HAPPY HALLOWEEN!!
＜ルナ＞今年のハロウィンは『アナと雪の女王』から。
＜ミラ＞私がアナで、
＜ルナ＞私がエルサ。
＜ミラ＞衣装は子ども時代のアナとエルサが着ていた服がモデル。
＜ルナ＞北欧のテイストが感じられる刺繍が可愛らしい。
＜ミラ＞私は今日だけ髪を茶色に染めています。どうかな。
＜ルナ＞アナっぽくて可愛い。
＜ミラ＞ルナは普段からエルサっぽいよね。
＜ルナ＞今日はこの格好でお出かけ。いい天気で良かった。
＜ミラ＞このまま町を歩いてもいいよね。片田舎のサバービアだし、ハロウィンだもん。
＜ルナ＞Let it go!
＜ミラ＞We finish each other's sandwiches.
＜ルナ＆ミラ＞Trick or Treat?
吸血鬼 ミラ・カーミラ
障害物検知センサ🔎を試してみます。
障害物検知センサは、センサが障害物に接近したことを知ることができるものです。お掃除ロボットの”ルンバ”は壁に近づくと方向を変えるでしょ？ その「壁に近づいた」ことを知るために使われているのが障害物検知センサなの。自動車にもぶつかり防止用に使われているわね。
◆ IR赤外線障害物回避センサモジュール
障害物検知センサは、超音波を使ったものや、赤外線(IR)を使ったものや、光を使ったものなどさまざま。今回使ったものは赤外線を利用した「IR赤外線障害物回避センサモジュール」というものです。
以前に使った人感センサも赤外線センサでした。
↓ 人感センサガジェットの記事
miraluna.hatenablog.com
miraluna.hatenablog.com
miraluna.hatenablog.com
＜赤外線障害物検知センサ＞
アマゾンで買いました。LM393というコンパレータをブレインとしたモジュール。コンパレータというのは２つの電圧や電流を比べて、どちらが大きいか比べてくれるもの。障害物の検知方法は、透明なLEDから赤外線を出して、物体に当たって反射した赤外線を黒いLEDが受信することで検知するの。でもコンパレータが何と何の値を比較してるのか、よくわからない。それでね、このモジュールがまた安いの。
送料込みで70円よ。 つい買っちゃったっ。
（今(2021.8月)は送料が150円かかるみたい。でも他のものを併せ買いしても150円🚛）
さあ、試運転をしていきましょう。
障害物検知センサには３つのピン（端子）があります。「電源の＋」と「電源のー」につなぐピン、それから障害物を検知したことを知らせる「信号線」のピンです。
今回はArduinoを使って、センサからの信号を目に見えるようにします。
マイコンを制御してくれるマシン「Arduino」→ 
１．配線をする
ブレッドボードとジャンパワイヤを使って配線をしていきます。
「障害物検知センサ」 「Arduino」
Vcc → 5v
GND → GND
OUT → A0
このモジュール(障害物検知センサ)は 3.3v～5v で動作するんだけど、3vでも動くので Vccは 3vのピンでもO.K.
OUTは障害物を検知したことを知らせるための信号線。センサから信号が出されて、Arduinoが受け取る。「A0」のピンは A0～A5(どれもアナログピンというピン)のどれでもよくて、スケッチ(プログラム)を書くときにつないだピンを指定します。
配線はこれだけでもいいんだけど、せっかくなのでLEDとかブザーとかをONOFFできるようにしよう。
（追加配線）Arduinoの 7pin → 抵抗器(330Ω) → LED → Arduinoの GND
☆追加配線☆ 
LEDは 7pin側を長い足(アノード)に、GND側を短い足(カソード)につなぎましょう。
抵抗器はLEDを守るためのものです。なくても動作するけど、ないとLEDが壊れることがあるの。330Ωというのは 5vを使うときの、大体の目安ね。
「7」のピンはさっきの A0と同様、スケッチで指定することができるわ。
２．スケッチ(プログラム)を書く
◆ センサから信号を受け取って、LEDを点灯させるプログラム
const int in = A0; //ここで A0~A5を指定する const int out = 7; //ここで出力ピンを指定する void setup() { Serial.begin(9600); //Arduinoとパソコンで通信を始めますよ pinMode(7,OUTPUT); //7番ピンは出力ですよ } void loop() { int n =analogRead(in); //「in」こと「A0」の値を読む Serial.println(n); //読んだ値をパソコンのシリアルモニタに表示する if(n<150){ //もし値が150未満なら digitalWrite(7,HIGH); //7番ピンをＯＮ }else{ digitalWrite(7,LOW); //値が150未満以外なら7番ピンをＯＦＦ } }
左詰めで見にくくてごめんなさい。はてなブログでコードをそのまま表示するやり方がまだよく分からないの。 今なら分かる（∂, ∂🎀y(2021.8月)
Arduinoにプログラムを書き込むツール Arduino IDE (Arduino開発環境)を起動させて、スケッチを書き込みます。Arduino IDE は無料でダウンロードできます。
Arduino公式←リンク
ダウンロード方法 ↓
miraluna.hatenablog.com
３．動かしてみる
🍎電源をつなぐと赤い色のLEDが光る。 🍐障害物を感知すると緑色のLEDも光る。
スケッチをArduinoに書き込んで、Arduino IDEにある🔎マークの「シリアルモニタ」を開きましょう。障害物検知センサが読み取った値がどんどんどんどん送られてきます。
＜調整＞
でも私、初めはうまくいかなかった。２つの調整が必要だったの。
１つめ。赤外線を送受信する２つの砲弾型LEDの向きが水平・平行じゃなかった。だからそれをぐいっとやって、向きを整えました。
２つめ。中央にある青いボックス見える？ これは半固定抵抗器で、中央の十字を回転させるとセンサの感知距離（感度）を調整できるの。時計回しで感知距離が近くなって、反時計回しで遠くなる。緑のLEDが点きっぱなしだとずっと障害物を感知し続けている状態なので、緑のLEDが消えるまで半時計回しに回します。回しすぎると反応しなくなるので、ちょうど境目くらいね。この調整も、大切です。
＜送られてくる値＞
調整がうまくいって、手をかざすと検知センサが反応するようになったら、シリアルモニタの値を見てみましょう。私の場合、5vにつないだときは1020前後の数値が送られてきて、障害物を感知すると80前後の値になった。3vにつないだときは750くらいの値で、感知すると20前後の値になった。数値には個体差があります。
＜感知距離＞
感知可能な距離は、5vでも3vでもだいたい2cm~30cmくらいでした。5cm~10cmくらいは調整が簡単だったけど、30cmくらいで感知させるにはかなりシビアな調整が必要だったわ。あまり精密な造りじゃなさそうだから、シビアというよりは偶然とフィーリングの賜物ね。
送受信LEDの横方向にある障害物にもけっこう反応します。
＜プログラム調整＞
シリアルモニタで値を確認することができたら、7番ピンにつないだLEDを光らせる値を修正します。私の場合は5vの値が1020-80で、3vの値が750-20だったので、どちらの値にもかぶらないまんなかの値を「境目」にしましょう。境目というのはスケッチ内の「150」という値がそれ。150未満だと感知していて、150以上だと感知していないとするもの。だから300とか500とかでもいいわね。個体に合わせて修正しましょう。
◆ 光らせたのは、左側にある緑色のLED
障害物を感知すると、ブレッドボードの左端にある緑色のLEDが光ります。
実験成功！ やったね（∂. ∂🎀y
４．工作アイディア
今回は動作検証までだけど、同じ原理を使えばLEDの代わりに音を鳴らしたりモーターを動かしたりすることもできる（モーターなどを動かすにはArduinoの出力以外にももっと電力が必要だけど、それはまた別のお話）。
こんなのはどうかな？
🌈手をかざすとアルコール消毒液やハンドソープが出てくるディスペンサー（ポンプを動かす）
🌈鼻や尻尾を近づけると餌が出てくる給餌器（サーボモータを動かす）
🌈触ろうとすると歌って踊り出すダンスロボ（スイッチを切り替える）
🌈車が近づくとゲートが開くジオラマ（サーボモータを動かす）
🌈障害物に近づくと急停止するおもちゃの車（スイッチを切り替える）
組み合わせのアイディア次第でいろいろなものが作れそう。
検証・紹介はミラでした。
🎀ミラの部屋へ🎀
ミラ
電子工作での注意⚠
「電気は火気と知りませう。」
ルナに叱られてしまいました。保護者のカタリともども。
ルナ
ほんとは......↓
「ファミコンカセット筐体で作る🐲
MP3オーディオプレイヤー(∂. ∂🎀y」
......という感じになるはずだったんだけど、見事に失敗しました..p_q..
なので今回は「電子工作の危険」についての記事に針路修正です。
◆ ファミコンカセット筐体
ドラゴンクエストⅣのファミコンカセットです。
今回はこのカセットをMP3プレイヤーに改造していきたいと思います。
◆ 組込み型 MP3デコーダモジュール
これ↑はマイクロSDカードに入れたMP3音楽ファイルを再生する、組込み型 MP3デコーダモジュールです。
マイクロUSB端子と普通のUSB端子があって、どちらからでも電源を取ることができる。それからイヤホンジャックとターミナルブロックがあって、イヤホンへもスピーカへも音楽を出力できるの。
ボリューム調整、曲送り、リピート、一時停止なんかの機能も付いてるわ。
アマゾンで買いました → 安い。。
◆ MP3デコーダモジュールの紹介記事
miraluna.hatenablog.com
このMP3デコーダモジュールをファミコンカセットの筐体に組み込みます。
◆ ファミコンカセット殻割方法の記事
miraluna.hatenablog.com
🍎バッテリーを組み込んで、充電式にする🍎
このMP3デコーダはUSBから電源を得ることができるんだけど、充電バッテリを配線するための端子も用意されているの。今回はその端子にリチウムイオンバッテリを接続して、充電式のMP3プレイヤを作製したいと思っています。
１．リチウムイオンバッテリの調達
リチウムイオンバッテリは、身の回りのいろんなところで活躍しているバッテリー。ジャンク屋さんへ行けば、リチウムバッテリを部品取りできるジャンクパーツがいっぱいある。今回はそんなジャンクパーツが家にあったので、そこからバッテリをいただきましょう。
◆ モバイルルーター
これはWi-Fiを使うためのモバイルルータ。でも使用には契約が必要になるから、中古屋さんでよく格安で売られています。これもこれとていつものように100円でした。ルータとしては契約が必要なジャンク品でも、部品取りとしては宝が入った宝箱みたいなもの。たぶんジャンクハッカーたち御用達の一品なんじゃないかしら？ 故障する前に売られることが多いので、美品が多いことでも定評があります（誰に？）。
◆ 特殊ネジ
宝箱には特殊ネジが使われていたので、開けるには特殊ドライバが必要です。ネジは星形の「T6」ネジでした。
◆ ご開帳
見て。ありました、リチウムイオンバッテリ。本体の半分くらいのスペースに陣取ってるわね。なんと容量は想像以上の2260mA/h。おっきい。やったね。
本体基板は使わないけど、精密機器がとってもきれいなのでシールド(銀の板)を外してみましょう。
非破壊分解を心がけているミラです。
見てください右上の画像。シールドを少し持ち上げてみたんだけど、いくつものストッパーにシールド板を挿し込んで留められていたの(説明下手でごめんなさい)。洗濯ばさみみたいなものに挟まれているだけだから着脱ができる→非破壊分解可能。そしてその精巧な美しさ。つい見入ってしまいます。気分はもうすっかり分解狂です🐺
２．バッテリーをMP3デコーダに接続する。
◆ バッテリを接続（危険！）
それではジャンク品から調達したリチウムイオンバッテリを接続していきましょう。
※ここからが過ちの始まりです。
MP3デコーダモジュールの基板に「BAT+」と「BAT-」のプリントが見えます。「ここにつなげばいいのね」と思ったのが事の発端。隣のICやコンデンサたちを、バッテリ充電器モジュールのイメージと重ね合わせちゃって、充電回路も組み込まれていると思い込んじゃってたのね。
※リチウムイオンバッテリは爆発の危険もある可燃性危険物です。充電と放電には十分な注意が必要です。
＜恐怖、悲劇は起きた＞
リチウムイオンバッテリの接続が終わり、試しに充電してみましょうとUSB端子をパソコンにつなぎました。
でも充電用のLEDは点かず。変だなと思っているとパソコンの挙動がなんかおかしい......。と、思う間もなく焦げ臭いにおいがしてきて、見るとMP3デコーダに載っているICから煙が出始めました。そしてICの真ん中に、天空の城ラピュタのロボット兵のビームを受けたみたいな赤い丸が出現！ 赤い丸はみるみる広がって......。
文章にしてみると冷静に観察していたかのようだけど、このときの私はきゃあきゃあわめいていて、隣にいた保護者のカタリがすぐにUSBをパソコンから抜いてくれたの。リチウムイオンバッテリを使って新しいことをするときにはいつも保護者同伴なので助かりました。それにしても、怖かった。
◆ ICが燃えた跡
冷えて白く小さくなっているけど、画像の赤丸のICに焼けた跡が残っています。接続方法を間違えて、あのICに高負荷がかかったのね。
この後バッテリーを外して、最初の状態に戻しました。そしてカタリがその状態でUSBをつなぐと、やっぱり同じ個所が真っ赤に。
もうこのモジュールを使うことはできそうにないわね。
◆ リチウムイオンバッテリ組込み充電器モジュールx3
MP3デコーダモジュールにバッテリーを接続するためには、この充電器モジュールを介する必要があったの。リチウムイオンバッテリは過充電で爆発することもある危険物だから、充電用の保護回路をもったモジュールは大切。正しく付けましょう(やらかした私が言っちゃう)。
◆ 予定図
本当はこんな ↑ ふうにファミコンカセット筐体にぴったり収めて.....
ワニ口クリップをスピーカに接続すれば音楽を流せて......
「ファミコンカセット筐体のMP3オーディオプレイヤーの完成(∂。∂🎀y」
ってやる予定だったのに......。
無念。
でもせっかく2260mA/hもの大きなリチウムイオンバッテリが手に入ったので、こちらは使えるようにしておきましょう。
組込み型充電器を接続します。
手作りモバイルバッテリの完成(∂。∂🎀/
みなさま、電子工作の際の配線ミスにはくれぐれも注意しましょうね。
特にリチウムイオンバッテリはおっかないものね。(怒ったときのルナも......)
普段は女神様みたいに優しいルナですが......「危ないことはしちゃだめ。」
挑戦＆失敗はミラでした。
MP3オーディオプレイヤーを作ろう。↓（私は失敗したけど..p_q..）
