エレショップblog

半導体・センサー・マイコン・電子工作キットほか、各種電子部品の専門店「共立エレショップ」から主に電子工作の関連情報をお届けします。 http://eleshop.jp/

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ハンダ付け必要-非マイコン系


先月ワンダーキットの★「電磁波レベルメータSP」(DN-G8SP)を作りました。
あれから色々な所に持って行っては、目に見えない電磁波の存在に驚いたり感心したりと興味深い体験をしています。

ひとしきり★「電磁波レベルメータSP」(DN-G8SP)遊び倒した後で、さて次は何を作ろうかしたと共立プロダクツ製品カタログをめくっていると、なんだか★「電磁波レベルメータSP」(DN-G8SP)シンプル版のようなキットを見つけました。

このキットは金属を探知できるんだそうで、隠れたところにある金属、例えば硬貨とかコインとか小銭とかを見つけることが出来るんだそうです。
なにそれ、すごい!

と言う訳で今回はこの★「金属探知キット」(KN-Z9)を作ってみることにしました。

KNZ9-1

ではまず部品を見てみましょう。

KNZ9-2

少な!部品点数少な!
基板にハンダ付けする部品はわずか14個。これは初心者にも優しいキットですね。

次に基板を見てみましょう。

KNZ9-3

シンプルでスッキリした基板です。
部品の配置にも余裕があるので取付けもしやすそうですね。

KNZ9-4

ハンダ付け箇所は多くないですが…
よく見るとランドがつながっている所が幾つかありますね。
ココは要注意です。

さらに注意しないといけない所がありました。
まずはセラミックコンデンサ

KNZ9-5

見た目同じような感じですけど、書いている数字が違います
取付ける所を間違えないように注意してくださいね。

それと抵抗

KNZ9-6

これもパッと見では全部同じに見えますけど、よく見ると色付きの線(カラーコードって言います)がそれぞれ違います。
取付ける時間違えないようにしっかりと確認してくださいね。

では作っていきましょう

まずは抵抗から。
説明書に書いてある色と同じものを選んで付けましょう。

KNZ9-7

次にダイオード
ダイオードは方向が有るので注意してください。

KNZ9-8

次にIC
ICも方向があるのでよく確認して取付けてください。

KNZ9-9

そして基板を確認した時に触れましたが、ICのハンダ付け箇所でランドがつながっている所がありました。
ココはどうしてもハンダが流れやすくなるので、ハンダを流しすぎないように注意してください。

KNZ9-10

結果的につながってしまうのは問題ないのでそこは気にせずサクサクとハンダ付けを進めましょう。

続いてセラミックコンデンサ
セラミックコンデンサには方向が無いので、数字さえ間違えなければ大丈夫です。
足と穴の間隔が合わないところもありますが気にせず取付けてください。

KNZ9-11

次がちょっと大変、スライドスイッチです。

KNZ9-12

何が大変って、けっこうグイッと押し込まないと入んないんです!
力を入れすぎて足を折ってしまわないように注意してくださいね。


次もちょっと迷った半固定抵抗

KNZ9-13

基板に書かれている図を見ればなんてこと無いんですけど、取付け方を迷っちゃいました
だって、半固定抵抗の足は3本なのに基板には4個穴が開いてるんですもの。

KNZ9-14

ワンダーキットの人に聞いてみた所、この第四の穴は今使っている半固定抵抗とは違う形の半固定抵抗にも対応できるように開けている穴なんだそうです。
部品の形が変わっても大丈夫なようになってるんですね。こんな事もあろうかと!的な感じで。


次は電解コンデンサです。
セラミックコンデンサと違って取付方向があるのでよく確認して取付けてくださいね。

KNZ9-15

次はいよいよ金属を探知するセンサーの取付です。
今回使うセンサーは『インダクター』と言う部品です。
実は以前作った電磁波レベルメーターキットのアンテナも『インダクター』でした。
同じ部品なのに金属を検知したり電磁波を検知したり不思議な部品です。
今度調べてみようと思います。
この『インダクター』も基板からはみ出るよう90度折り曲げて取付けます。

KNZ9-16

このインダクターの先で金属を探知するんですね。
折れたり取れてしまわないようにしっかりとハンダ付けしてください。

あとはブザー電池スナップを取り付ければ完成です。
ブザーに極性は無いので好きなように取付けてもらえればいいんですけど、電池スナップは+と-があるので間違えないように注意してください。

KNZ9-17

これで完成です!やったー!!

KNZ9-18

部品点数が少ないだけあって、30分ほどで簡単に組み立てができました
ハンダ付けするところもそこそこ有るので初心者の方でしたら達成感も味わえて良いかもしれません。

では次回は電池を繋いで感度調節をして、実際に遊んでみたいと思います。


乞うご期待!

(記事:オカポン)
更新予定:毎週木曜日(次回は4月13日です!)


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ハンダ付け不要-マイコン系


最近、プログラミングをして動かすロボットが増えてきたように思います。
これはたぶん、2020年に小学校でプログラミング教育の必修化が検討されていることを受けて増えてきているんじゃないかと思うんです。
★共立エレショップにも色々と面白そうなキットが増えてきましたが、さて…では何から始めようかな?と悩む人も多いのではないでしょうか。

ということで。
今回は私的にビビッと来た★「mBot」というロボットを作ってみたいと思います!
色は★「ブルー」★「ピンク」があります。
私は「ブルー」を選びます。
mBot-24
正面に顔が付いててなんだかかわいくないですか?
どうせ作るならカワイイ方がいいですもんね。
 
さてこの★「mBot」ですが、説明書が英語なんです。英語分からないし、めちゃくちゃ難しそう…と思っても大丈夫!
何故なら、英語がとてつもなく苦手な私でも出来たからです!ムフー
説明書はイラスト満載で、英語が読めなくてもなんとなく作り方がわかるようになっているんです!
ただし、やっぱりつまずく所がいくつかあったので、写真とともに解説しますね。

では、箱を開けてみましょう!
mBot-1mBot-2

箱の内側に簡単な作り方が描いています。
こう見ると、「えっ…こんなに部品あるの?」って思っちゃいそうなんですけど、大丈夫!
ちゃんと手順通りに組み立てればあっという間に出来上がりです。

中身はこんな感じ。
mBot-3
細かい部品も一つ一つが個別にしっかりパックされています。

そして、私今回一番感動したのがコレ!
mBot-4
付属のドライバなのに、凄くしっかりしたドライバだと思いませんか?!
手にフィットしやすいですし、何より安っぽくない!
そして、作業進めてアレ?って思ったんですが、六角レンチが必要な場面があったんですね。
探したんですが、六角レンチ無いなー…これは自分で用意するのかなー…面倒くさいなー…なんて思いながらドライバーをいじくっていると…
これやーん!!!ってなったんです。
mBot-5
いやぁ、まさかプラスドライバの反対側が六角レンチだったなんて。
と言う訳でドライバの軸を反対に挿し込むと六角レンチになるという素敵なギミックまで付いていたんです!
このドライバだけで「mBot」買う価値ありますよ!(なんちゃって)
 
 
さてさて、では組み立てを始めましょう!
まずは「M3×25mm Screw」「M3 Nut」を使ってモーターを取付けます。
mBot-6
このキットですが、そこまでネジの種類が多くないので、名前が分からなくてもなんとなく分かりますから安心してくださいね!

本体の中にモーターをセットして、モーターの軸を外に出します。
そこをさっきのネジとナットで留めるんですね。
mBot-7
反対側も同じように取付けてくださいね。
mBot-8

次はタイヤの取付け。
まずはホイールにタイヤをかぶせます。
mBot-9mBot-10

タイヤが出来たら先ほど取付けたモーターの軸にネジで取付けます。
「M2.2×9mm Self-drilling Screw」がすぐに分からなかったんですが、長さが9mmなのはこれしかないので、これを使用してくださいね。
mBot-11

次はミニタイヤとセンサーです。
色々なセンサーがあるので、該当する形のセンサーがない?!なんてことになりますが、ちゃんと裏表を確認すると見つかるので落ち着いて調べてくださいね。
ひっくり返したり斜めから見たり、見る方向を変えるとイラストの形になりますよ。
mBot-12mBot-13

こんな感じで、英語が読めなくても説明書のイラストを頼りに組立てていくことが出来るんです。

さて。
ここで私が詰まったポイントです。
それがココ。
mBot-14

順番的にケーブルを取り付けるんだろうなぁ…
たぶんこのケーブルを使うんだろうなぁ…
mBot-15
と言うのは分かるんですが…え、どこがどうなってるの?と作業が止まりました。

よく見ると、お腹のところに差し込み口があります。
mBot-16

目(センサー)の後ろにも差込口があります。
mBot-17

多分それぞれにさっきのケーブルを挿すんでしょうね。
その後お腹側に挿したケーブルと、モーターについているケーブルを穴を通して背中側に出します
これで、このイラスト箇所は完成でした。
mBot-18

さて、ここからもイラストを見ながらサクサクっと進めていきましょう!
たまに英語の部品説明を見て、あー、コレこういう名前なんだー。なんて、思いながら組み立てます。
ちょっとした英語の勉強にもなって一石二鳥ですね。

電池ケースは2パターンあります。
★リチウムバッテリー単3電池(4本)と選べます。
mBot-19mBot-20
私はひとまず単3電池で作りました!

これで完成です!
と言いたいところなのですが、まだもう一つやらねばならぬことがあります。
それが、配線。
モーターから出た線とセンサーから出た線を本体に接続します。

その前に確認です。
mBotの左右なんですが、人間と同じで目(センサー)を前にして、右側が「Right」左側が「Left」になります。
mBot-21

なので、左側にある「Left」のモーターから出ている線を「M1」へ、右側にある「Right」のモーターから出ている線を「M2」へ繋いでください。
目の後ろから出ている線は「3」へ。前輪(お腹の下)から出ている線は「2」へ繋いでくださいね。
mBot-22

これで完成です!やったー!!!
mBot-23mBot-24


むふふ、可愛い。
mBot-25

では早速電池を入れて動かしてみましょう!
スイッチを入れて、モードを選択します。
モード選択のボタンはココ!
mBot-26

説明書には「mBot has 3 pre-set modes:IR control mode,obstacle avoidance mode and line-following mode.」とあります。
翻訳してもらうと「mBot 3 事前設定モード: IR コントロール モードがあり、障害物回避モードおよび次のライン モードがあります。」となります。
ようするに、初期設定で「IRコントロールモード」「障害物回避モード」「ラインモード」があるっていうことですね。
箱の中には「ラインモード」で遊べる大きな紙が同梱されていたので、これを使ってみます!
mBot-27

わ、なにこれちゃんと動く!当たり前なんですけど、面白い!!
付属のリモコンもついているんですが、Bluetoothでスマートフォン・タブレット・パソコン端末などと接続も出来ます
そこでプログラムを組んでmBotにもっと複雑な動きをさせることも出来るんですって!

次に機会があれば★「mBot」のプログラミングで遊んでみたいと思います!


是非、楽しんでみてくださいね!

(記事:オカポン)
更新予定:毎週木曜日(次回は4月6日です!)




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【ブルー】mBot v1.1 Blue(Bluetoothバージョン)
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【ピンク】mBot v1.1 Pink(Bluetoothバージョン)
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単3形アルカリ電池4本パック LR6R/4S 1個
リチウムイオンポリマー電池 3.7V 860mAh ▲航空便不可▲ DTP603048(PHR) 1個
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記事担当:
ハンダ付け不要-マイコン系


先週に引き続き、Arduino超初心者編です。

前回(★「電工女子、Arduino(アルドゥイーノ)を知りたいです!」)ArduinoIDE(アルドゥイーノ アイ・ディー・イー)をPCにインストールしました。
12arduino8

今回はArduinoIDE内にある「スケッチ例」を利用して、次の手順でLEDを点滅させてみたいと思います。

[ステップ1]
Arduino UNOのデジタル13番ピンに挿したLEDを1秒間隔で点滅させる

[ステップ2]
Arduino UNOのデジタル13番ピンに挿したLEDを3秒間隔で点滅させる


先に動画をご覧ください。


まずは、Arduino IDE(PC上)とArduino UNOの設定をします。

(1)Arduino UNOとPCをUSBケーブルで接続します。
 2-Arduinoつなぐ

(2)Arduino UNO上の「電源LED(緑色)」が点灯しているのを確認
3-電源LED

(3)Arduino IDEのメニューバー「ツール」>>>「ボード」から使用しているArduinoの種類を確認
私は「Arduino/Genuino UNO」を選択。(自動的に設定されていました)
4-ボード選択

(4)Arduino IDEのメニューバー「ツール」>>>「シリアルポート」を確認
(こちらも自動的に設定されていました)
5-ポート選択

これで、Arduino IDEとArduino UNOの設定は完了しました。

次に「Blink」のスケッチをArduino UNOに書き込んでいきます

(1)PC上のArduino IDEのメニューバー「ファイル」から、「スケッチ例」>>> 「01.Basics」>>>「Blink」の順番に開いていきます
6-スケッチ例

(2)Arduino IDEに「Blink」のスケッチ例が表示されます。
7-Blinkスケッチ

(3)「マイコンボードに書き込む (「→」マーク)」をクリック
8-マイコンボードに書き込む

(4)書き込んでいる最中はArduino UNO上の「TX」「RX」のLEDがビカビカっと点滅します。
9-TX_RX点滅

(5)書き込みが無事終わり、「TX」「RX」のLEDが消灯

(6)Arduino UNOの「GND」と「デジタル13番ピン」にφ5の砲弾型LEDを挿します。
10-ピン説明

※電流制限のための抵抗(220Ω)を使用してください。
※LEDには極性がありますから注意してください。
「GND」にマイナス端子(LEDの端子の短いほう)、「13」にプラス端子(LEDの端子の長いほう)を挿します。

(8)GNDとデジタル13番ピンに挿したLEDが1秒間隔で点滅します。→正常動作しています。[ステップ1]成功!
11-13番ピンが1秒間隔点滅

(9)Arduino IDEの「Blink」のスケッチに書かれている「delay(1000)」の数値を変更します。
  「delay(1000)」を「delay(3000)」と書き換えます。(2箇所あります)
12-delay書き換え

(10)GNDとデジタル13番ピンに挿したLEDが3秒間隔で点滅します。→正常動作しています。[ステップ2]成功!
13-13番ピンが3秒間隔点滅

Arduino UNOでLEDを点滅(制御)させることができました!^o^v
が、謎だらけ。。。

疑問1.なぜデジタル13番ピンにLEDを挿したのか。他のピンじゃだめなの?
疑問2.「delay(1000)」って点滅速度を変えるコードなの?そもそもスケッチの内容を理解できていない。

「Blink」のスケッチを見ながら、ひとつずつ疑問を解消していきましょう。
14-Blinkスケッチ

まずは「疑問1.なぜ13番ピンにLEDを挿したのか。他のピンじゃだめなの?」

「Blink」のスケッチの中に「LED_BUILTIN」というコードがありました。
そして、「LED_BUILTIN」というコードについて、www.arduino.ccのページを見ると、このような記述が。。。
13-1-LED_BUILTIN
https://www.arduino.cc/en/Reference/Constants
つまり、「LED_BUILTIN」とはArduino UNOのデジタル13番ピンのことを指すみたいです。(゚A゚;)ゴクリ.
IDEのサンプル例に書かれている「Blink」のスケッチは、デジタル13番ピンに挿したLEDの制御例、ということですね。

次なる疑問。
「delay(1000)」て点滅速度を変えるコードなの?そもそもスケッチの内容を理解できていない
そうなんです。
Arduino IDEからArduinoボードにスケッチを書き込む手順はわかったのですが、肝心なのは、そのスケッチ(Arduino IDEに書いた)の内容。

まず、「/*」「*/」「//」注目!
・Arduinoのスケッチにおいて、「/*」「*/」「//」内の文章は「コメント」である
・「コメント」とはArduinoの指令内容(スケッチ)に関する説明文やメモのようなもの。
・変更しても、削除しても、Arduinoの指令内容(スケッチ)に直接影響を及ぼすものではない
とあらかじめ先輩スタッフさんに教えてもらっていました。

なので、コメント(Arduinoの指令内容(スケッチ)に関する説明文)の部分をざっくり和訳してみました。
15-読み解く

うんうん。なんとなく意味がわかってきました
いえ、まだまださっぱりなんですが、丁寧にコメントを入れてくれているおかげで、Blinkのコードの意味が理解できてきました。

次にコード(Arduino言語)を見ていきましょう。
コメントは「変更しても、削除しても、Arduinoの指令内容(スケッチ)に直接影響を及ぼすものではない」とのことだったので、「Blink」のスケッチからコメント部分を省いてみました。

結果、こんな感じ↓
-----------------------------------------
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(1000);                      
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000);                  
}
-----------------------------------------

わ!めっちゃ短かくなった!!^o^
と喜んではみたものの、このコードの意味はやっぱりわからず…(´-ω-`)ションボリです。

digitalWrite」やら「delay」やら、、、Arduino言語、むずかしい・・・。

と、思ったところで、再度、Arduino IDEのメニューバー「ヘルプ」へ。
「ヘルプ」>「リファレンス」をクリックすると、、、
16-リファレンス1

ブラウザにジャンプして、ページが表示されました。
これ、Arduino言語の辞書的なページなんです。
17-リファレンス218-リファレンス3

例えば
、「delay」。
「Blink」のスケッチ例の中に出てきましたね。
「delay(1000)」って書いてました。
19-delay

リファレンスを見ると、「()内で指定された時間、プログラムを一時停止する」指令だということがわかります。
「()」内に表示する数字はms単位。1000ms=1秒。
「delay(1000)」はつまり、『1秒間プログラムを一時停止するコード』ということになります。

そして、「digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH)」。
「digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW)」は出力に関する指定をするコードみたいです。
20-digitalwrite

Arduino IDEの「スケッチ例」>>> 「01.Basics」>>>「Blink」の内容はつまり、
『Arduino UNOのデジタル13ピンに挿したLEDが、1秒間点滅(状態で一時停止する)→1秒間消灯(状態で一時停止する)を繰り返す』という内容だったんですね!

おー!!理解できたときの快感!たまらないです!!^^

そして、念には念を。
先輩スタッフさんの言うとおり「コメントは変更しても、削除しても、Arduinoの指令内容(スケッチ)に直接影響を及ぼすものではない」というのは真実なのか・・・?
(べつに先輩スタッフさんを疑ってるわけじゃないですよー(^_^;))

「Blink」のスケッチからコメント部分を削除した内容(コードのみ)で正常動作するのかを試してみました。
21-コードのみ

無事正常動作しました。
22-13番ピンが1秒間隔点滅



ふっふっふっふ。無事成功。
少し理解もできました。満足、満足。^^

ところで、再度IDEを見ると「検証(コンパイル)」ボタンと「マイコンに書き込む」ボタンがあることがわかります。
「検証(コンパイル)」してから、「マイコンに書き込む」べき?
でも、いきなり「マイコンに書き込む」をクリックしても問題なく動作したし、どうなんだろう?

再び先輩スタッフさんに聞いてみたところ、
「マイコンに書き込む」をクリックすると、検証(コンパイル)してくれる。
エラーが出たら、どうせ書き込みできないんだから、「検証(コンパイル)」→「マイコンに書き込む」の順でクリックしても、
「マイコンに書き込む」だけクリックしてもどっちでもいいよ。試しながらスケッチしている時は「検証(コンパイル)」をしながら作業したりするよ』
とのことでした。
23-コンパイル
※「検証」をクリック
24-書き込み
※「マイコンボードに書き込む」をクリック

来週はこれを利用して、店頭にディスプレイしている作例をご紹介していきたいと思います。

それはまた次週!

(記事:ぐっちさん)
更新予定:毎週木曜日(次回は3月30日です!)

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