傾斜計の試作機の製作

※なにか気になる点がありましたらコメント欄にご記入ください。また、工作や回路を製作する場合には、細かい作業などに対して、細心の注意を払われるようお願いいたします。

目次

１．はじめに

　去年の７月に倒立振子なるものの組立キットを製作しました。（記事：【確率・統計ロボティクスキットMZIP-01】自作キットを組み立てて動かしてみた）そのとき、出典であるトランジスタ技術を購入し、いつか同等なものを自分でも作ってみたいと思いました。
　記事の中では、倒立振子を作る前段階として「傾斜計」と呼ばれるものにも触れられていました。倒立振子の車体の角度を測る部分のみを抜き出して構築したもののようです。
　今回、「傾斜計の試作機」に当たるものを作ってみたので、記事としてまとめておきます。

写真１　今回製作した傾斜計

主な仕様

• マイコン：ラズベリーパイPico
• センサー：３軸加速度、角速度センサ（MPU6050）
• 使用言語：MicroPython

※ラズパイPicoをC/C++で動かすことも考えており、マイコンではセンサーからの値などをモニターする必要があるので、UART（今回はFT231X（秋月）を使用）での通信の処理もつけ足しました。

出典：トランジスタ技術　２０１９年７月号　第１章第２節（P.３９～）のあたり

※出典ではカルマンフィルタを大々的に取り上げていますが、今回の記事では一切触れていません。
　また、今回の記事の内容は、センサーからの値を読み取る部分と、UARTによるシリアル通信の部分の動作確認の色合いが強いです。傾斜角を正確に測るためには、以下の内容では不十分だと考えられます。
　予めご了承ください。

Xmas ツリーイルミネーション～コード編

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１．はじめに

　もりしーさん（@kotaMorishita :twitter）の懸賞でXmas tree のプリント基板が当たりました。今回はその基板にＬＥＤをはんだ付けしたものを、ラズベリーパイ３にて制御したので、そのときのコードを張り付けておくことにしました。

　他人の書いたコード、もしくは自分のコードでも日数のおいたものは、難解を極めるとのことなので、あえて詳しい解説は少なめにしました。パズルの解読が好きな方には、リアルのなぞ解きに挑戦するつもりで、読んでいただくのも楽しいかもしれないです。

（単に詳しく解説するのが面倒なことと、それでもコードをそれなりに公開したい気持ちがあることから、このような形を取ったまでです。平にご容赦願います）

動画１　Xmas ツリー
youtu.be

参考にしたコード：もりしーさんによるXmas ツリー用のコード
　　　　　　　　　（oled.py のクラスは全面的にもりしーさんによるものです）
github.com

２．イルミネーションのコード

　以下にコードの中身のあらましを記述します。

• 前処理
• メインとなる処理　ステージ０からステージ8まである（動作は動画と下のコード内のコメントを見てください）
• 締めくくり
• 後処理

【模型】クリスマスツリーを作ろう～プログラム編

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１．はじめに

　前回、前々回とクリスマスツリーに関する記事を書いてきましたが、今回はRaspberry Pi Pico（ラズベリーパイピコ：以下Ｐｉｃｏと記載）のコーディングに関する説明をしていきます。

前回の記事
【模型】クリスマスツリーを作ろう～本体の製作 - Tanuki_Bayashin’s diary

前々回の記事
【模型】クリスマスツリーを作ろう～回路編 - Tanuki_Bayashin’s diary

プログラムの仕様をまとめると、

1. 単色のＬＥＤを徐々に明るくし、徐々に暗くしていく
2. 複数のＬＥＤを用いる
3. 明滅する周期やタイミングをＬＥＤごとに変化させる
4. １つだけフルカラーＬＥＤを用いる

としました。以下、これを満たすコードを解説していきます。（他にもいろいろな点滅の仕方があると思います。試してみてください）

【模型】クリスマスツリーを作ろう～回路編

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１．はじめに

　クリスマスツリー（卓上サイズ）を作りました。製作のメインはＬＥＤのイルミネーションです。単色のＬＥＤですが、ぼんやり光って、ぼんやり消えてゆくように調節しました。

　前回の記事では、ツリーの本体の部分と、ＬＥＤを本体に取り付けるあたりを取り上げました。

　今回は、電子回路の中身と組み立てに関して取り上げます。マイコンを使用しているのですが、内部のプログラムについては次回の記事で扱います。

図１ー１　製作した回路（左：マイコンあり　右：マイコンを外した状態）

２．回路について

図２ー１　クリスマスツリーで使用した回路

【模型】クリスマスツリーを作ろう～本体の製作

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１．はじめに

　昨年、Youtubeでクリスマスツリーを実際に作る（模型ですが）動画を見て面白いと思い、自分でも作りました。今年も同様なクリスマスツリーを作ったので、作り方を留めておこうと思いました。

※今回は製作編ということで、ツリーの本体とＬＥＤを取り付ける部分の説明のみです。

動画１：製作したクリスマスツリー
youtu.be

２．構成

　構成は簡単に説明すると、

①段ボールで作ったツリーの本体に、
②ＬＥＤを取り付け、
③本体の裏にＬＥＤを点滅させるマイコンの回路を設け、
④全体に飾り付けをし、
⑤マイコンのプログラムの製作

といった感じになりました。

　今回の記事では①と②の部分を解説していきたいと思います。（次回は③と④に触れ、最後に⑤ついて見ていこうと思います）

【LED Roulette】LED ルーレットを作ろう

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１．はじめに

　だいぶ昔（２０１０年ごろ）、LEDを使った回路が多数紹介されている本と出会い、電子工作の楽しさに触れ、いくつか自作したのですが、それらを表面実装の回路で作ったら面白いと思い、今回の回路を作ろうと思うに至りました。（参照：LED工作テクニック　いろいろな光らせ方がマスターできる　伊藤尚未著）
　今回はその中の一つである「LEDルーレット」を作りました。下の書籍で紹介されているものとは少し回路の構成は変えてあります（同じＩＣがなかった）。以下、解説していきます。

図１　LED工作テクニック　いろいろな光らせ方がマスターできる　伊藤尚未著

【CNCルーター】プリント基板を切断する～実行編

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１．はじめに

　故あってプリント基板を切断することとなりました。今回は今年12月9日に投稿した「【CNCルーター】プリント基板を切断する～準備編」を受けて、実際に生成したGコードをもとにCNCルーターを動かして基板を切断する手順を解説していきたいと思います。

図１　切断した基板（バリをとるために小型のルーターを使用した）