逢魔時 ～トワイライト～

前回のモータードライバーはコレの準備でした。

ユニバーサル基板に載せ替えて、超音波距離センサモジュールHC-SR04と併用。
椅子に座ると(扇風機の前方に障害物があると)回りだす扇風機…
本当は100均のUSB扇風機を動かしたかったのですが、季節商品ですからこの時期には扱ってる店舗がなくて… orz

扇風機が強力で吹き飛んでしまうのでテープで固定してあります　(･Д･｀)

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次なる工作の布石を打つべくmicro:bitでモーターを動かしてみました。

micro:bitの出力端子[P0][P1][P2]は3.3Vの電圧が出ていますが、出力電流は5mAしかないのでモーターを回すにはパワー不足です。
なのでmicro:bitでスイッチを操作してモーターの電源をON/OFFする必要があります。
こういう時にはFETを使った制御回路を組むのがお約束になっています。
回路は『RaspberryPi 電子工作 実践講座』を参考…丸パクリ…してます。

で、やってみたらパワー不足で動きませんでした(´･ω･｀)
モーターに来てる電圧計ってみたらちゃんとON/OFFは出来ているのですがエネループ2本だと電圧不足で動かないみたいです。
テスターの電池を交換しようと思って買ったエボルタ乾電池があるのですが…
エボルタ電池高いからもったいなくて使えない orz

電池ケースを買うのも時間かかるのでKEYESTUDIOのセンサーシールドから電源取る事にして取り合えず動作確認。
ちゃんと動きました。(*´ω｀*)

静止画では分かりにくいですが、この為だけに動画を作るのも面倒なので省略。
ＡボタンでＯＮ、ＢボタンでＯＦＦです。

ダウンロード - moterdrive1.hex

今回は勢いで…と言うか工作自体が目的で回路を組みましたがモーターを動かす事が目的で回路は組みたくない…って場合はモータードライバーモジュールを使うと良いと思います。

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ブレッドボードの配線図が描ける回路図エディタにfritzingがあります。
元はフリーソフトだったらしいですが、今はドネーションウェアになっており使用するには８ユーロ以上の寄付が必要になっています。
寄付の方法がPayPalしかないのでハードルが高かったのですが良くみたらクレジットカードで行けるようになっていましたので使ってみました。
※漏れなくPayPalのアカウントが作られ、PayPal経由での支払いになります。

メニューが中途半端に日本語化されてて変な感じですがふいんき(近頃は変換されるので侮れない)で大体の使い方は分かります。
前回の信号機っぽくLED３個並べたＬチカの配線図を書いてみました。

おー、なかなか良い感じ。

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micro:bitには時計機能が無いので稼働時間カウンター(リセットボタンが押されてからの経過時時間を計測している)で代用していますが誤差が大きいのでイマイチでした。
で、RTC(リアル・タイム・クロック)ユニットをくっ付けて現在時刻が分かるようにしてみました。

使用したのはDS1307を使用したユニット。
BlockEditorの拡張機能で「RTC」を検索して出てきた奴でシュミレータに配線図も一緒に出て来るので同じように結線すれば使えます。
電源と信号線を2本の計4本を繋ぐだけなので簡単です。
購入したユニットはボタン電池型のリチュウムイオン電池(LIR2032)を使えば電池の充電も出来る優れモノです。

ピンは付いてないので別途購入してハンダ付けする必要があります。
ピン実装済のユニットもありますが、この辺りはコード直付けとかも考えていたのでピンなしの方を選びました。

時刻が分かるようになったので、ランタイム計測Part2 やってみようかな。

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今更かよ！
って気はしますがＬチカ（ＬＥＤチカチカ）から始めるのが基本らしいのでやってみた。

ぶっちゃけ、ＬＥＤピカーするのに制御もクソもなくて、電流が流れすぎないようにする抵抗を付けて電源を繋げばピカーします。

今回はLEDを３個並べて電源の供給をmicro:bitの出力端子P0,P1,P2から行い信号機っぽくしてみました。

ダウンロード - le38394e382ab3.hex

ブレッドボード、LED、抵抗はこのキットに入ってたモノを使ってます。
LEDの定格調べてないし抵抗値の計算もしてませんが、キットに入っていたからコレで大丈夫なんだろうと… (´・ω・`)

コッチはKEYESTUDIOと言うフィカルコンピューティング向けのセンサーシールドやセンサーユニットを販売しているメーカーの《信号機モジュール》です。
青が右側とか何処の国の信号なんだか悩みますが、抵抗とか組み込まれてるので何も考えずに接続すれば使えます。
多分(Arduino向けに)入力5Vで設計されている気がします、本来は同社の《マイクロビットセンサーシールドV2》で使用する事を前提にしているように思いますが… micro:bitに直結でもピカーしました。

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ハンドルバーに吊り下げるマウント方法が良さげで買ってしまったGVOLT70
実際に使ってみると…微妙…　(´･ω･｀)

明るい…っちゃ明るいんだけど、対向車(?)に配慮したらしい上側をカットしたは配光は周りが見えない感がハンパない。
歩行者が突然視界に現れる感が凄いです。

micro:bitを計測機代わりにランタイムを計ってみたログではHiモードで7時間。Midモードで9時間40分と言うところでした。
LoモードはウッカリLOGを消してしまって計測失敗、なんか20時間以上…猛烈に時間掛かるし、見た感じあまり明るくない…多分使わないから良いや。

micro:bitのADコンバータは10Bitで解像度は1025の筈なのに何故か最高値が800位しか出ないのが変だな～と思っていたのですが、TEMT6000明るさセンサのデータシート見たら入力5V必要なんですね。
micro:bitのエッジコネクタから出てる電源は3V…はい、電圧不足でした。

最初に購入したキットに入ってた、このシールドは5V 電源が引き出せるようになっています。
5Vで試してみると最大値1024が出ました。
ただ、どのみち計測レンジを振り切っていますし照度が落ち始めたら一気に暗くなるのは同じですから再計測はやめておきます。
レンジを振り切らない調整ができるようになったら…あと、アレが手に入ったらもう一回やるかも。

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一応、計測はできましたが問題点もいくつか出てきました。
micro:bitの固定が難しくてチョット箱を動かすとmicro:bitかLEDライトが転がってしまう。
箱の中がどうなっているのか分からずシュレーディンガーの猫状態 (´・ω・`)
micro:bit本体に明るさを感知する機能があるので本体をセンサーとして使っていましたが、本体と一緒に買ったキットの中に明るさセンサーが付いていましたのでセンサーを箱の中に入れ本体は箱の外に出して計測状況を表示するようにします。

光センサーはCDs使うのが定石のような気がしますが、たまたまキットにオプチカルトランジスタを使ったモジュールがあったのでコレを使います。

TEMT6000光センサーモジュール、1個300～600円位です。
使い方はCDsセンサーと同じですのでCDsを使用した作例を参考にしました。

BlockEditorだとサクッと確認できますね。

MicroPythonでは参考に出来る作例が見当たらなかったのでリファレンス見て試行錯誤
ファイルが追記できない問題も「追記しないで書き続ければよい」と言う単純な解決策に至り１分間隔で(理論上)最大50時間まで保存できるようになりました。

ダウンロード - brightloger2.py

再度、計測テスト
前回と同条件にするのが望ましいので電池もヘタれたエネループ を使用

前回と同じ傾向で有効なランタイムも大体同じくらい。
うまく動いていると考えてよさそうです。

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MicroPythonで照度計測が出来ましたのでmicro:bitのストレージに計測結果を保存して照度ロガーに仕立てます。
MicroPythonのファイルはAppend(追記)が出来ません。
どっかのドキュメントに「面倒だから実装しない」みたいな事が書いてありました。(･Д･｀)
2個のファイルをコピーしながらやれば追記擬きな事が出来なくは無いのですが、ファイルが大きくなる毎に処理に時間がかかるようになり時間計測の誤差が大きくなるように思いますのでRTC(時計)がついていないmicro:bitでは無理があるように思います。
代替えとしてList(可変サイズの配列)に計測結果を覚えておいて計測終了時にまとめて書き出す方法にしてみました。

メモリー量が分からないので実験してみたところ、2個の値（経過時間と明るさ）を追記していくと250要素でメモリーエラーが発生、使えるのは200回って所でしょうか。

1分間隔で記録するつもりだったのですが200分(3時間20分)では意味がないので5分間隔で16時間30分の記録が取れるようにしました。

ダウンロード - brightloger.py

5分あれば1～2km走れますが600km走るランドヌールにしてみれば1～2km位は誤差の範囲でしょう。

micro:bitとLEDライトを箱に入れてランタイム計測
使用したライトは手持ちで一番小さきいFENIX LD13。
いつもはミドルモードでヘルメットライトに使用しているのですが取り敢えずテストしたいのでヘタれたエネループを入れてTurboモードにしておきます、多分2時間位で電池が切れる筈。

計測結果をExcelでグラフにしてみます。

micro:bit とライトの固定に難があってイマイチでしたが 計測結果は分かりやすい感じで出てます。
有効なランタイムは80～100分って感じでしょうか。

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BlockEditor版のFilesystem(ベータ版)が上手く動かなかったのでMicroPythonを試してみることにしました。
micro:bitはBlockEditorもMicroPythonもオンライン開発環境が用意されていますが…
オフラインの方が何となく好き(?)安心(?)なのでmicro:bitでPython[Muエディター]を参考にMicroPythoneのオフライン開発環境を整えます。
BBC micro:bit MicroPython ドキュメンテーションを見れば大体の使い方はわかります。

Python…教育は受けたんで概要は知っていますが実際に使うのははじめてです。
この辺りのプログラム言語は各々の特徴はあっても極端な違いはないのでJava(JavaScriptではない)とかC++とかをマスターしていればリファレンス見ながらで十分使えると思います。
MicroPythonはぶっちゃければ若干書式が違うだけで難易度はBlockEditorのJavascriptと大差ありません。

なので、まずはBlockEditorで作った照度測定をMicroPythonで書き直してみました。

Block Editorの
(明るさ)に相当するのがmicrobit.display.readlightlevel()
(一時停止ミリ秒)に相当するのがutime.sleep_ms(ms)
LEDの初期化はmicrobit.display.clear()
LEDの点灯はmicrobit.display.set_pixel(x,y,9)
と、これだけ分かっていれば組めるでしょう。

ダウンロード - bright.py

多少 (´･ω･｀) 試行錯誤しつつ無事に再現
(明るさ)を３桁の２進化１０進数で表示

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micro:bitのファイルシステムが動かない。
サンプル通り(と言うかサンプルをコピペ)してもエラー030で止まってしまう。
ログは諦めて時間計測だけにするかBlockEditorは諦めてMicroPythoneに切り替えるか悩みつつ一休み。

で、Raspberry Piです。

今買わないと二度と手に入らない気がしたので勢いで買ってしまいまた。
Raspberry Pi 2/3用のメガドライブ型ケース。

オジャレ（？）な化粧箱入り。

割と質感は良いです。

フタ(?)が開いてmaicroSDとかの小物が入れられます。
本物のメガドライブはこんな所は開きませんので何とも…セガサターン型なら良かったのに…

コネクタ位置の関係で　初期型RaspberryPi、RaspberryPi4には使えません。
RaspberryPi4は背面のコネクタ口をチョット削れば入りそうな気がしないでもない。
※RaspberryPi4は持ってないので憶測です。

何かどう見ても…
<=コレ　のガワを流用してるようにしか見えない。
類似品にスーパーファミコン型とX68000型はありました。
ファミコン型とプレステ型がないのは内部空間が小さくてRaspberryPiを入れ込むスペースが確保できなかったのだと推測。
それにつけても、セガサターンミニの欲しさよ　(´･ω･｀)

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