スマートフォン等に内蔵されている加速度センサを利用したよくあるアプリケーションとして、マトリクス LED を用いた水平器を作ってみます。マトリクス LED の光点を水平器の気泡に見立てます。ブレッドボードを傾けると光点が泡のように移動します。 作り方 必要なパーツ Arduino の電源は USB 経由で PC から供給します。必要なパーツは以下のとおりです。
「AWS IoT ボタン」を用いずにインターネット経由でスマホによるラジコン操作 スマートフォンから操作できるブルドーザーロボットです。前進、後退、回転が可能です。Qoosky WebSocket API を利用しています。制作費は Raspberry Pi が既に手元にあれば追加でおおよそ 1 万円です。センサー機能が搭載されていないため正確な操作はできませんが、学校や職場から自宅のロボットを動かすこともできます。
フォトトランジスタに流れる電流の大きさはほぼ照度に比例して変化します。抵抗で電流を電圧に変換して A/D 変換しても照度の測定はできますが、分解能が 10 ビット程度では照度の小さな変化を検知できません。そこで、タイマ IC を利用して電流を周波数に変換します。これをカウントすることで照度の測定ができますが、単純に LED やモーターを駆動させるだけでもちょっとした面白さがあります。
デジタル回路の入門として、RS フリップフロップと D フリップフロップが登場する 2 ビットカウンタを作ってみます。動画における LED のうち、下のものが 1 ビット目、上のものが 2 ビット目に対応します。タクトスイッチ二つをそれぞれ一回ずつ押すことで、1 カウントアップします。4 回のカウントアップで初期状態に戻るため 4 進カウンタともよばれます。
人が接近すると防犯用の音を鳴らします。インターネットに接続してメール送信機能を追加すれば、虚仮威しどころか立派な防犯装置になります。「勝手に人の部屋に入らないでよねー。」「いや、掃除機かけていただけだよ。」みたいな。センサの性能は視野角が約 120 度と広範囲で、距離もおおよそ 2m まで検知可能です。赤外線を発する人体や動物などが動くと反応します。自動ドアや照明の自動点灯にも応用されています。
赤外線の距離センサは、超音波距離センサと比較して測定できる距離は短めですが、残響を気にする必要がないため短時間に連続して値を取得できます。そのため、接近する物体との距離に応じたサーボモータの制御をリアルタイムに行うことができたりします。 作り方 必要なパーツ セロハンテープ、つまようじ、ティッシュペーパーは、サーボモータに持たせる白旗を作るためのものです。
作り方 作品の簡単な説明 Arduino をインターネットに接続する方法の一つは WiFi モジュール ESP-WROOM-02 を利用することです。こちらのページで紹介されている IFTTT を利用することで、温度センサで測定した値を Twitter に投稿できます。更に Qoosky Cloud Controller
作り方 作品の簡単な説明 マイコンを含む様々な IC を動作させるためには定電圧電源が必要です。USB ケーブルなどで供給する場合を除き、定電圧を出力するための回路が必要になります。ここでは、乾電池 9V 形から得られる電圧を 5V に変換し、更に 3.3V に変換し、最後に 5V に昇圧するという電力の無駄遣いともとれる基板を作ります。動作させるものはマイコンではなく燦然と輝く LED です。汎用基板として様々な場面で利用できます。
作り方 作品の簡単な説明 専用の IC を利用すると、簡単に温度や気圧を測定できます。インターネットに接続してグラフ化したりボットを作ったりと応用先は様々ですが、ここでは LCD に結果を表示する測定基板を作成します。 必要なパーツ 以下のパーツが必要になります。画像ではコンデンサを直列に接続したり抵抗を並列に接続したりしていますが、これは手元に適切な値のパーツがなかったためです。
Arduino の入門として、4 桁の 7 セグメント LED でカウントアップタイマーを作ってみます。PIN の電流制限を考慮してトランジスタを使用する必要があったり、桁数が多いためダイナミック点灯制御を用いなければならなかったりと、単なる LED 点灯制御と比較して考えなければならない事項は多めです。 作り方