New Style Collection / かごしまITフェスタ

告知しますと言いながら事後報告になってしまいましたが... 鹿児島市主催のかごしまITフェスタにて色々やったのでご報告。
#ファッションショーなのにダサい格好で登壇しているっていうツッコミは勘弁;;

今回は、鹿児島県内の女子大生によるファッションショー企画団体Lilyとコラボして、音と光のファッションショーというものに協力させていただきました。

モデルが何らかの決めポーズ的なものをすると、それに合わせて効果音が流れるというものを製作。
技術的には、Arduino Fioと加速度センサ(ADXL345)、XBee Pro(ZigBee)で体(主に腕)のモーションを取得して送信＆PCで受信、Processingで処理してモーション毎に音を鳴らすという仕組み。

コードに関しては色々と突貫で作ってる部分が多いので、時間が出来たら少し書き直して気が向いたら公開しようかなぁ...っと思っています。

Web系が大忙しで電子工作から離れつつある今日この頃...
そろそろニコ技にも進出したいところなので、ネタ探し中です。

Raspberry Piで秋月の無接点プッシュスイッチを使う

Web系のお仕事が山積みで、数ヶ月間更新出来ていませんでした;;
現在もガッツリ電子工作系に打ち込む時間が無いので、今回はベーシックな小ネタということで。

秋月電子で売ってる「無接点プッシュスイッチ（コード付）」を使う。
"機械的接点がない光学式の無接点プッシュスイッチです。デジタル出力型ＩＣセンサ内蔵でドライブ回路に直結可能。" という説明の通り、ICが載ってるので出てる線はVCC、GND、OUTの3本です。
添付されていた参考資料によると、スイッチを押すとOUTがGNDに落ちるようになっていたので配線は以下。

これに加えてLEDを1個追加したので、図には入れてませんが、GPIO 17(pin11)から1kΩの抵抗を介してLED、GND(pin6)というのを入れています。

プログラム(Python with RPi.GPIO)はこんな感じで。

import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(4,GPIO.IN)
GPIO.setup(17,GPIO.OUT)

while True:
 if (GPIO.input(4)):
  GPIO.output(17,GPIO.LOW)
 else:
  GPIO.output(17,GPIO.HIGH)

ifとelseの中身を変えてあげれば何にでも使えますね。

もし、ボタンを押したらコマンドを叩く様にしたい場合は、

import RPi.GPIO as GPIO
import subprocess

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(4,GPIO.IN)
GPIO.setup(17,GPIO.OUT)

while True:
 if (not GPIO.input(4)):
  subprocess.call("shutdown -h now", shell=True)

みたいな感じにしてあげれば良いかも。
#このままだとボタンを押していると連続して叩いてしまうので、一回だけ実行するようにする必要ありです。

追記：pushCheck = Falseとか定義して、以下みたいな感じにすればOK

while True:
 if (not GPIO.input(4) and not pushCheck):
  pushCheck = True
  print "Push!"
  GPIO.output(17,GPIO.HIGH)
 if (GPIO.input(4) and pushCheck):
  pushCheck = False
  GPIO.output(17,GPIO.LOW)

話は変わりますが、12/1に割と大きなネタがあるので、時期が近づいたら改めて告知します。

PICでBluetooth SPP - UARTコンバータ

BluetoothのSPPが使えるモジュール、技適マーク付きの物を買うと5000円以上したりします。
これを市販のUSBドングル型Bluetoothモジュールを使ってなんとかしようというネタ。

使うのはPIC24FJ64GB002というUSB OTGが使えるマイコンで、今のところ買えるのはRSやDigiKeyを除いて共立電子のみ。

回路はこんな感じでOK
USBコネクタ部分の配線がよく分からない順番になってますが、実際は
1 - VCC
2 - D- (図の茶色線)
3 - D+ (図の黄色線)
4 - GND
という感じでAメスコネクタと配線してください。

電圧は3.3V。
PicKit3から電源供給する際はプロジェクトのプロパティから電源供給をONに。(MPLAB X)
Arduinoのシールド化する際は3.3Vから引きます。
(本当はあんまり良くないけど)RX/TXは直でArduinoと接続しても問題なし。

実際に使う場合は、右上のFTDI breakooutが繋がってるRX、TX、GNDをUART通信したいデバイスに接続します。

Arduinoと接続してAndroidとSPPで通信している様子。
ここでは、ONと送るとArduinoの13番pinのLEDが点灯、OFFと送ると消灯というスケッチをArudinoに書き込んでいます。

PIC側のプログラムは、hrdakinori氏のPIC24F_btstackをベースに、UARTからの受信をBuetooth SPPに渡すコードを追加すればOKです。

具体的にはこんな感じで、まずbt_spp.cのbt_spp_recive_callbackを以下の様な感じに。

int bt_spp_recive_callback(uint16_t channel, uint8_t *packet, uint16_t size)
{
 packet[size] = 0;
        
        //SPP to UART
        UART2PrintString(packet);
        
 return 0;
}

更に、main.cのsw_processを以下の様な感じに。

static int sw_process(struct data_source *ds)
{
    if(IFS1bits.U2RXIF == 1){
 char text[100]={0};
        int i = 0;
        char c = 0;

        while(1){
            while(U2STAbits.URXDA) {
                c = U2RXREG;
                text[i] = c;
                i++;
            }
            if (c == '\n') break;
            else if(c == 0) break; // if UART no Connect, break while(1)
        }
        text[i] = 0; //

        //UART2PrintString(text); //debug and callback

        //Bluetooth Send
        bt_spp_send((uint8_t*)text,strlen(text));

        IFS1bits.U2RXIF = 0;

 if ( U2STAbits.OERR) {
  U2STAbits.OERR = 0;
 }
    }
 return 0;
}

あと、コンパイル時にundefined reference to packet_handlerが出るので、btstackのhci.c内のstatic void packet_handlerをvoid packet_handlerに変更します。

PICとのシリアル通信は57600bpsで、Bluetooth側は特に制約は無い(はず)。

こんな感じでSwitch Scienceさんのバニラシールドに載せてしまえば、Arduino UNOやMEGAのシールドとして普通に使えます。

Arduino+74HC595+LED16個でPOV

Arduinoとシフトレジスタ74HC595でLED16個を制御してPOVを作ろうという今更感漂うネタ。
実は4月末に作っていたものですが、なかなか時間がとれず今頃ブログに投稿です...

配線はこんな感じ。 #LED16個への配線で非常に見づらくなっております...

シフトレジスタ1個で8個のLEDが制御可能、2段にすると16個、3段で24個、4段で32個...と言う具合に(電源容量の限り)8の倍数ずつ増やすことができます。

プログラムは、Arduinoのチュートリアルも参考にしながら下記のような感じで。

int latchPin = 8;
int clockPin = 12;
int dataPin = 11;

word data;
word dataArray[][10] = {
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000001111110000,
    0b0000110000001100,
    0b0001000000000010,
    0b0001000000000010,
    0b0001000000000010,
    0b0001000000000010,
    0b0000110000001100,
    0b0000001111110000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000,
    0b0001000000000100,
    0b0001000000000010,
    0b0001111111111110,
    0b0001000000000000,
    0b0001000000000000,
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0001100000000100,
    0b0001010000000010,
    0b0001001000000010,
    0b0001000100000010,
    0b0001000010000010,
    0b0001000001000100,
    0b0001000000111000,
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000100000000100,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0000100010100010,
    0b0000011100011100,
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000001100000000,
    0b0000001011000000,
    0b0000001000100000,
    0b0000001000011000,
    0b0000001000000100,
    0b0001111111111110,
    0b0000001000000000,
    0b0000001000000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000100001111110,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000010000010,
    0b0000100010000010,
    0b0000011100000010,
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000011111110000,
    0b0000100010001000,
    0b0001000001000100,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0000100010000010,
    0b0000011100000100,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000000000000010,
    0b0001100000000010,
    0b0000011000000010,
    0b0000000110000010,
    0b0000000001000010,
    0b0000000000110010,
    0b0000000000001010,
    0b0000000000000110,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000011100000000,
    0b0000100010111100,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0001000001000010,
    0b0000100010111100,
    0b0000011100000000,
    0b0000000000000000
  }
  ,
  {
    0b0000000000000000,
    0b0000100000111000,
    0b0001000001000100,
    0b0001000010000010,
    0b0001000010000010,
    0b0001000010000010,
    0b0000100010000010,
    0b0000010001000100,
    0b0000001111111000,
    0b0000000000000000
  }
};

void setup() {
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i <=9; i++){
    for (int j = 0; j <= 9; j++) {
      data = dataArray[i][j];
      digitalWrite(latchPin, 0);
      shiftOut(dataPin, clockPin, data);
      digitalWrite(latchPin, 1);
      delay(3);
    }
  }
}

void shiftOut(int myDataPin, int myClockPin, word myDataOut) {

  int i=0;
  int pinState;
  pinMode(myClockPin, OUTPUT);
  pinMode(myDataPin, OUTPUT);

  digitalWrite(myDataPin, 0);
  digitalWrite(myClockPin, 0);

  for (i=16; i>=0; i--)  {
    digitalWrite(myClockPin, 0);
    if ( myDataOut & (1<<i) ) {
      pinState= 1;
    }
    else { 
      pinState= 0;
    }
    digitalWrite(myDataPin, pinState);
    digitalWrite(myClockPin, 1);
    digitalWrite(myDataPin, 0);
  }
  digitalWrite(myClockPin, 0);
}

これで、0123456789という数字が連続して表示されるはず。

dataArrayの中身を書き換えることで、数字以外にもアルファベットや漢字、ひらがな、記号などを表示させることができます。

「Talkspace」と表示させた例 (青い点はeneloopモバイルブースターのLEDランプ)

最終目標は自転車のホイールへの搭載なので、次は回転に同期させる部分を作っていきます。

フレキシブル太陽電池 TX3-25

少し前にSwitch ScienceでSunModというテレビなどのリモコンを太陽電池式に改造するキットが販売開始されたのですが、これに使われている(と思われる)太陽電池を偶然共立エレショップで見つけて買ってしまった訳です。

ご覧の通り非常にフレキシブルで薄いので、円筒形の物の表面に貼り付けたりするのも問題なさそう。(日の当たり具合とかは取りあえず無視して)

さっそく両極にリード線を付けてチェック。日中の屋内でも1.7Vくらいの出力が得られる。

少し曇った日の正午過ぎに西向きの窓の網戸越しに置いて1.9Vくらい。
ちなみに定格は「開放電圧/短絡電流:4.1V/40mA 操作電圧/電流:3V/25mA」だそうで、日光のガシガシ当たるところでは普通に3V出るっぽい。

追記：直射日光を当てると4V出ました。

SunModの様に直列接続のニッケル水素電池2本に並列に接続する形で蓄電して、何かに電源供給するという使い方が良さそうですが、実際に充電できる＆どのくらい充電できるのかは謎...
#そのうち検証してみるつもり