マイクロファン、TRYGEARにドットマトリックスLEDを追加するシールド「XDML-FUNX」発売！ダイナミック点灯処理や割り込み処理を学ぶのに最適

■ ドットマトリックスLEDシールド「XDML-FUNX」の特長

 

マイコン基板を使用したプログラミング学習の発展的テーマとして、ドットマトリックスLEDを用いた表示システムの制作は非常に優れた課題です。この演習は、組込みプログラミングの核心である「ダイナミック点灯処理」や「割り込み処理」を体感的に学ぶのに最適な環境を提供します。

 

近年、ドットマトリックスLEDはArduino UNO R4 WiFiにも標準搭載されるなど、非常に身近な表示器となっています。しかしながら同ボードでは、省ピンを目的とした特殊回路「チャーリープレキシング（Charlieplexing）方式」が採用されており、専用APIを呼び出すだけであれば利用は容易なものの、その表示制御の仕組み自体を学習者がゼロからプログラミング（実装）することは極めて困難でした。また、同方式の特性上、表示が暗く実用性に欠けるという課題もありました。

 

「XDML-FUNX」は、これらの課題を「正統派の行・列構成のダイナミック表示回路」を採用することで一挙に解決。学習者が自らの手で「割り込みを利用したダイナミック表示」をプログラム（構築）することにより、メイン処理の複雑なロジックや負荷に左右されないマルチタスク制御の技術を深く理解できます。さらに、目が覚めるような明るい画面表示が実現できるため、学習者に高い達成感を提供します。

 

※製品名にある「FUNX（ファンクス）」は、[Function eXtension（機能拡張）]、および[Fun eXploration（つくる楽しさの探求）]の双方を意味しています。TRYGEARシリーズの可能性を広げるとともに、未知の仕組みを自ら紐解き、ものづくりの楽しさをどこまでも「探求」してほしいという、教材としての熱い想いが込められています。

 

■ 「XDML-FUNX」でLEDマトリックス表示方式を学ぶ4大メリット

1. 初心者でもゼロから書ける「正統派ダイナミック表示構造」

本製品は、行（12行）と列（16列）がマトリックス状に交差する、組込み工学の標準的な回路を採用しています。「1列目のLEDデータをポートに出力 ➔ 一瞬待つ ➔ 2列目を出力…」という、直感的で分かりやすいコードで制御可能です。タイマー割り込み処理と組み合わせることで、「バックグラウンドで高速かつ定間隔でLED表示を更新しながら、メインループで別の処理を行う」という理想的なマルチタスクプログラミングの本質を、学習者自身で理解・実装できます。

 

2. 目が覚めるような「鮮やかな明るさ（高輝度）」を実現

Arduino UNO R4 WiFiのLEDマトリックスが駆動電流の少ないマイコン端子直結駆動であるのに対し、本製品にはLED駆動用のDMOSアレイ（電流ドライバ）を搭載。各LEDに時分割駆動（ダイナミック表示）に適した十分な電流を供給できます。さらに、人間の目が最も明るさを感じやすい「緑色LED」を採用したことで、教室内はもちろん、明るい屋外でも、文字やグラフィックがクッキリと鮮明に視認できます。

 

3. 表現力が大幅向上：16×12ドット（計192画素）のワイド画面

Arduino UNO R4 WiFi（12×8ドット・96画素）の2倍の画素数を誇ります。アルファベットの滑らかなスクロール表示、簡単なミニゲーム（ブロック崩しやドット絵アニメーション）、日本語（漢字）や複雑なアイコンの表示など、学習者の「作りたい！」という創作意欲を刺激する豊かな表現が可能です。

 

4. TRYGEARシリーズに最適化された拡張性

「XDML-FUNX」は、TRYGEARシリーズが持つ豊富な入出力を最大限に活用できるように設計されています。

・オンボード機能をそのまま併用可能: TRYGEARマイコン基板上のスイッチ、LED、圧電ブザー、RCサーボコネクタ、MicroSDカードソケットなどをそのまま利用できます。これらの豊富な入出力と「XDML-FUNX」の表示機能を組み合わせることで、多様なアプリケーション製作に取り組めます。

・外部回路やセンサの追加も容易: 「XDML-FUNX」を搭載した状態でも、マイコン基板の電源コネクタやアナログコネクタ（デジタル端子としても利用可能）、I2C端子が解放されています。様々な外部センサーや回路を拡張し、さらに応用分野を広げることが可能です。

 

 

※Arduino UNO R3との互換性を重視した「TRYGEAR-AVR（ATmega328P搭載）」では、MCUの端子数の制約により、表示が16×8ドットに制限され、利用可能なオンボード入出力は圧電ブザーのみとなります。

■ 製品仕様

対応機種: TRYGEARマイコン基板専用（信号電圧3.3V / デジタルコネクタとTFTコネクタに接続）

表示部: 16×12ドット 高輝度緑色LEDマトリックス

回路構成: LED駆動用DMOSアレイ（電流ドライバ）搭載

標準価格： 2,970円（税込）

 

■ 各種リンク

マイクロファン オンラインショップ（ご購入はこちら）： https://www.microfan.shop/products/xdml-funx-r1

XDML-FUNX 詳細紹介： https://www.microfan.jp/xdml-funx-r1

TRYGEARシリーズ 詳細紹介： https://www.microfan.jp/trygear

 

■ 商標に関する表示

※ Arduinoは、Arduino AGの登録商標です。

※ 記載されている会社名、製品名などは、各社の商標または登録商標です。

 

■ 株式会社ピープルメディア / マイクロファンについて

株式会社ピープルメディアは、九州工業大学・硴崎研究室における空間情報処理技術の研究成果の社会実装や教育の情報化に取り組むことを目的に、同大学発のベンチャー企業として設立されました。「マイクロファン事業部」は、大学教育の最前線で培った知見を凝縮し、マイクロコントローラを活用したマイコン基板の開発・販売、および教育カリキュラムや教材の開発を行っています。

 

ピープルメディアの設立者で取締役研究開発部長の硴崎 賢一は、日本初の情報工学部を擁する九州工業大学において36年にわたり情報工学に関する研究・教育に従事した、同大学の名誉教授です。

 

マイクロファンは、高度な研究開発実績と教育現場での豊富な指導経験に基づき、「教員と学習者がともに本質的な課題に集中し、主体的に学びを楽しめる」教材開発に取り組んでいます。単なるハードウェアの提供にとどまらず、学校や教育委員会との教材共同開発、教育用マイコン基板を活用した教育講習会の実施など、情報教育や次世代の技術者育成をソフト・ハード両面から支援します。

 

マイクロファン オンラインショップ： https://www.microfan.shop

マイクロファン 公式サイト： https://www.microfan.jp

株式会社ピープルメディア 公式サイト： https://www.peoplemedia.jp

 

【学校・教育機関向け支援サービス】

マイクロファンは、マイコン基板の提供に加え、教育現場のニーズに合わせた以下の支援業務を承っております。

 

教育カリキュラムの構築支援： 名誉教授の知見を活かした、体系的な学習プログラムの構築支援や各種のコンサルティング。

オリジナル教材の共同開発： 各教育機関のシラバスや学習目標に最適化した、独自のマイコン基板や周辺モジュールの企画・開発。

教育講習会・ワークショップの開催： 教員向けの技術研修や、学生を対象としたプログラミング・組み込み演習の出前授業、講習会の実施。

 

【企業向け支援サービス】

自社製品開発で培った高度な技術力を活かし、組込みシステムのソフトウェア受託開発や技術コンサルティングを承っております。

 

■ 【お問い合わせ先】

担当者： 株式会社ピープルメディア マイクロファン事業部（担当：硴崎）

E-mail： kakizaki@peoplemedia.jp