【白山登山にGPSmap60CSxを携行して（１）】

雨とガスの中、7月24日から白山に登ってきました。富士山、立山の雄山、白山で日本三大霊山と呼ばれ、白山は石川県と岐阜県にまたがる白山国立公園の最高峰です。ハクサンフウロ、ハクサンボウフウ、ハクサンチドリなどハクサンの名がつく多くの高山植物があるように、白山は高山植物の宝庫です。
　

《登りに見つけたキヌガサソウ》

彩の国ロボット工房実行委員会主催のロボットづくり体験教室が8月4日，5日に開催されました。
今回のテーマは茶運び人形ロボットの製作。初日は機械工作、二日目は電子工作を中心に作業を行い、はんだ付けがはじめての少年たちが見事に作品を完成させました。

《完成した茶運び人形ロボットはロボット工房のオリジナル作品》

《指導をしたのは大宮工業高校電子機械科の生徒さんたち》

【 原理の説明】

花火をする横にピカピカ光る「光玉」を置いて、風流に夏の夜を過ごしてみませんか。

昨今、携帯電話の充電器や様々な防災グッズに、電池やコンセントからの電源を使わずに、自分で発電させた電気を使うものがたくさんあります。「光玉」は防災グッズではありませんが、電池いらずの手軽なホビーとして、発電の仕組みやその電源の使い方を学びながら、製作してみてください。

■開発の経過
光玉は、2004年に長野県の飯田工業高校文化祭で、来校者に簡単な「ものづくり」を体験してもらいたいとの取り組みから生まれた企画です。機械科、電子機械科、電気科の生徒達が、それぞれの得意分野を活かして、電子機械科の生徒が設計、機械の生徒がアクリル板を加工してコイルを巻くボビンを製作、電気科の生徒が回路部分の製作を担当して誕生しました。
小学校生でも製作ができるように、なるべくシンプルな構造になっています。

住宅雑誌には、「狭い空間に男の城！書斎を作る」などという記事がよく掲載されています。クルマが趣味であれば、ガレージを建てるというのも、やってみたい男の夢、かもしれませんね。つまり、誰にも邪魔されず、趣味の世界に没頭できる空間がほしいわけです。
…というのは、後から取ってつけた理由で、実際はMAKEという本の2号(Make: Technology on Your Time Volume 02)の記事に、それも、2個所、ワークベンチの写真が写っていたので、作ってみたくなったのがきっかけです。

【LEDテスター】

発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下，LEDと略す）は、ランプや照明など、身の回りに多く使われています。
LEDは、流す電流によって明るさが変化しますし、極性があるので、逆に取り付けると点灯しません。
そこでLEDテスター（800円）を使ってみました。
使い方は、テストするLEDをICソケットにセットして、押しボタン・スイッチをONにします。すると電源ランプが点灯して、同時にテストLEDが点灯します。逆接続の場合は、電源ランプが点灯しますが、テストLEDが点灯しません。LEDをさすソケットの位置によって、電流を2から30mAまで変化できます。

《LEDのテスト》

全国情報技術教育研究会主催のマイクロロボット製作講習会が8月8日～10日の3日間開催されました。

■1日目

日本工業大学にて、機械工学科 中里先生よりロボット全般の講義がありました。

講義で説明を受けた二足歩行ロボット

【発電の仕組み】

(1)　フレミングの右手の法則
磁界（磁石の力が働く場所）中に、導体（電流を流すことのできるもの、銅線など）を入れ、ある方向に移動させると、電圧（起電力）が発生します。

このときの、電圧（起電力）を誘導起電力といい、運動したエネルギーを電気のエネルギーに換えているのです。この関係を表した法則を「フレミングの右手法則」といい、図2-1のように表すことができます。
　

《図2-1　フレミングの右手法則》

引き続き手回しオルゴール音木箱の製作を行います。

第3回目は完成した基板に電池ケースとスピーカを取り付けて仮状態で動作確認します。確認は内蔵するメロディを自動で演奏させて、基板の動作を確認したら、箱に入れます。
内蔵する演奏曲は15曲あり、音色はオルゴールのほかにピアノやオルガン、犬の鳴き声など8種類を確認できます。

■　2日目

会場を埼玉県立久喜工業高校に移し、いよいよマイクロロボットの製作です。
ロボットの大きさは縦×横×高さが1インチ=2.54cmのマイクロサイズです。
　

会場の久喜工業高校

■ 材料と工具

必要な材料を集めます。下記に、部品リストを示します。

部品リスト

※1 （株）菅原工芸運営サイト『はざい屋』　http://www.hazaiya.co.jp でも購入可能。
※2 NeoMag　（株）西興産業　http://www.neomag.jp/で購入可能。
※3 株式会社　秋月電子通商　http://akizukidenshi.com/　でも購入可能。
※4 楠電子（有） http://www.kusunoki-e.co.jp/　でも購入可能。
※5 5個売り399円を　（株）ジグ　www.kk-jig.com　で購入可能。
※6 学校教材ネット・ショップ　http://www.rakuten.co.jp/marutomi-kyouzai/　で購入可能。

【白山登山にGPSmap60CSxを携行して（2）】

前回に引き続いて、白山登山に携行した際のGPSmap60CSxの使い勝手について報告します。

・重量
本体の重量は161ｇでアルカリ電池2本46ｇ、サンヨー製のニッケル水素電池、エネループ2本で約53ｇとなり、このエネループの電池込みで213ｇとなります。この他に携行に便利なベルトクリップの重さが17ｇとなります。計230ｇで負担になる重さではありません。アルカリ電池とニッケル水素電池の切り替えは、メイン・メニュの設定を選択し、システムの設定の中の電池種別で選択します。
・大きさ
この手の機器は小型のほうがよいのですが、表示される地図が小さくては意味がありません。少し厚みが気になりましたが、電池交換のため裏蓋を外してみますと写真に示すように防水のためのシール。しっかりした厚みをもったケースになっていてアウトドア用品としての安心感が得られました。丸みを帯びた形状が手にフィットします。

■　3日目

会場を再び日本工業大学へと移し、昨日完成したマイクロロボットのプログラミングを行いました。

Cコンパイラ：CCS-C
PICライター：すみません、型番がわかりませんでした

一通り、コースを周回できるファームウエアのひな形を配布していただいたので、それを元により速く走れるように改良します・・・いじくり過ぎて改悪？していたような気がします。
　

完成したマイクロロボット・・・この大きさで電源スイッチ、確認用LEDをちゃんと装備しています。

手回しオルゴール音木箱の製作の最終回です。
最終回はトラブル対策と、手動でオルゴールを演奏します。メロディ・シートを印刷し切って長いテープ状に作成し、手で廻しながら演奏します。

●ディジタル･アンプを組み立てる その2
手始めに作り始めたRSDA202Sですが、セオリーどおり、背の低い部品からはんだ付けしていきます。
最初は抵抗を、その次はセラミック・コンデンサとフィルム･コンデンサです。
　　

　

カラーLEDを使って光の３原色の実験装置を作ってみましょう。赤、緑、青の３つのLEDの明るさを調整することで、さまざまな色を表現できる装置です。

製作担当は今年から中学生になった岩崎ゆうきクン（12歳、このブログのタイトル写真に登場しています）です。彼は、はんだ付けの経験も無くまったくの初心者ですが、彼の要望で（森下が）装置を設計してみました。
部品数も少なく回路は簡単です。綺麗に輝くLEDでいろんな色が楽しめますから、電子回路の初心者ばかりでなく、経験豊富な方もぜひ製作してみてください。
〈つづく〉

いよいよ製作に入ります。

■ コイルを巻くボビンの製作

(1) アクリル・パイプを長さ66mmに切り、切断面の内側のバリを簡単に落とします。次に、両側から24mmの位置にマジックで印を付けます。

《図4-1》

秋月電子からボイスレコーダのICが別売されたのを機会に、先に販売されていた同じICが使われているキットを製作してみました。ボイスレコーダ関連のキットは他にもう1種類ありますが、今回紹介するものは複数フレーズに分割録音したものをランダムに音声再生できる設定があり、マイコン制御もできそうです。
このキットでの録音されたメッセージは電源を切っても消えません。このキットの回路はデフォルト設定の1メッセージを60秒間扱えるモードのみです。
実際に60秒間メッセージを入れてみると結構長く感じられます。

製品名：Happiness Voice Recording (60秒録音再生）キット

家庭内の伝言メッセージ・ボックスなどに使えるかと思いましたが、録音されたかどうかのインジケータがないのでちょっと不満です。あらかじめ録音しておいて、ボタンを押すと毎回同じメッセージを再生する用途に使えそうです。アプリケーションが思いつかないので、キットのみを製作したレポートです。

【毎日数個のトマトが収穫できます】

8月に入り暑い日が続きます。真赤なトマトが毎日数個、収穫されます。

今年も、夏の間はトマトを買う必要はありませんでした。
2ｍ位丈が伸びた先端では、まだトマトの花が咲いています。この花の実の収穫は10月末くらいになりそれ以降はベランダでは気温が下がり枯れてしまいます。

培養液の状況
7月以降、培養液のPH、EC（電気伝導度）を測定した結果を示します。7月の前半は雨も多く、あまり温度が上がりませんでした。そのため、培養液の濃縮もそれほど大きくなく電気伝導度ECの値も1.6から2.0範囲に収まっていました。7月末から8月に入ってからは猛暑が続き蒸発のため培養液が濃縮され、ECを1.7位に調整しておいても数日で1/3位の液量に濃縮されます。そのため、ECの値は3.0から4.0以上になりました。PHも変動します。ただし濃縮された分の水を補給するとECの値もPHも元の値に戻ります。

【回路部分の製作】

(1) コイルのエナメルをはぐ

ボビンから出ているエナメル線を、約10cm程度残し、切断します。
その先1.5cm程を、図4-12のように紙ヤスリで削り、表面のエナメルを削り落とします。あまり強くこすると、線が切れてしまいますから注意しましょう。

《図4-12》

電子工作をするとき、テスタ一丁あれば作れます、といいますが、なんとなく不安です!
では、あと、何があればいいのでしょうか。ときどき開発をやっている個人宅を訪問するチャンスがあるのですが、かならず、オシロスコープはあります。

制御入力値とモータの回転の様子
前回のテスト回路について、制御入力の値をそれぞれ変えて、モータの回転の様子を確認した結果を示します。
測定した値
TA7291Pの制御入力IN1、IN2の設定状態とモータの制御出力OUT1、OUT2およびVS、Vccの電源電圧の様子を測定しました。電源は電池ですので電池の消耗のため測定の開始時期と終了時では電源電圧が変わっています。また、モータ駆動用の電源VSは、モータの稼動状態により停止時の3.1Vから両方のモータが駆動されるときの約2.5Vと大きく変動しています。
測定方法
動き回ると、測定が厄介なので次の写真に示すように500ｇの巻きはんだのボビンの上に載せて測定しました。ジャンパで右左の入力値IN1、IN2の設定を行いキャタピラが停止、前進、後退か確認します。その後、右左の出力およびVS、Vccの値を手早くPC5000のディジタル・マルチメータで読み取り、記録します。

電池から放出された電力の消費内訳
TA7291Pのモータ制御時の損失について考えます。
前回のモータ駆動時供給電圧とTA7291Pの出力電圧の測定結果をもとに考えます。図に示すと次のようになります。