エレキジャックBASICの最近のブログ記事

 焦電センサと無線モジュールをPICでコントロールする
 陸上短距離用の通過タイム計測システムで効率的なトレーニングを

 焦電センサと無線ユニットとPICマイコンをマーカーコーンに装着することで、コンパクトで取り扱いが簡単な陸上短距離用の通過タイム自動計測システムを製作しました。

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(H8マイコン応用)Nゲージ鉄道模型のモータから「音」を出してみよう
 ドレミファ・コントローラの製作

 電車の音といえば、「う~ぃ~い~んん」といった昔ながらの昭和な電車の音を思い浮かべるかもしれませんが、ここ20年来の平成の電車は、さまざまな音を奏でながら走るものが多くあります。その中でも、とくに有名な電車が、京急の通称ドレミファインバータと呼ばれる電車です。そこで、鉄道模型のモータからもドレミファインバータのような音を出す、「ドレミファ・コントローラ」を作ってみよう!というのが、この製作記事です。

 
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 マイコンには、秋月電子で販売されているAKI-H8/3052FマイコンCPUボードを使用しています。

コラム  440Hzの周期でPWM制御したら
 筆者が初めて、鉄道模型をPWM制御で方式の走行実験を行ったとき、モータから音が出て驚きました。このときは、たまたま440Hzの周期でPWM信号を発生させたため、「ラー・・・」と鳴りながら、模型が走りました(440Hzは「ラ」の音の周波数です)。
 最初は、この音を耳触りに感じていましたが、発想の転換で、周波数を変えて、ドレミファ~のVVVF音ができないかと、思いつきました。また、パルス周期(周波数)を連続して変えることにより、ウィ~ン、ウィ~ンといった電車のVVVFインバータのような、音を出すことができそうと思い、そして生まれたのが、このドレミファ・コントローラです。



第3章 30/50Wのパネルで蛍光灯,庭園灯,噴水ポンプを駆動
 太陽光発電の実証実験設備の製作

 太陽電池モジュールとして30W,50W+50Wの3枚のパネルを利用して得た電気を蓄電池に保存し、LED庭園灯8基、噴水ポンプ、植物育成灯などに利用する一連のシステムを作り運用しています。Webモニタリング・システムにより、電力を把握することができます。
 チャージ・コントローラは市販品を使っています。負荷となるポンプなどにインバータ、電力を知るための電流検出回路などを自作しました。


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第5章 野菜が高い! では自分で育ててみよう
  ベランダで育てるミニ植物工場


  植物育成のために最大の要素である光の供給については、太陽光と人工照明、水の供給については給水管理の容易なハイドロ・カルチャ、面倒なプランタへの給水管理を自動化する散水レコーダの利用、給水管理の必要ない水耕栽培の組み合わせでミニ植物工場の実現を図ります。
第4章 マイコンを使ったエコ生活のための電子工作
 太陽電池と8ピンPICマイコンでミニ電源システムを作る

 小型の太陽電池を電源としたマイコン・システム用のミニ安定化電源を作ります。これはマイコンを使った無人運転システムの片隅に組み込むような目的に向いています。


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第6章 消費電力を把握するところから始めるエコ
 Arduinoでワット・メータの製作


 Arduinoには「シールド(Shield)」と呼ばれる、いろいろな機能を拡張するためのボードが各社から販売されていますが、今回は交流電流を計測できる「Wattmeter Shield」を使って、電流計測にチャレンジします。
 さらに、LANへ接続しインターネットと通信のできる「Ethernet Shield」を使って、電流値をインターネットで公開してみましょう。

 Wattmeter Shieldの概観です。

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  静電容量の変化を利用した非接触型
 ワンタッチ・お漏らしチェッカの製作

 左がセンサ、右が回路を実装する基板です。 センサ電極には約45kHzの交流信号が与えられていて、そこに流れる電流は静電容量の大きさによって変わります。この変化を検出して排尿しているかどうかが判別できるわけです。 omorasi写真7 出来上がった.jpg
 検出したときには、メモディICを鳴らします。

 

 板壁の中のサンの場所を見つけるスタッド・センサに応用もできます。
 地デジ放送の中でワンセグという形態があって、携帯に含まれていたりやパソコン用の小型のチューナが各社から発売されています。ここでは、ワンセグの感度を上げるために、第1章で製作したアンテナを利用する方法を説明します。
 バッファロー製ワンセグ・チューナに付属している「Fコネクタ変換ケーブル」を使用することで、付録のアンテナと接続することができます。
 調整しやすい、専用のレベル・メータを作りました。
 対応機種は、DH-ONE/U2、DH-ONE/U2P、DH-ONE/U2M、DH-KONE/U2、DH-KONE/U2S、DH-KONE/U2R、DH-KONE/U2V、DH-KONE/U2DS、DH-KONE/U2DSL、DH-MONE/U2です。対応OSは、Windows 7(32/64ビット)、Windows Vista(32/64ビット)、Windows XP(32ビット)です。

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 エレキジャックBASIC No.1は、2010年8月25日発売予定です。

 地上ディジタルテレビ放送(地デジ)の電波を受信し,LEDのレベル・メータでその電波の強さを表示する,電界強度計を製作してみましょう.

 地デジの仕様と市販のUHFチェッカの特性をもとに,目標仕様を以下のように設定してみます.

  • 受信帯域         : 470MHz~770MHz
  • 受信感度(最小レベル) : -55dBm前後
  • レベル表示範囲         : 10dB以上
  • レベル表示         : LED,5段階
  • 動作電圧         : +3V(電池2本で動作)

 電界強度計の心臓部である検波回路は,検波用ショットキー・バリア・ダイオードで構成します.検波回路は,入力された高周波信号の電力に比例した電圧信号を出力する回路です.

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 エレキジャックBASIC No.1は、2010年8月25日発売予定です。


 2010年3月29日,東京スカイツリーは東京タワー(333メートル)を超えて338メートルに達しました.
 電波は「波」という字が使われているとおり,空間を伝わる電気の波です.電波は見えないので実感がわきませんが,確かに空間を移動しているという事実は,アルミ・ホイルで携帯電話を包むとアンテナ・マークの表示が変化するので明らかです.
 超高層ビルが林立している都市部では,建物の鉄骨が電波を吸収・反射することで,受信しづらい場所ができます.送信アンテナがビルよりもはるかに高ければ,ビルの影が少なくなりますが,同時に多くのビルで電波のエネルギーが失われることなく,電波はより遠方まで届くというわけです.

 良好に受信するためには,受信アンテナの性能も重要ですから,第1章では,地デジ専用の受信アンテナを作成して,いろいろ実験してみしょう.

f16.jpg 図のような複数の周波数で使えるダイポール・アンテナ(マルチバンド・ダイポール・アンテナ)は,複数本のダイポール・アンテナを束ねて給電しています.特性は、下の図のようになります。

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 下の写真は,マイクロ波伝搬の権威である渋谷茂一氏の開発された地デジ用の受信アンテナをもとに,筆者が許可を得てシミュレーションで改良したモデルです。

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