Tanuki_Bayashin’s diary

電子工作を趣味としています。最近はラズベリーパイPicoというマイコンを使って楽しんでいます

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
  • 2.傾斜角度を測定する原理
  • 3.傾斜計のハードウェア
  • 4.傾斜計のソフトウェア
  • 5.傾斜角度の表示(動画)
  • 6.まとめ

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

※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。

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Xmas ツリーイルミネーション~コード編

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。

目次

  • 1.はじめに
  • 2.イルミネーションのコード
  • 3.もりしーさんのモジュール(oled.py)
  • 4.まとめ

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
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【模型】クリスマスツリーを作ろう~プログラム編

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。

目次

  • 1.はじめに
  • 2.単色のLEDを徐々に明るくし、徐々に暗くしていく
    • 2.1 PWMについて
    • 2.2 Picoにおけるプログラミング
    • 2.3 ぼんやり光らせる仕組み
  • 3. 複数のLEDを用いる、明滅する周期やタイミングをLEDごとに変化させる 件について
  • 4. 1つだけフルカラーLEDを用いる
  • 5.全体のプログラム
  • 6.まとめ

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)

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【模型】クリスマスツリーを作ろう~回路編

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。また、工作や回路を製作する場合には、はんだ付けや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
  • 2.回路について
  • 3.回路の製作
  • 4.LEDどうしを配線する
  • 5.全体の組み立て

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。

f:id:Tanuki_Bayashin:20211230140249j:plain:h320f:id:Tanuki_Bayashin:20211230140818j:plain:h320
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

f:id:Tanuki_Bayashin:20211230213727p:plain
図2ー1 クリスマスツリーで使用した回路
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【模型】クリスマスツリーを作ろう~本体の製作

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。また、工作や回路を製作する場合には、はんだ付けや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
  • 2.構成
  • 3 ツリーの本体
    • 3.1 フリー素材を使うにあたって
    • 3.2 パーツに分ける操作と背景の処理
  • 4. LEDを取り付ける

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、
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)

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【LED Roulette】LED ルーレットを作ろう

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。また、回路を製作する場合には、はんだ付けや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
  • 2.回路図
  • 3. 5種類の回路
    • 3.1 回転が反時計回り
    • 3.2 回転が時計回り
    • 3.3 LEDの向きが放射状
    • 3.4 LEDの向きが円周上
    • 3.5 部品をスルーホールにより取り付けるタイプ
  • 4.所見
  • 5.まとめ

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。

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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
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【CNCルーター】プリント基板を切断する~実行編

※なにか気になる点がありましたらコメント欄からお伝えください。また、CNCルータなど工作機械を操作する場合には、細心の注意を払って行うようお願いいたします。

目次

  • 1.はじめに
  • 2.Gコードについて
  • 3.Candle の使い方
    • 3.1 原点調整
      • 3.1.1 Z軸の調整
      • 3.1.2 X Y軸の調整
    • 3.2 基板の切断(Gコードを実行)
  • 4.まとめ

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。

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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)
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