の電線をネジ止めする。
使用可能ランプを点灯させるには5V端子にLED
USBケーブルがPCと接続され、このコントローラが使える状態かがひとめでわかるようにLEDもつけてみた。それにはデバイスの「5V」端子と「GND」端子の間にLEDを接続する。でもそのままLEDをつなげると、電流が流れすぎてLEDが切れてしまう。
そこでLEDが点灯する10～20mAの電流が流れるように、抵抗をLEDと「5V」端子の間に挟みこむ。まずは300Ωの抵抗をはんだ付け。これでおよそ17mAの電流が流れるようになる。
次にモジュールをピンヘッダに差し込んでUSBケーブルを差しこむ。はじめてモジュールを接続したときは、デバイスドライバのインストールがはじまるのでコレを待つ。
最後にLEDを抵抗と「GND」端子の間に仮につないで、LEDが点灯する向きを調べて＋側にマークしておこう。一般的に足の長い方を＋側に接続した場合にのみ点灯する。まれに足の長さが同じLEDがあるので注意してほしい。
後はプラスマイナスを間違えないようにはんだ付けする。
設定プログラムを起動してコントローラのボタンに機能を割り当てる
クレーン操作ボタンには、押しボタンが6つあるので、ここでは次のようにボタンを割り当てた。
上から順に、
- [PAGE UP]キー
- [PAGE DOWN]キー
- [←](カーソル)キー
- [→](カーソル)キー
- [↑](カーソル)キー
- [↓](カーソル)キー
なおキーボードを割り当てる場合は、[Shift]や[Ctrl]といったキーも同時押しの指定ができるので、[Ctrl]+[Alt]+[Tab]を入力したり、[Shift]キーだけを割り当てたりなどもできる。
スイッチへの機能の割り当ては1個ごとに行なう。まずスイッチ(ピン番号)を選択。
続けて「デバイスタイプ」を、「キーボード」、「マウス」、「ジョイパッド」のなかから選ぶ。さらに「割り当て」からキーやボタンを選び、最後に「設定」をクリック。
指定できる機能は以下のとおり。
| マウス操作 | 説明 |
|---|---|
| 左クリック | - |
| 右クリック | |
| ホイールクリック | |
| 上移動 | 移動量を1～255で指定できる。ボタンを押し続けるとマウスカーソルも動き続ける |
| 下移動 | |
| 左移動 | |
| 右移動 | |
| ホイール上 | ホイールの回転量を1～255で指定できる。ボタンを押し続けると回転し続ける |
| ホイール下 | |
| カーソル速度変更 | 移動量を1～255で指定できる。このスイッチをONにしたまま、カーソルを移動すると、ここで指定した移動量が有効になる |
| キー操作 | 説明 |
|---|---|
| Ctrl | 併用キーは、すべてを同時に押すことが可能。また任意のキーにあわせて同時押しができる |
| Shift | |
| Alt | |
| Windows | |
| 任意のキー | 1つのみ |
※FNキーやキーボード独自のブラウザやメールを起動、ボリューム調整などは指定できない
| ジョイパッド操作 | 説明 |
|---|---|
| レバー上下左右 | すべて同時押し可能 |
| ボタン1～12 |
このような機能が割り当てられるので、おもしろいコントローラを作れること確実! たとえばジョイスティックにマウスのカーソル移動を割り当て、スピード調整ボタンを4つほど設ければ、かなり使い勝手のいい、レバー式マウスを作れる。
この工作ではキーボードを割り当てたが、ゲームパッドのABボタンと十字キーをクレーン用押しボタンスイッチに割り当ててもおもしろいだろう。斜め移動の難易度がVery Hardになって、どんなに簡単なゲームでも難易度が超上がる。
設定プログラムを終了すれば、再起動しても機能を保持できる
一度設定してしまえば、PCを再起動してもコントローラに割り当てたキーを保持しているので、USB接続するだけでコントローラが使えるようになる。
スイッチをたくさんつければいろんなコントローラに
世のなかにはいろんなスイッチがある。ジョイスティックや倒した方向に固定されるレバースイッチ。押しボタンスイッチにもバリエーションがあり、押したときだけオンになるモーメンタリ式がメジャー。逆に押したときだけオフになるボタンや、ノック式ボールペンのように押すたびにオン/オフが切り替わるオルタネイトスイッチもある。
工場用工作機械の操作卓で見かける、左右にスイッチを切り替えてモードを切り替えるもの、緊急時に押しやすいマッシュルームスイッチ。戦闘機のミサイル発射準備をするカバー付きトグルスイッチなどさまざま。
そんなさまざまスイッチをならべてみたのが、このコントローラだ。
この工作で一番たいへんなのは、穴あけ(笑)。なにせドリルの刃じゃ太刀打ちできない直径2～3cmをアルミ板に空けなきゃならない。かと言って以前に紹介した「ホールソー」や「自由きり」にとっては小さすぎ。ここではドリルに取りつけられるリーマを使った。ただ手動のリーマで30mmの穴を何個も開けると、筋肉痛は必至。なのでドリルにつけられるタイプのリーマを使った。
リーマは穴を拡張する工具なので、まず6mm程度の穴をドリルで開ける。その穴をリーマで30mmまで拡張していくのがいいだろう。今回は「漢(オトコ)なら業務用!」と息巻いて大型スイッチを使ったのが敗因で穴あけがたいへんだった。
もっと手軽に楽しく工作するなら、ドリルの刃で開けられる10mm以下のスイッチを購入しよう。6～8mm程度の穴に固定できる押しボタンスイッチだってたくさんある。逆手にとって、可能なかぎり小さく作るジョイスティックなんてのも楽しい。
なおミサイル発射スイッチは、「+」端子に接続した電圧がそのままオン/オフされるしくみなので、ここではリレースイッチを入れて回路を切り離している。つまりミサイルスイッチボタンをオンにすると、5Vの電気が流れリレーがオン。このリレーでオン/オフできるスイッチを、デバイスオン/オフ用のスイッチにしている。さらにこのスイッチにもう1つの押しボタンスイッチをつなげ、誤操作防止っぽさを演出してみた。
また四角い穴は、ハンドニブラというもので開けていく。ちょうどアルミを食いちぎるようにカットできる。最後にやすりがけしてやればきれいな四角ができあがる。
あとは配線をするだけ。スイッチの端子の片方は、すべてまとめてGND端子にはんだ付け。何番にどのスイッチをつなぐかの一覧を作って、そのとおりに配線していくといいだろう。今回はケースが分離できるように、途中にコネクタをつけている。
このコントローラは、マウスをジョイスティックとレバーで制御するように設定した。赤いトップのレバーは、マウスの移動方向で倒している間だけ移動する。黒いトップのレバーは長距離移動用で倒した方向に固定されマウスが動き続ける。
その隣にあるスイッチは、[Ctrl]と[Shift]キーだ。これらのキーを押しながらマウス操作をする場合が多いので、レバースイッチでそれぞれのキーをロックした状態にできるようにした!
赤いボタンは[ESC]キー。不要なポップアップメニューが出てしまったときの解除用で頻繁に使うことになる。
緑と黒のボタンは、マウスの速さ調整。レバーを押しながら黒を押すとゆっくり、緑を押しながらだと倍速で動くようにした。
水色を赤いスイッチは、それぞれマウスの左右ボタン。このスイッチはクリック感が欲しかったので、ちょっとお高いマイクロスイッチ式のボタンを採用した。
最後のミサイルスイッチと光る押しボタンスイッチは、タスクマネージャーの呼び出し[Ctrl]+[Shift]+[ESC]キーを割り当てている。ミサイルスイッチがオンになっていなければ、押しボタンを押してもタスクマネージャーは起動しないという誤操作防止機能を備える。ミサイルスイッチをオンにして、ランプが光っている状態でボタンを押すとタスクマネージャーの起動! すばらしい!
ここで使ったいろいろなスイッチと道具
だいたい3,000円ぐらいから手に入る。メーカーやモデルによって、レバーの重さが違うので、なるべく通販で買うよりお店で試してから買うといい。
筆者が購入したのは、秋葉原の干石電商(ラジオセンター1F ※最近ゲーム系は本店からこちらに引越し)。
通常は、斜めにも入るようになっているが、裏面もプレートの向きを変えて斜めを禁止して上下左右しか入らないようにもできる。一部できないものもあるので、やはり店頭で見るのが一番。
おもに機械系の操縦をするためのレバースイッチ。ジョイスティックのように手を離すとニュートラルに戻るタイプもあれば、このレバーのようにその方向にロックする場合がある。筆者が購入したのはAmazon.co.jpで1,900円。
スイッチを左右に回すことで、モードを切り替える場合などに使う。大抵は左右どちらかに設定するスイッチだが、なかには中点でオフできるものがある。中点オフは、方向切り替えなどに使われ、前進/停止/後退などを切り替える。購入はAmazon.co.jpで2つセットで900円。田中無線電機でも扱いあり。
ボタンを押すことでオン/オフを切り替えるスイッチ。通常は押している間だけオンになる「プッシュオン」タイプ。通常はオンで押している間だけオフになるプッシュオフもある。
またノック式ボールペンのように押すたびにオン/オフが切り替わる、オルターネイトタイプがある。業務用っぽいのが欲しいなら、田中無線電機がオススメ。
通常の押しボタンスイッチは、押してもフニャっと入り込む間隔だが、マウスのボタンのようにクリック感があるタイプもある。ただ押し込む重さが千差万別なので、通販はオススメできない。購入は秋葉原のパーツ屋さんならどこでも。価格もピンきりだけど、筆者の経験則だと、安いものほど重く、軽いものほどスイッチは高い。
機械制御などでよく見かけるスイッチで、ボタンの周りにリングがついていて、ご操作防止になっている。ほとんどのスイッチは、重く深く押し込まないとオンにならないようになっている。プッシュオフタイプもあり。購入はAmazon.co.jpか田中無線電機で。Amazon.co.jpのものは中国製のものが多く(1個600円程度)、ネジが樹脂製だったりするので、本格的に使うなら田中無線電機(1個900円程度)で。
ゲームセンターのゲーム機のようなボタンで、カラフルなボタンがある。比較的ボタンは軽くできているが、クリック感のあるものと、ないものがある。またボタンを押し込むストロークも微妙に違い。購入は干石電商ラジオセンター店でさわってから。大きさによって値段もピンきり。一般的なヤツだと600～800円ぐらい。
たいてい赤くきのこのようなかたちをしたスイッチ。押しやすいように出っ張っているものの、やや重い。モーメンタリータイプと、押すとロックがかかって、ボタンを回さないと解除できないタイプがある。Amazon.co.jpか田中無線電機がオススメ。ほかの店でもジャンク品として売ってる場合も。
車いじりをする人に人気で、ここ2年ぐらいで急速に入手しやすくなった。Amazon.co.jpや干石電商、秋月電子などで。秋月だとカラーバリエーションもそろっていて1個200円で購入できる。
30mm以上の穴に拡張できるリーマ。Amazon.co.jpで海外製が3本セットで1,600円程度。加えて鉄鋼用の6～7mmのドリル。こちらは1,000～2,000円。
使っていると刃が減ってくるので、できればいいものを買いたい。筆者のオススメはHOZAN製で、干石電商などで購入できる。だいたい3,500円ぐらい。
以前の記事(初心者向けと侮るなかれ! はんだ歴数十年のおっさんも納得のはんだごてとは?)で使い勝手の良さに買い換えたはんだごて(笑)。