2021-10-12

Arduino UNO を使用した Plot Clock を作成してみました

マイコンマイコン-Arduino

何を作ろうか考えていたところ、かなり前にホワイトボードに時刻を描くプロットクロックの動画を YouTube で見た事を思い出しました。

Plot Clock はこのようなものです、時刻を書いては消して、また書く動作を続けますアナログぽくておもしろいですね。

www.youtube.com

この動画のようにホワイトボード用の水性ペンを使用した場合、拭き取り時の汚れやペンの乾きの問題があるので躊躇していました。

しかし、この問題を解決したYouTube動画がありました。

グローシールにUV LED の光を照射して時刻を表示させる物です、照射したあと残光が残りますので連続的に時刻を描くと汚くなりますが、押しボタンスイッチを押したときに表示させれば問題ありません。

今回はこのタイプを作成してみることにします。

www.youtube.com
　
　

使用パーツ
回路図・スケッチ・ケース
作成及びキャリブレーション
- ブレッドボードに仮組み
- キャリブレーション
動作動画
関連記事

使用パーツ

Arduino UNO：互換品

ELEGOO Arduino用 UNO R3コントロールボード ATmega328P +USBケーブル

ELEGOO

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リアルタイムクロック：DS1307

Calloy DS1307 RTC リアルタイムクロックモジュール I2C RTC AVR 5個収納ボックス付き

Calloy

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9gサーボ：MG90S パチ物

waves 2個セット MG90S サーボモーターメタルギア

waves

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グローシール：70×40mm位

ゼスタ(XESTA) ウルトラグローシールノンカット(65×95mm) 2枚入リ

ゼスタ(XESTA)

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UV LED：直径5mm 395nm

uxcell 発光ダイオードクリアラウンドパープル LEDダイオードDIP照明電球ランプ電子部品 50個 5mm 395nm

uxcell

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押しボタンスイッチ：

Kiligen 瞬間押しボタンスイッチ ON/OFF 24個押しボタン(装着内径12mm) (赤、緑、黄、青、黒、白い)

Kiligen

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回路図・スケッチ・ケース

ここからファイルをダウンロード出来ます。

www.thingiverse.com

作成及び設定方法は上記参考動画（Part1：制作編）と下記参考動画（Part2：設定編）があります。

www.youtube.com

作成及びキャリブレーション

ブレッドボードに仮組み

調整と動作確認のためブレッドボード上に配線し、前面パネルを印刷してサーボ等を取り付けました。

f:id:blogdaichan:20211012081621j:plain
　

キャリブレーション

動画Part2を参考にキャリブレーションを行います、ある程度４隅に合わせたら時間を表示させながらさらに調整しますが、この調整に相当時間が掛かります。

また、アーム接続箇所のネジを締めすぎると表示される文字が歪みますので、文字がうまく表示されないようなら調整が必要です。

表示させてみました、手書きっぽいところがよいですね。

動作動画

仮組み出来たので動作確認しました、書き順はマネしないようにして下さい。(^_^)

www.youtube.com

blogdaichan.hatenablog.com

2021-09-10

Rspberry PI Pico に GPS を接続し OLED に表示してみた

マイコンマイコン-Raspberry Pi

スマートフォンにはGPSが搭載されているので位置情報などはスマフォで見れば事足ります。

なので、GPSモジュールを使用して緯度経度を測定するような事は必要なくなりましたが、手元にドローンで使用するために購入してあったGPSがありますので Raspberry PI Pico を使用してOLEDに情報を表示してみたいと思います。
　
　

参考動画
ライブラリーの導入
- OLEDのライブラリーは以下のURLです。
- GPSのライブラリーです。
使用パーツ
配線と動作確認
- GPS衛星補足数表示には以下を追加します。

参考動画

YouTube にアップされていたこの動画を参考にしました、GitHub へのリンクがありコードと配線図がダウンロード出来ます。

www.youtube.com

ライブラリーの導入

OLEDとGPSのライブラリーが必要になります、プログラムコード内にライブラリーのリンクが記入されていますのでインストールします。

OLEDのライブラリーは以下のURLです。

github.com

GPSのライブラリーです。

github.com

使用パーツ

GPS：NEO-M8N 小型（2×2cm）の物を使用しました、ubloxです同じような物が使用できると思います。

f:id:blogdaichan:20210824095030j:plain

OLED：0.96インチ

VKLSVAN 2個 0.96" iic i2c ホワイトOLEDモジュール128×64 OLED LCDディスプレイArduinoに対応

VKLSVAN

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配線と動作確認

ブレッドボード上に配線しました、パーツはOLEDとGPSのみですので簡単です。

起動後 no data と表示され GPSデーターが表示されなかったので、 GPS が対応していないのかと諦めかけましたが、20分程度経過したら緯度・経度などが表示されました、部屋の中だったので衛星の補足に時間が掛かったのかも知れません、屋外であれば補足までの時間短縮が可能かと思います。

GPS衛星補足数を表示させると、屋内でも10個程度の衛星を補足しましたので、緯度・経度を地図に照らし合わすとピッタリ自宅の位置を示しました。

※ 緯度・経度にはモザイクをかけています。

GPS衛星補足数表示には以下を追加します。

衛星補足数を取得する。
sate = str(my_gps.satellites_in_use) # OLEDに表示させるには文字列に変換する

OLEDに表示する。
oled.text("satellites:"+ sate, 0, 48) #日付の部分に表示させる（置き換える）

2021-09-01

マキタの人気コードレス掃除機を購入してみた

その他いろいろ

我が家の愛犬ラブラドールレトリバー、黒ラブのダイスケは短毛ですが抜け毛は半端なく多く掃除が大変です。

抜け毛の多い犬を飼っている方は掃除に苦労されていることと思います。

掃除には強力なコード付き掃除機（紙パック式）を使用していますがそろそろ寿命が近づいてきました、またコードが付いるため稼働範囲が制限されるのでコンセントの差し替えなどイライラが耐えません。

コードレス掃除機はこのイライラを解消してくれる唯一の掃除機ですが問題は吸い込み能力です、カーペットなどに絡みつく犬の抜け毛がどれくらい吸い取れるのか不安があったので手を出せずにいました。

掃除機の選定基準

コードレス掃除機にする：イライラ解消のためコードレスは必須です。

吸引力の大きいもの：カーペットなどに絡みつく犬の毛を吸い取れるもの。

掃除機のメンテナンス：サイクロン式で掃除機の清掃が面倒でないもの

価格対性能：コストパフォーマンスの良いもの。

以上を考慮して探し見付けたのがこれです、18V・サイクロン付き・紙パック式・バッテリー充電器無しのタイプをチョイスしました。

YouTube 動画でのレビューで高評価、商品ページでも評価が高いコメントが多いようです、またマキタの電動工具を持っていますので、バッテリーを共有出来るのが最大のメリットです。

マキタ makita 18V充電式クリーナサイクロン CL282FDZCW 紙パック式・ワンタッチSW

posted with カエレバ

楽天市場

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使用感

コードレス最高、手軽にいつでも使えるのがいいですね、コード式の面倒さが解消されました。

吸引力は今まで使っていたコード式掃除機には劣りますが、18Vタイプなので「強」で行えば犬の抜け毛も結構吸い込んでくれますし手軽に使えるので小まめに掃除が出来、部屋が汚れなくて快適に過ごせます。

サイクロンのオプションは絶対おすすめです、メンテナンスも簡単ですし紙パックには殆どゴミがたまらないので紙パックの節約にもなります。

マキタの工具を持っていればバッテリーを共有出来ますのでコストの面でも有利ですね。

2021-08-06

ウォーターポンプを使用した自動アルコールディスペンサーを超音波センサー式に変更する

マイコンマイコン-Raspberry Pi

前の記事でウォーターポンプを使用した自動アルコールディスペンサーを作成しましたが、IRセンサーだとやはり周りの光に影響され誤動作が起こります。

そこで、光に影響されない超音波センサーを使用した物に変更したいと思います。
　
　

使用部品
回路図
ケースの一部変更（超音波センサー取付のため）
プログラムコード（2021/08/08 更新）
- MicroPython プログラムコード
動作試験（仮組み）
関連記事

　
　　
前回作成したIRセンサー式の記事
blogdaichan.hatenablog.com

使用部品

超音波センサー：HC-SR04、前回のパーツのIRセンサーを超音波センサーに変更します。

超音波検出器超音波距離モジュール距離センサ超音波センサロボット用交換

ノーブランド品

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抵抗：1ｋΩ×1本　2ｋΩ×1本、5V⇒3.3Vにプルダウンするため

回路図

IRセンサーを超音波センサーに変え、プルダウン用の抵抗を追加しました、3.3Vに接続しプルダウン抵抗無しで動くかも知れません、試していませんが。

ケースの一部変更（超音波センサー取付のため）

超音波センサーを取り付けるためケースの一部を変更します、またスプレーノズルを市販のスプレーボトルのノズル部分を使用するよう変更しました（前回記事のパーツリストにあるスプレーボトルのノズルに対応しています）。

プログラムコード（2021/08/08 更新）

HC-SR04 のライブラリーを使用するとプログラムが簡単になりますので、Thonnyを使用しライブラリーをインストールします。

Thonny を起動し [ツール]⇒[ Manage packages] を開き [hcsr04] で検索し、検索された中の [mPython-hcsr04] をクリックしインストールするとMicroPython用のライブラリーがインストールできます。

MicroPython プログラムコード

動作させると Thonny で以下のエラーが出ますが問題なく動きます。

WARNING: Could not sync device's clock: 'RTC' object has no attribute 'init'
WARNING: Device's real-time clock seems to be off by 18960713 seconds

これについての関連記事がありました。

forum.micropython.org

このフォーラムによると Thonny を Ver.3.3.11 にすると出ないようです、ちなみに私のはVer.3.3.10でした。
　

from machine import Pin
from hcsr04 import HCSR04
from utime import sleep
relay = Pin(16,Pin.OUT)     
led_red = Pin(17,Pin.OUT)
led_blue = Pin(18,Pin.OUT)
sonic = HCSR04(trigger_pin=14,echo_pin=15,echo_timeout_us=1000000)
while True:　
    distance = int(sonic.distance_cm())
    print (distance)    
    if distance > 6:
        relay.value(0)
        led_red.value(1)
    else:
        led_red.value(0)
        led_blue.value(1)
        sleep(0.2)
        relay.value(1)
        sleep(0.3)
        relay.value(0)
        sleep(2)
        led_blue.value(0)

動作試験（仮組み）

動作試験を行うため仮組みしました、最初画像の上側の超音波センサーを使用しましたが動作が不安定で下側の超音波センサーに変えました、同じHC-SR04ですが全くの別物です。

手持ちに水晶発振子の付いた画像下側の超音波センサーがなかったので、不具合が出た超音波センサーを使用しましたが距離測定が不安定ではまりました、。

組み込んだ画像です、スプレーノズルはホットグルーで超音波センサーに貼り付けました、見た目は良くありませんが蓋で隠れますので。(^_^;

blogdaichan.hatenablog.com

2021-08-01

Raspberry PI Pico とロータリーエンコーダーでWindowsを使いやすくする

マイコンマイコン-Raspberry Pi

Rspberry PI Pico をポチってから micro-Python をかじり始め、簡単なプログラムを作成しながら習得に努めています。

今回は CircuitPython を Pico にインストールしロータリーエンコーダーを使い、Windows用に拡大縮小、左右のスクロール、ボリュームコントロール、スリープなどが出来るようにコントロールノブを作成します。

使用パーツ
回路図
プログラム
ケース作成と組み込み
動作確認

使用パーツ

主要パーツは Pico とロータリーエンコーダーにRGB_LEDです。

Raspberry PI Pico

Raspberry Pi Pico Raspberry Pi RP2040デュアルコアARMCortex M0 +プロセッサをベースにしたフレキシブルマイクロコントローラーボード

seeed studio

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ロータリーエンコーダー

VKLSVAN 3個セット 360度回転式のエンコーダモジュール

VKLSVAN

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RGB 発光ダイオード(5mm)

SODIAL(R) 50個　5mm　ラウンドヘッド共通カソードRGBLEDライト発光のダイオード

SODIAL(R)

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その他、1KΩ抵抗、配線用ワイヤー、LEDフォルダー、ユニバーサル基板など

回路図

回路図はパーツが少ないので簡単ですが Fritzing で作成したので載せておきます、回路図上ではLEDが3個表示されていますがRGB_LED を使用していますので1個になります。

エンコーダーの電源は Pico の 3.3V から取ります、LEDの抵抗は1kΩを使用していますが適宜変更して下さい。

f:id:blogdaichan:20210725153032j:plain

プログラム

プログラムは下記のYouTubeを参考にしています、ケースのSTLデータやプログラムへのリンクがあります。

www.youtube.com

準備

このプログラムは CircuitPython を使用しますので、Picoにインストールします、ダウンロード先はこちら。

circuitpython.org

次にlibraryをインストールします、下記よりZIPファイルをダウンロード解凍し、解凍した中にある adafruit_hid フォルダを Pico に作成した lib フォルダ内に入れます。

github.com

Windows10設定

Windows用の機能は、拡大縮小、ボリュームコントロール、水平スクロール、長押しでスリープになります。

スリープ機能はWindows上で休止の無効化とショートカットの作成が必要になります、方法については分かりやすい参考サイトがありますので載せておきます。

作成したスリープのショートカットはディスクトップに置いておかないと動作しないようです。

休止の無効化

novlog.me

ショートカットの作成

www.lifehacker.jp

Windows用に変更したプログラム

参考動画はMAC版なのでWindows用に変更し各モード表示用にLED部分を追加しました、色は青・赤・緑で登録した機能により点灯します。

機能を変更して使用したい場合はここを参考に設定できます、また機能を多く登録するとかえって操作が面倒になります。

import digitalio
import board
import usb_hid
import time
from adafruit_hid.keyboard import Keyboard
from adafruit_hid.mouse import Mouse
from adafruit_hid.keycode import Keycode
from adafruit_hid.consumer_control import ConsumerControl
from adafruit_hid.consumer_control_code import ConsumerControlCode

print("== Pi Pico 多機能ノブ 1.0 ==")

led0 = board.GP6
led1 = board.GP7
led2 = board.GP8

led0 = digitalio.DigitalInOut(led0)
led1 = digitalio.DigitalInOut(led1)
led2 = digitalio.DigitalInOut(led2)

led0.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
led1.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
led2.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

CLK_PIN = board.GP4
DT_PIN = board.GP3
SW_PIN = board.GP2
clk_last = None
count = 0
totalMode = 3
currentMode = 0

cc = ConsumerControl(usb_hid.devices)
mouse = Mouse(usb_hid.devices)
keyboard = Keyboard(usb_hid.devices)


clk = digitalio.DigitalInOut(CLK_PIN)
clk.direction = digitalio.Direction.INPUT

dt = digitalio.DigitalInOut(DT_PIN)
dt.direction = digitalio.Direction.INPUT

sw = digitalio.DigitalInOut(SW_PIN)
sw.direction = digitalio.Direction.INPUT
sw.pull = digitalio.Pull.UP

def led():
    if (currentMode == 0):
        led2.value = False
        led0.value = True
        
    elif (currentMode == 1):
         led0.value = False
         led1.value = True
        
    elif (currentMode == 2):
         led1.value = False
         led2.value = True

def millis():
    return time.monotonic() * 1000

def ccw():
    print("CCW")
    
    if (currentMode == 0): # 画面縮小
        keyboard.press(Keycode.CONTROL)
        mouse.move(wheel=-1)
        keyboard.release(Keycode.CONTROL)
        
    elif(currentMode == 1):   # ボリューム下げる
        cc.send(ConsumerControlCode.VOLUME_DECREMENT)
        
    elif(currentMode ==2):    # 水平スクロール右
        keyboard.press(Keycode.SHIFT)
        mouse.move(wheel=-1)
        keyboard.release(Keycode.SHIFT)
        
def cw():
    print("CW")
    
    if (currentMode == 0):     # 画面拡大
        keyboard.press(Keycode.CONTROL)              
        mouse.move(wheel=1)
        keyboard.release(Keycode.CONTROL)
        
    elif(currentMode == 1):     # ボリューム上げる
        cc.send(ConsumerControlCode.VOLUME_INCREMENT)
        
    elif(currentMode ==2):     # 水平スクロール左
        keyboard.press(Keycode.SHIFT)
        mouse.move(wheel=1)
        keyboard.release(Keycode.SHIFT)
         
def long_press():
    #スリープ: Ctrl+Shift+Alt+End
    keyboard.press(Keycode.CONTROL, Keycode.SHIFT,Keycode.ALT,Keycode.END)
    keyboard.release_all()

while(1):
    led()
    clkState = clk.value
    if(clk_last !=  clkState):
        if(dt.value != clkState):
            cw()
        else:
            ccw()
            
    if (sw.value == 0):
        pressTime = millis()
        time.sleep(0.2)
        longPress = False
        
        while(sw.value == 0):
            if(millis() - pressTime > 1000 and not longPress):
                print("longPress")
                longPress = True
                long_press()               

        if (not longPress):
            currentMode += 1
            currentMode %= totalMode
            print("Mode: " + str(currentMode))
                      
    clk_last = clkState

ケース作成と組み込み

ケースは参考動画の物が使用できますが、LED を追加したため新しく作成しました、大きさは幅60mm×高さ40mmです。

動作確認

　
　

www.youtube.com

2021-07-20

ウォーターポンプを使用した自動アルコールディスペンサーの作成

マイコンマイコン-Raspberry Pi

自動アルコールディスペンサーの記事にアクセスが多くあり、武漢コロナの影響がまだまだ大きいことがうかがえます。

以前作成した自動アルコールディスペンサーはアルコールボトルの大きさに制限があり、汎用性に乏しかったと反省しています。

そこで市販のディスペンサーボトルを使用した自動アルコールディスペンサーを作成することにしました、今回はウォーターポンプを使用します。

パーツなど合計すると市販の自動ディスペンサーが購入できてしまいますが、自作する楽しみを優先していますのであしからず。

使用するパーツ
回路図
プログラム
ディスペンサーのケース
組み込み
動作させてみました
関連記事

使用するパーツ

マイコン：Raspberry PI PICO いま流行の PICO を使用してみます。

Raspberry Pi Pico ラズベリーパイピコマイコンRP2040(Arm Cortex-M0+デュアルコア@133MHz (1個)

Kuttech

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ウォーターポンプ：水中ポンプではなく、ポンプがアルコールと接触しないタイプのものです。

Yosoo蠕動ポンプ dcポンプ 6V 液体ポンプ小型液体用蠕動ポンプ液体ポンプ蠕動ポンプ diy ポンプ水槽対応実用的 (1点入り)

Yosoo

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IRセンサー：検知距離は短いですが十分使えます。

WMYCONGCONG 10個セット TCRT5000赤外線反射センサーモジュール IRバリアライントラック光電スイッチジャンパー線付き、Arduinoスマートカーロボット用

WMYCONGCONG

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リレー：5V1回路で小型のもの、ポンプのON・OFF に使用

WINGONEER 5PCS KY-019リレー用PIC AVR DSP ARM用5V 1チャンネルリレーモジュール基板シールド

WINGONEER

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リチウムイオンバッテリー：18650 3.7V3000mA 2本

[asin:B09KBB37KC:detail]

ディスペンサーボトル：容量500ミリリットルの物を使用します、手押しポンプ部分は取り外します、幅80×奥行き60×高さ150mm 以内の容器があれば使えます。

２個セット「新型コロナウイルス対策」アルコールスプレーボトル 500ml大容量霧吹き噴霧器手指消毒機家庭用詰替ボトルアルコールディスペンサーハンドクリーナーウイルス対策手消毒キッチン/学校など公共の場所に適用 (500ml)

Jnwayb

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シリコンチューブ：外径5mm×内径3mm 付属のチューブは短いので。

uxcell シリコーンチューブ 3mm x 5mm ゴムチューブクリアチューブウォーターホース

uxcell

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その他：電源スイッチ、5Vレギュレーター(L7805CV-DG)、100nFコンデンサー、47μF電解コンデンサー、2色LED (ＯＳＲＢ５１３１Ａ）、
５ｍｍＬＥＤ用ワンタッチブラケット、1KΩ抵抗、ユニバーサル基板(30×70mm)、電池ボックスなど。

回路図

今回はArduinoではなく、いま流行の Raspberry PI PICO をポチってあったので使用してみました、電源はリチウムイオンバッテリー2本を使用しました、アルカリ電池4本(6V)でも動作可能ですがポンプの動作時間の調整が必要になります、回路図ではLED2個表示されていますが赤/青の2色LED(5mmΦ)を使用します。

使用したIRセンサーは回路図の物とは異なり4端子ですが、VCC GND D0端子に接続します。(取付画像参照)

プログラム

Thonny を使用してプログラムしました、Python は習い始めなのでプログラムがスマートではないかも知れませんが参考になればと思い載せておきます。

#　automatic Alcohol dispenser 
#　water pump version
#  ===========================

from machine import Pin
import utime

relay = Pin(16,Pin.OUT)     # 5Vリレーピン
sensor = Pin(15,Pin.IN)     # IRセンサーピン
led_red = Pin(17,Pin.OUT)   # 電源表示用赤色LEDピン
led_blue = Pin(18,Pin.OUT)  # ポンプ動作表示用青色LEDピン

while True:
    if sensor.value()==1:    # IRセンサーが動作していないときは(High)
        relay.value(0)       # リレーは動作させない
        led_red.value(1)     # 赤LED点灯
    else:                    # それ以外の時(センサーが動作している)の処理
        led_red.value(0)      # 赤LED消灯して
        led_blue.value(1)     # 青LED点灯
        relay.value(1)        # リレー ON (ポンプ動作)
        utime.sleep_ms(300)   # ポンプ動作時間(0.3秒) 液量により調整する
        relay.value(0)        # リレー OFF　(ポンプOFF)
        utime.sleep(2)        # 次の動作までの待ち時間(2秒)
        led_blue.value(0)     # 青LED消灯