　「えっ、いまどきコマって……。しかも、白黒の地味なコマなんて作って何が面白いの？」と思われたかもしれませんが、ご安心（!?）ください。回してみるとアラ不思議！白黒だったコマの表面に赤、青、紫と“色”が浮かび上がってくるのです。このコマは、「ベンハムのコマ」と呼ばれるもので、筆者が子どものころに見たアニメ『一休さん』のとんち話にも登場するそれはそれは不思議なコマなのです。

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DCモーターで、色が変わる不思議なコマを作ろう！

　というわけで、白黒なのに色が浮かび上がる不思議なベンハムのコマを、「Arduino」を用いて実現していきます。筆者はこれを「ベンハムのコマ実験装置」と名付けました！じゃじゃーん（画像1）。

画像1　DCモーターに「ベンハムのコマ」を取り付けて回転させる。どんな色が浮かび上がるかな？

　コマの回転速度により、見える色が変化するので、今回は半固定抵抗を“ボリューム”にして、モーターの回転を制御します。半固定抵抗のつまみを中央にしたときは「停止」し、右に回すと「右回転」しながら速度アップ、左に回すと「左回転」しながら速度アップするようにします（動画1）。

動画1　見つめ過ぎると目が回る。DCモーターで作った「ベンハムのコマ実験装置」。残念ながら部屋の照明の影響で、動画では回転がブレて見えてしまう……

ブレッドボードで回路を組もう！

　それでは、今回使用する部品を示します（画像2、表1）。

画像2　「ベンハムのコマ実験装置」で使用する部品一式

表1　「ベンハムのコマ実験装置」の制作で使用する部品リスト。価格は共立エレショップで購入した際のデータ（購入時期：2013年12月）。青色の枠内は、以降の連載でも使用する。半固定抵抗のみ、マルツパーツ館で購入した

　DCモーターの回転を制御するために、DCモーター用ドライバIC「TA7291P」を使用します。このICを使えば、モーターを「正転」「逆転」「ストップ」「ブレーキ」の4つのモードでコントロールできます（画像3、表2）。

画像3　DCモータードライバIC「TA7291P」。放熱板の切り欠きが大きく、本体にくぼみのある方が1番ピン

表2　DCモータードライバIC「TA7291P」のピン端子の説明（データシートより抜粋）。※端子番号「3」「9」はNC端子なので何も接続してはならない

　今回は、DCモーター用に外部電源（単三電池4本）で6Vを供給しています。実験に使用する小型DCモータ「FA-130」は、適正電圧が1.5Vです。TA7291Pからそのまま電圧を掛けると、モーターに過電圧が加わってしまいます。そこで、TA7291Pの制御電源端子（4番ピン）を使って、モーターへの印加電圧を調整します。具体的には、「R1」と「R2」で“約3：1”になるよう分圧し、制御電源端子へ約1.5Vの電圧を掛けます。こうすると、TA7291Pの出力端子には1.5V以上の電圧が掛からないため、モーターを安全に制御できます。

　それでは、ブレッドボード上で回路を作成してみましょう。回路図と部品配置図を以下に示します（画像4、画像5、画像6）。