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電子工作 - Arduino

2013年7月11日 (木)

Arduinoで操作するメルクリンZゲージレイアウト製作記

Make: Japan のページで「メルクリンの古いZゲージをArduinoで命あるレイアウトに」という記事が掲載されていました。

Front_049

これ、ふるいセットを復活させてArduinoで命を吹き込んだ作例として、読んでいてとってもおもしろいです。

こういう工作って、なんか理想のような気がします。たのしいし、喜んでもらえるし。

それにこの人、なかなかセンスもいいなあと思います。

モーションセンサーで人が近づくと列車が動く仕組みは、じつは私も部品だけは購入してストックしてあります。

そのうちやってみようかなあ、と思っていたのですが、この作例が良い参考になりそうですね。でもこれ、Arduinoをコントローラに使っているんですよね。そんなもったいない…………私は普通にせいぜいIC555くらいでやってみようと思います。

2013年2月23日 (土)

Arduino電子工作参考書 「Arduinoでガジェットを作ろう!」

秀和システムから「Arduinoでガジェットを作ろう!―たのしい電子工作」という本が出たみたいです。

新しく出た電子工作参考書ですが、目次を見るとかなり使えそうです。Arduinoが前提になっていますけれど、普通の電子工作に関する基本テクニックとしても応用の利く内容だと思います。

私のようなめんどくさがりには、プリント基板を自分でエッチングするのは大変な作業でしたけど、現在ではどうやら簡単に小ロットで外注できるんですね。そのための回路設計から発注まで、基盤の設計デザインを行うパソコンソフトの使い方から丁寧に解説されているようです。

アマゾンでは「この本は現在お取り扱いできません。」になってますけど、発売されたばかりだからかな?書店には入荷しているんでしょうか?田舎住まいのアマゾン頼みなので入手もままなりません。早く取り扱いを開始してくれないかなあ。

とりあえず、ご参考まで、出版社のページから「目次」を転載します。Arduinoと電子工作初心者にとっては本当に興味深い項目が並んでいます。

Arduinoでガジェットを作ろう!―たのしい電子工作
高橋 隆雄
秀和システム
売り上げランキング: 2,303,006
   

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目次
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chapter 1 : Arduinoについて、シールドの設計・製作をする前に
1-1 Arduinoについて
   Arduino Uno
   Arduino Leonard
   Arduino Mega 2560
   Arduino Due
   Arduino Micro
1-2 Arduino IDEについて
 ●Arduino IDEの入手と簡単なスケッチ
1-3 回路設計をはじめよう!
 ●プリント基板を使うことのメリット
 ●やっかいだったプリント基板
 ●安価な製造会社の登場
 ●本書における作業のすすめかた
  ・・何を作るか考える
  ・・回路を考える
  ・・試作する
  ・・基板を設計する
  ・・プリント基板を発注する
  ・・実際に組み立てる
  ・・組み立てたものを動かしてみる
 ●作ったものを『売る』ことも視野に入れてみよう
1-4 プリント基板の基礎知識
 ●プリント基板の構造
1-5 基板上の名称
 ●覚えておきたい基板上の名称
   ホール
   ランド
   Via
   パターン
   シルク
   レジスト
   レイアウト

chapter 2 : EAGLE を使って設計してみよう
2-1 ArduinoのシールドをEAGLEで作ろう
 ●EAGLEの入手とインストール
   EAGLEとは
   ライセンスによる違い
   EAGLEのダウンロード
   EAGLEのインストール
2-2 ArduinoのシールドをEAGLEで作ろう
 ●ライブラリの入手
2-3 ArduinoのシールドをEAGLEで作ってみよう
 ●回路作成の練習
 ●プロジェクトの作成
 ●ライブラリの指定
 ●回路図を書く
   部品を追加する
   部品を整列させる
   部品間を配線する
   エラーチェックを行う
●基板を設計する
   部品を配置する
   配線する
   外形を書く
   少し拡張する&工夫する

chapter 3 : シールドを作ってみよう
3-1 「電子サイコロ」をシールド化する
 ●何を作るか考える
 ●回路を考える
 ●試作してみる
 ●部品を選定する
3-2 回路図を書く
 ●回路図 or 試作
 ●部品を選定し並べてみる
 ●配線する
 ●基板上に部品を配置する
 ●基板上のパターンを配線する
 ●外形を指定する
3-3 データから基板を注文してみる
 ●基板を発注する
   まず基板をチェックする
   基板データを用意する
   発注する
 ●組み立てる
 ●動作を確認する
 ●“サイコロ”のスケッチを書く

chapter 4 : 「しゃべる時計」シールドを作ってみる
4-1 音声合成システム~AquesTalk pico LSI
 ●構成図
 ●部品の選定
 ●回路図を書きながら考える
   RTCまわりを書く
   アンプまわりを書く
   シールドまわりを書く
   AquesTalk pico LSIを書く
   I2Cバスを配線する
   拡張可能なようにヘッダ用の穴を用意しておく
4-2 回路図の完成とERC
 ●基板をレイアウトしパターンを書く
 ●パーツリストを作る
4-3 基板ができたら動作確認する
 ●しゃべらせてみる
 ●RTCの動作を確認する

chapter 5 : ある機能に特化したArduino 互換機を作ろう
5-1 Arduino互換機を作って時計にする
 ●CPUまわりを設計する
 ●FTDIヘッダ、ICSPヘッダをつける
 ●液晶用コネクタをつける
 ●AquesTalk pico LSIまわりの配線を行う
 ●基板をレイアウトする
 ●大変な間違いに気付く
 ●基板が完成したなら組み立てる
 ●ブートローダーを書き込む
   Arduino IDE + USBtinyISP
   AVR Studio + AVR ISPmk2
   AVR Studio 4を使う場合
 ●どうやって使うの?
 ●修正したくなったら?

資料
 ●資料1 Arduinoスケッチの書き方
 ●資料2 Arduinoのリファレンスはどこにある?
 ●資料3 Arduinoのデバッグはどうする?
 ●資料4 Arduinoライブラリの使用方法
 

2012年10月20日 (土)

100円ショップ糸ようじ箱でarduinoキャリングケース

100円ショップで買った糸楊枝です。

Img_2012

なんか気になるおおきさの箱だなあ、と思って試してみたら、ぴったりでした。

Img_2014

深めですので、LCDシールドを取り付けたままでも収まります。持ち運びや保管になかなか好適なケースとなりました。本来なら捨てるものですものね。ちょっといい気分です。

Img_2015

頭痛が治らなくて、勉強も工作もできなくて、こういうことをするのがせいいっぱいなのがかなしいです。

2012年9月30日 (日)

空を撮ってみました(arduino 間歇シャッター制御)

頭痛に悩まされています。昨日おとといの夜は頭痛で良く眠れなかった (-_- ; ; ;
ふらつきもあるし、まともに頭が働かないので、この間つくった間歇シャッターレリーズで空を撮ってみました。

こんな感じで部屋の中から撮影しました。3脚の下に見えているのがarduinoです。

Kc4a0073

2012.9.30 台風17号が来る前の正午前後の南魚沼の空模様です。

2012年9月26日 (水)

デジカメの間歇シャッター制御 (arduino)

youtubeなどでコマ撮りのフィルムを見ることがあります。たとえば空の雲の動きとか、ものを組み立てる様子とか。

ああいうの是非やってみたいな、と思っていたのですが手動ではとてもとても。と思っていたら「Arduinoで遊ぼう - 一眼レフカメラのシャッターを制御する」という記事を発見。

手持ちのコンパクトデジカメPowerShot G12を調べてみると、ラッキーなことにリモートレリーズの端子は一眼レフカメラと同じφ2.5ステレオフォンジャックのようです。喜び勇んでさっそく部品を通販で取り寄せ、記事を参考に小さな基盤を組み立てて実験してみました。

Img_1625

スケッチはほぼ元記事のとおりですが、LCDの接続の関係上出力ピンを変更してあります。で、結果は下の動画の通り。レゴの組み立て風景を10秒ごとに撮影したものを0.7秒間隔のスライドショーにして書き出したものです。

これなら十分実用になりますね。問題はカメラ本体の電池の持ちですが、ACアダプターキットも発売されているようなので、丸一日の空の様子とか植物の生長の様子とかも記録できそうでちょっと楽しみな気分です。

ただ、ネックはACアダプターキットのお値段……ちょっと高すぎるんじゃないかと思うんですが……なんとかうまい方法は無いものでしょうか?


2012年9月 8日 (土)

両面テープ粘着剤の絶縁性

色彩表示温度計シールド (arduino)の温度表示がおかしいので、よくよく調べてみたらチップの熱がセンサに影響している事がわかりました。

で、センサの位置を変えて、その上念のため熱がセンサ方向につたわらないようにとケント紙を基盤の裏に貼付けたのですが、どうもようすがおかしい……

センサの読みがやたら不安定になり、最初は接触のせいだとおもってピンヘッダの角度をいじったりいろいろ試していたのですが、ひょっとしてとおもってケント紙をはがしてみたら、あっさりなおってしまいました。

固定に使っていた両面テープの粘着剤が完全な絶縁体でなかったために、基盤裏の配線が短絡していたんですね。

そういえば、ブレッドボードも裏面に両面粘着テープが貼付けられていますが、あれは問題ないんでしょうか?ちょっと気になりました。

2012年9月 3日 (月)

arduinoのサンプルスケッチでステッピングモータを動かしてみました

arduino のサンプルスケッチで秋月のステッピングモータSPG20-1332を動かしてみました。

ドライバにTD62003を使い、リファレンスに掲載されているとおりの4pins回路で回そうとしたのですが、モータが振動するばかりで動きません。なんども配線を確かめて間違いないことを確認し、スケッチもいろいろいじってはみたのですが駄目。Twitterでアドバイスをおねがいしたりしてみましたが、結局原因は不明のまま。

丸一日逡巡してその日は時間切れで寝てしまったのですが、夜中に夢の中でふと思い当たって目を覚まし、ごそごそ起き出してスケッチを修正して試してみたら、なんとあっけなく動いてくれました。

なんのことはない、ギヤーヘッド出力軸のステップ数をstepper libraryで設定するモータのステップ数と思っていたのですね。何でこんな事に気がつかなかったのか、われながら唖然としましたが、朝まだ暗い中でステッピングモータが思い通りに動くのを見て、なんだかとっても感動しました。

たわいない話ですが、この感動が大切なのかな、などと思ったりします。でも、若い人ならもっと気づくのが早かっただろうと思うと、年齢による衰えを感じますね。

単にリファレンスに収録されている情報を確認しただけの例ですが、私みたいな初心者同胞のご参考になるかとサンプルスケッチ"MotorKnob"のテストの様子をyoutubeにアップしておきました。

Akiduki stepper motor SPG20-1332 driven by arduino with TD62003 and sample sketch stepper MotorKnob


追記;

ようやっとのことでしたが、aruduinoで簡単かつ確実にステッピングモータを動かせることがわかったので、私のように低レベルの知識しかないものでも、ステッピングモータを、本来の目的である鉄道模型のターンテーブルやトラバーサなどの駆動に使う見通しが立ちました。

あとは実際の模型を制作するに当たっての構造やコントローラのインターフェイスをどうするか考えながら、ぼちぼちと試行錯誤を楽しみたいと思います。

ところで、今回はうまく動くまでにずいぶん時間がかかってしまいました。というのも、”ステッピングモータ、 stepper、 arduino” で検索してもリファレンスに掲載されているライブラリと指定のドライバICをつかった実例はなくて、ステッピングモータを動かすアルゴリズムの解説や自作のドライバと独自のスケッチで動かしている例しかヒットしないんですね。

こういうマイコンや電子工作に親しんでネットに情報を公開されている方々には、リファレンスに掲載されているようなことやそれに伴う機材や回路の組み立てなどは常識以前の問題で、ステッピングモータの駆動アルゴリズムなどの情報の方が価値があるということなのだと思います。

余談ですが、海外のarduino関係のフォーラムで、かなり以前の日付だったと思いますが、私と同じようにギヤードタイプのステッピングモータが振動するだけで動かない、という質問をしているスレッドを見ました。それは結局解決されずにそのモータを利用するのをあきらめた、という結論で終っていて、世界には私と同じようなレベルでarduinoや電子工作にトライしている人もいることはいるんだ、となんとなく変な安心の仕方をした次第です(苦笑)

どっちにしろ私のような電子回路にも各種の機材にも詳しくない初心者にとっては、ネットで目的に合致した情報を探し出すことさえも難しいんだなあ、ということをしみじみと感じた経験でした。

2012年7月 1日 (日)

手元にあるarduinoたち

手元にたまってしまったarduinoたちです。

Sn3v0113

左上の赤いのがJapanino、右上Arduino Duemilanove 328、左下Arduino UNO、右下Arduino Leonarudoです。下の画像は基盤裏面のデザインです。

Sn3v0114

最初に手に入れたのはJapanino。これは学研大人の科学が出していたものでPOVという光残像キットが付属しており、そのままでもちょっとした遊びが出来たので、入門には良かったかなと思っています。

ただ、Macでは毎回手動リセットしないとスケッチが書き込めなかったり、装着されている水晶発振子を利用していなかったり(これはfix作業を楽しめましたから、それはそれでおもしろかったのですが)、64bitのOSに対応していないのでMacBookProではUSBで認識できなかったりといろいろ問題もあったので、必然的に純正品を購入することとなりました。

で、たいしたことをするわけでもなく、知識もないというのに、何を思ったのか新しいボードが発売されるたびに手に入れて、結局自分が使うような機能の範囲ではほとんど同じarduinoボードが4枚も手元にあることに。

しかし、こうやって並べてみると、やっぱり初期の純正品Arduino Duemilanove 328は風格がありますね。レトロクラシックといっていいのかどうか、基盤のベタ部分にも網目模様を施したり、裏面にはイタリアの地図を印刷しスルーホールがローマ、ミラノなどの都市の位置になっているというとんでもなく凝ったデザインで、創生期の意気込みみたいなものを感じます。

それに比べると、UNOやLeonardoはチップが改良されて部品の数が減ったせいもあるのでしょうが、基盤の造りも模様もかなりあっさりしてはいます。でも、裏面をみると、そこにはパッケージと共通したしゃれたデザインが印刷されていて、やっぱりイタリア製の面目躍如ってとこでしょうか?

単なる電子基盤にこれほど造形としてのデザインをほどこし造り込む感覚は他の国には見られない事だと思います。そういうところもまたArduinoの魅力の一つのような気がします。

2012年6月23日 (土)

Aruduino leonardo 品質保証理由説明文 (^^;;;

いろいろあって収入が大幅にダウンし、嫁さんといっしょに家計の行く末を考えた結果、趣味の鉄道模型関係への出費はここしばらくは御法度ということになってしまいました(涙)

それでもちょこちょこと数千円台のおもちゃの購入は認可されたので、父の日のプレゼントと称して注文した、Aruduino Leonardo(ご存じエレクトロニクス・プロトタイピングのためのオープンソース・プラットフォーム・デバイスArduinoの最新廉価版機種です)を注文。

とどいた箱をあけて説明書を眺めていたら、いきなりこんな文章が目に入りました。簡単な英語ですので、ちょっとお目通しを(^^;;;

Photo

大胆に意訳すると、下記の通り。
ーーーーーーーーーーー
<品質保証理由>
Aruduinoはプリント基板の製造も組み立ても検査もパッケージングさえもぜーんぶイタリア自国内でやってるんだかんね。今はやりのグローバルワールドたらなんたらちゅう世界ではどっかの国でひどい労働環境ととんでもない安賃金で労働者をこきつかい製造した安かろう悪かろうってシロモノが普通になっちゃってるみたいなんだけどさ、Aruduinoをそんなもんと一緒にしないでくれよな。うちでは十分な給料もらっているワーカーが安全で清潔な環境でひとつひとつ丁寧につくってんだからさぁ、品質保証間違いなしってわけさ。そこんとこよろしくな!
ーーーーーーーーーーー

なんちゅう上から目線の自信、というか無邪気なまでの皮肉を紛れ込ませた威勢の良い啖呵におもわず笑ってしまいました。

まあ、これくらいの迫力がないといけませんよねえ。見習いたいものです。

でもね、肝心の製品の方はね、下の写真をご覧あれ……

Sn3v0108  Sn3v0110

コネクタパーツがひょこゆがんで取り付けられていたりして、どこが品質保証間違いなし!(とは実際には書いてないけど)なんですか?(^^;;;

まあ、回路等基本動作部分には問題ない箇所だし、オリジナルのデザインのかっこよさ秀逸さは文句ないし、パッケージや基盤の裏面など余計なとこにまで凝った「いらんことしい」のデザインなんかも非常に好感が持てるし、てきとーにいいかげんだし、やっぱり、ほんと、とってもイタリアっぽいなあ、なんてすごく好感を持ってしまいました。

これって、ちょっと感覚ずれてんですかねえ?

話変わってこのAruduino leonardo、キーボードやマウスのエミュレーションが出来ると言うことなので、そのうちためしてあそんでみようと思っています。楽しみ(^^;;;

といっても、いまは公私にわたっていろいろ立て込んでいて暇と体力が絶望的にないのがとっても悲しいです……orz
 
 

2012.6.23 追記

ところで、このAruduino leonardoですが、tone()関数を使ったスケッチが動かないのを発見。さらに、servoライブラリともバッティングしているようです。

というようなことをtwitterで話題にしたら、回り回ってスイッチサイエンスさんがtone()関数とservoライブラリの問題をfixしたIDEを公開してくれました。これで、なんとか昔書いたスケッチも動きそうです。注:ただしD5が使えなくなるとのこと。

しかし、leonardoは知識の浅い初心者にはやはり難物です。

Download: MacOSX: Fix for tone() on Leonardo

Download: Windows: Fix for tone() on Leonardo

 
 
2012.11.6 追記

正式にtone関数の問題がフィクスされたようです。

2012/11/5 Arduino-1.0.2リリースarduino.cc


で、さっそくtone関数を使ってみました。

2011年11月 3日 (木)

processingをはじめよう

オライリー・ジャパンから、「Processingをはじめよう (Make: PROJECTS)」という本が出ました。

もともと公式ウェブサイトTutorialを含むLearning関係ページも用意されていて、それでそれなりに初歩的な内容を学ぶことが出来るので期待してはいなかったのですが、本の中身を見て認識を変えました。

Tutorialではあまりよく理解できなかったことや、私には難しすぎるexampleなども内容を解説してくれていますし、何より日本語ですし(^^;;;

むかしBASICやLOGOでお絵かき遊びを楽しんだのと同じように、例として作画したロボットを使い回しながらステップバイステップで言語や環境を学んでいくことが出来るようになっているみたいなので、飽きも来にくいかなと思います。

それに、巻末に言語のクイックリファレンスがしっかりと用意されていて、これは非常にたすかります。androidプログラムに関する解説ってのは、私にはあんまり関係なさそうだけど。

Arduino関係おすすめ参考書で紹介した「Arduinoをはじめよう」「Prototyping Lab ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ」とおなじく、私みたいな初心者にはありがたい本です。

より以前の記事一覧