思い立ったら組み込みの里で実験しよう

赤外線リモコン開発に挑戦中

日曜日にはバイトがないというN君は、思い立って土曜日に組み込みの里に連絡を入れて、作業をしたい旨を伝えてきた。赤外線リモコンの開発をしたいということを伝えて使いたい設備はオシロだと伝えていた。

日曜の来訪に備えて、たぶん使うことになるロジックアナライザ(ロジアナと略す)を使えるようにまずは、使用ソフトをインストールしていたマシンのWindows更新を進めておき、また必要なロジアナのドライバーも更新してすぐに使えるようにしておいた。

使うはずの赤外線受光部と赤外線LEDも用意しておいた。

昼過ぎにやってきたN君だったが、オシロとロジアナを使えるようにしてみせて、まずはざっくり波形をアナログのオシロで見て確認してからサンプリング時間などの設定をするように伝えてロジアナで実際に見てもらった。トリガのかけ方と表示範囲の設定や取り込みメモリ容量の設定などを伝えたのだが、実際には使い方を次々と発掘してCSV にデータを吸い上げて解析を進めていたようだった。やるねぇ高専生・・・。

現在は、アパート生活をしている専攻科生のN君だが、部屋のインフラとしてスイッチなどが無くてリモコンだらけなのだという。これを解決するソリューションとしてArduinoで学習リモコンを作ってカスタム仕様のスイッチを付けたいというのが彼の発想だったらしい。

持ってきたリモコンのうち、一つはニトリの掃除ロボットのリモコンでこれだけは、赤外線ではなくて2.4Gの無線制御だった。これについてはいろいろと調べていたようだが結局スタートキーだけをハードハックしてArduinoからスタートが制御できるようにするというのが彼の判断だった。

ニトリのリモコンの開封が一つのハードルだつたがなんとか達成して、里のワイヤストリッパーも堪能してもらい分解に必要な手業としての低温半田による組成変性で半田を溶かすということも体験理解してもらって分解に成功してリューターも使ってもらい線の引き出しに成功した。

赤外線の信号の動作確認がロジアナで取れるようになったので、まずは部品選定を進めなければならないスイッチハックの制御について実験をしていたようだ。彼の理解は、フォトカプラだったが実際にスペックを確認して無理そうだと理解したようだ。提案したのはトランジスタ、FET、最後はリレーだった。2SC1815と2N7000と3Vのリレーだった。実際にはFETはほとんど学んだだけで使ったことはないらしい。実際に馬力をあげて次々と確認していき、結局リレーに落ち着いたらしい。

とりあえず、こうした部品がすぐに手当て出来るのも、里のオープンラボの所以である。ホームセンターや秋葉に行かずともそろって実験が出来るのだ。

アイデアと腕さえあれば、彼のように次々と挑戦して新たな道具と対峙してキャッチアップして自分の思索を深めていくことが出来ますよ。

彼のデバッグは、まだ続くようです。里で見かけることがあれば声援してあげてください。

ブログラミングスクールでも電子工作の波か

2020年から始まる小学校でのブログラミング教育必修の流れを受けて、各地でブログラミングスクールでもスクラッチを用いたクラスが始まったりしているようですが、IchigoJamやArduinoを活用して電子工作との流れとの連携もいろいろと模索されているようです。里の開設以来お話しをさせていただいている教室ではLEGOからスクラッチに発展したりという流れで今さらに3Dプリンターの活用なども推進されているようです。

木更津市内でもいくつかのブログラミングスクールが立ち上がっているようで、母校の学生さんもアルバイト講師として活躍されている事例もあるようです。

組み込みの里では、電子工作というには厳しい掟を課しているので鉛フリーの半田で電子工作をさせるという大リーグボール養成ギブスのような厳しさではんだ付けの基本となる部材への加熱と半田の濡れを感じてもらえるようにしていますが、小学三年生のお子さんからこうした取り組みをさせていただいてきました。

スクールの方が電子工作を導入するのに体験したいということで訪問されたりする事例も出てきました。6年ほどの運営が続く中で宣伝もしない中で口コミだけでつながってきたということになります。実際に必要な機材や材料環境などの整備に面食らったりしているのも目にしていますが、こうした方々が増えて子供たちに刺激を与える機会が増えていけば幸いです。

いろいろな階層の方々に出来るだけ経験に基づく指導をしているのが実情です。

モノづくり体験色々

今日は高専の入試の日でした。本科生らの試験は終わりのんびりとしているかと思い、先般プリント基板づくりで止まっていたE君からの連絡があるだろうとは思っていましたが、昨日の土曜日に連絡があったのは、どこか遠い処からの利用申し込みでした。可能ですよと答えたものの、お住まいはわからずアクアラインの向こう側ということとお名前などから女性らしいということだけだった。

土曜の申込みはなかったので気が付くと昼少し前になっていて夢うつつでみた書き込みがどうやらFBのホームぺージ向けのメッセージとなっていたことに気が付き慌てて返事を送りアクセス方法などについての情報を知らせておいた。

ネットでわかったことは、小田原あたりから来られるらしい女性だということで、木更津までの距離や時間は先日の土浦から見えた方にちかい2時間半ほどになるらしかった。

日曜の朝になり、十時過ぎには来られるとお聞きして、とてもスイッチが入られてこちらまで来られるのだということも再認識しました。電子工作の入り口からはじめたいということでしたので、今どきのモノづくりに欠かせないArduino互換機の製作をお勧めして、最終的にいくつかのスケッチを動かして開発環境の構築ならびに電子工作体験の二つを今日の成果としていただくことにした。

幸い、Aitenodoモデルが液晶付きで破格のものの在庫があったのでこちらを勧め、またテープLEDでの実験などで先々のはかどりが見えそうな感触となった。大学時代に半田付けをしたことがあるのと、当時の実験ではブレッドボードも使ったことがあるらしかった。担当の先生が接触の悪さなどが起こることから毛嫌いしているらしいことなどもしれた。4月からの非常勤講師などでも心してのぞむ必要がありそうだ。

さて、里のお手製の基板バイスもつかってもらい先日来の小学生同様につかいこなしてもらっているのが、この写真だ。

開発環境として用意していた里のマシンはWindows10に移行してからArduinoIDEが正しく動作していないことがわかり、Windows10でもちゃんと動作している自前のSurface Pro2にお出ましねがうことになった。

気になっていたCH340Gいわゆる中華シリアルポートについては今は問題なく動作するのでWindows10でも問題がないことはわかり、別の理由で里のマシンはNGとなっているようだった。(要調査)

 

 

 

 作業を進めていると、作業エプロンが振動しているとしらせてくれた。三時過ぎにE君がやってくるらしいとの連絡だ。彼は、昨日のうちに送信したつもりになっていたメールが送信されていないことに今回も気が付いたようだった。

これは、おそらく送信する前に受信箱の確認をしないことに基づく最近のメールサーバーの流儀に基づくものなのだが、むしろメールアプリ側で自動的にやってもらいたいくらいかもしれない。

前回は、PCB加工機が上下動作に支障があり基板作成に至らなかったので、こちらで分解調整して対処してあったものだった。

今回の経験で基板加工機の一連の作業をE君はマスターしたので、4月から始まる新しい年度では本科の最上級生として、電子創作同好会を発展させていってくれるに違いない。今回の基板は謎のShield基板であるらしい。

お二人とも遅くまでかかりましたが本日の里での作業は充実した成果になったそうで、よかったです。

プリント基板加工機CIP100改修中です

 

基板加工機

ご利用いただいてきた基板加工機のCIP100ですが、Z軸動作不調となり次週からオーバーホールを開始しますので、改修完了しましたらご連絡通知いたします。
ご不便をおかけしてございません。

同様なNCマシンとしてQT100がございますが、こちらでは、基板にテンションをかける機構がありませんので、基板の平滑度合いに応じて仕上がりが変わることになります。

改修予定1/27から めどは2/初め

デジタル腕時計の製作体験とIchigoJamの入院

夏休みの木更津高専で行われたIchigoJam体験に参加された小学生の母子からご連絡をいただき、お姉さんに連れられて組み込みの里においでいただいた小学三年生です。
体験会では、IchigoJamのプログラム体験を親子でされていました。モノづくりや電子工作にスイッチが入ったのか、当日配布した組み込みの里のパンフレットを頼りにご両親にせがまれていたそうです。
念願かなった里でのテーマはいろいろみてもらったうえで、半田付けがそんなに量も難易度も高くないデジタル腕時計を作ってもらうことになりました。

とはいえ慣れないはんだ付けなので、ここは接着剤ではないことを学んでもらいます。いじわるをするわけではないですが、最初にROHSの半田付けを練習でしてもらいました。

基板のかけらにドリルして抵抗三本とりつけるのですが、お手本を一つ見せて、よく部品と銅箔を温めてから間に半田をしみ込ませるとうまくいくよと・・・

部品のリード線の切り方も見せましたが、あとはキット本番で学んでもらいます。ここでははんだごてで如何に部品リード線とパターンを温めることが出来るかの練習です。

ですからわざと難しいROHS半田で苦労させてみました。右側二つが小学生が苦労した戦いと学びの成果です。はんだごての鏝先を大きく当てて熱を加えないと難しいということは学んでもらえました。


本番のキットは同じくROHSではあるものの低温で溶けるタイプの千住金属のLEOを用いてはんだ付けをしてもらいました。こうすることで熱の与え方も含めて慣れてうまくはんだ付けできるようになった感触をもってもらいました。
里謹製の3Dプリンターで作成したバイスで固定することではんだ付けがしやすいことも体感してもらってから利用してもらいました。
ラジオペンチでリードを加工すること、ニッパーの刃の向きと飛ばないように押さえることなどがきょうのまなびです。真剣なはんだ付けのまなざしはいいですよね。半田付けが終わり全体を確認してショートもなくうまくはんだ付けが出来ました。苦労して練習した甲斐がありましたね。電池を挿入して仮組をしてみると一発動作でした。

あとは実はパズルのように難しいアクリルパーツを積層して図面に描かれている説明と現物を照らし合わせながら組み上げるのが彼のトライアルとりました。もう一息。

そして完成した時計をみる彼の横顔からは誇らしげな印象さえみえますね。

 

 

 

 

のちほど帰りはお母さまがお出迎えに来られて、実はIchigoJamがうまく動作していないという話を伺ったのは帰りの間際でした。

次回こられるまでお預かりすることになりました。

お預かりして確認してみたのですが、こちらは特に問題なく動作しているようでした。テレビとの相性があるかもしれませんが、おそらくIchigoJam側の電源スイッチを接続後に入れれば問題はないのかと思われます。

細かくて強度のある適当な精度の必要なもの・・・を沢山作る

里にある3Dプリンターはいわゆる互換機の第二世代くらいのもので、最近ではメジャーになってきた感じのあるものです。

さて、知人の依頼で作っていた電子工作で用いるサーボモーターSG90用のクロスホーンですが、まとまって必要だということなのでプリンターの修復がてらトライしました。

最近の扱う材料が高温設定で使う材料が増えていて、従来のPTFEを用いたフィラメントホットエンドとを熱分離する箇所でPTFEが軟化してしまいフィラメント送りが詰まってしまうという事態が起きていたことが、こちらの問題でした。

オールメタルでこの問題を解決したという触れ込みのホットエンドが良さそうだという話があったので、さっそく届いていたこともあり時間をとって組みなおしました。すでにホットエンドからクーリングバーへの接合部などか固着していて抜くのには苦労して、途中で新規の別のものに付け替えようかと思ったのですが、買い置きしてあったものは、なんとサーモ素子の取り付けネジサイズが何故か間違っていました。さっそく中華メーカーには苦言と交換を申し入れてチャットで確認しました。

あきらめて、固着した部品を外すのに使えそうな道具を物色したところベアリングなどを抜くためのプラ―が使えそうだったので、これを応用してみました。間にナットをかませたりして引き抜くことが出来ました。今回の評価が良ければ、全部付け替える予定です。

オールメタルのパーツだとフィラメントと熱分離するPTFEのスペースはなくて、その部分はアルミになっていて、下の接合部分はステンレスという構造です。

実際に組み上げて出力をしてみるとフィラメントのフィードもスムーズに見えます。一番上の写真が4つだけ試しに出力したところです。出力結果も良さげです。

現在の設定は以下の通りですが、まだまだ量産の道は遠いかな

ABSですが
ノズルは255度
ベッドは60度
です。収縮も見られずきれいに出ています。

ペンチ三兄弟

ホームセンター関係のイベントが先週幕張メッセで開催されました。管理人は、クラス会が夕方から船橋で開催される予定だったので、里からこちらに赴き、何かモノづくりに便利な工具とか材料とかはないものかという観点で探していました。大きな会場を4つ使ったものでしたので最近のDIY女子をターゲットにしていたりDIY女優の中田さんを呼んだりとにぎやかでした。溶接・溶断もパーソナルな時代になりかつての高専の実習工場設備に萌えていた時代が奔流になってきた感じさえあります。

写真の物は、その会場で愛用しているニッパーなどの工具メーカーKEIBAの三点セットです全長で70mmほどなので普通の工具の半分以下です。こちらは燕三条のメーカーで創業93年の老舗です。切れ味は抜群で組み込みの里で当初米国のDIY市場の安さから工具セットを買い求めてきましたが今後のモノづくりをしてもらう若者にとっての工具の出会いが残念なものにってはとカンブリア宮殿で取り上げられていたKEIBAに乗り換えていました。

この三点セットは創業80年で企画されて商品化されたものですが、アクセサリというわけではなくて実用に耐えますし使いこなしとしてはこの小ささで高精度な噛みこみがとても有用です。写真で三兄弟が載っているのは居酒屋のコースターです。

古いノートパソコンの基板交換などではすこしへたったフレキ基板の挿抜などが難しいことに遭遇したりしますが、細かい小さな箇所でも、このようにしっかりとグリップして挿抜が楽に安定してできるのは便利です。

むろん、こうしたミニチュアの工具は通常工具の価格と比べればとっても割高なものですが、興味のある方は里においでの際にご紹介しますよ。

夏休みの追い込みだ

朝いちばんに電話をくれたのは、何度か来てくれていたA君だ。「組み込みの里は、今日使えますか?」「はい、どうぞ何時にこられますか」「10時半くらいに伺えます」「片付けておきますので、お出かけください」

夏休みも追い込みの時期なので、自由研究の課題作成を仕上げたいとのことだ。参考になるサイトを見つけて、相当するものを作成したいとのこと。なんとか必要な部品は里でご提供することが出来た。5年間の蓄積かもしれない。彼は、何度目かなのだけれど少し遠いので母上の車の運転で来ていたのだが、今は中学生になり自転車での道のりだけれども来れるようになったわけだ。

5Vの小型リレー
マイクロスイッチ
100kの可変抵抗
5mm LED
保護ダイオード 50V1A x2
モーター制御トランジスタ
抵抗 など
細いユニバーサル基板

モーター制御する何からしいが見守ろう

 

LED仕込みのアイロンビーズアクセ用パーツ電池込み250円

応援に行った秋葉原 UDX夏祭りでは、アイロンビーズにLED仕込みをしてCR2032かCR2025のボタン電池を挟んでテープで留めるというやり方でアクセサリを作るという今風の祭り夜店的なやり方でした。接触不良になるのは抗えずちらちらするのが良いという場合もあれば、祭りの間に取れてしまってもってくる女の子がいたりと残念な風景もあり、やはりアクセサリー用の補助パーツが必要と感じました。

 

電子手芸というか仕込み手芸として縫い付けるタイプで導電糸でシステム構成するLilypadというシリーズの商品があり、この中にスイッチ付の電池ホルダーがあります。こうした基板モジュールを活用するとアクセサリーとしてもスイッチがついていますのでひらせたいときに長持ちさせることが出来ます。写真は互換品のスイッチ基板で200円ほどです。文化祭でのイベントなどで展開するのはいかがでしょう。ボタン電池込みでも250円ほどになります。