植物のミカタ

液面計は溶液の導電性を高めると測定結果は変わるのか？までの記事で水位センサーを見てきた。上記の記事では水位センサーの液面計を見てきたけれども、水田の水位測定を行う時は、田にある一定の高さまで水を入れたときに止めれば良いということで、水位の上限さえ知れれば良いので、水位が設定した高さに到達したら信号を送るレベルスイッチ形式で良いと思う。水田の自動化に関して、次に見ていきたいのは水温で、水温ではないが、ちょうど手元に温湿度計のDHT11があるので、この仕組みを見て

水位センサーの液面計とは？の記事で、水位センサーの液面計の静電容量式について調べて記載した。静電容量式は水に触れている箇所の電気の流れにくさと、空気の電気の流れにくさ(絶縁体)を差分だけ電流を発生させ測定するという方式の液面計となる。前回の記事の末尾で水道水よりも電気を通す塩を溶かした水道水で測定結果は変わるのだろうか？という疑問を提示したので早速やってみた。最初に水道水だけで試してみたら、出力結果は500前後であった。※Micro:bitのAD変換器を介

水位センサーからどのようなデータが得られるか？の記事で、水位センサーにはレベルスイッチと液面計があることを触れた。冒頭の写真のセンサーは連続する値をAD変換器を介して値を取得したので、後者の液面計に当たると判断した。AD変換器の概要に触れる前回参考にしたサイト(レベルスイッチ・液面計とは？ │ 液面計・レベルスイッチ・レベルセンサの山本電機工業)を再び見ることにして、液面計には超音波式、圧力式、ガイドレーダ式と静電容量式が記載されていて、静電容量式の/

制御用水位センサーを使ってみるの記事で、簡易的な水位センサーを購入して、Micro:bitに繋いで、水を入れたタッパーにセンサーを刺してみた。水に対して深く刺す(センサーに触れた水の接地面が増える)程、Micro:bitのディスプレイに出力された数値が大きくなる。どうやら、センサー表面が水に触れると通電して電流が発生するらしい。これらの内容を踏まえた上で、水位センサーの仕組みを見ていきたい。「水位センサー + 仕組み」で検索をしてみたら、レベルスイッチ

農業とICTを頻繁に見聞きするようになった。作物の栽培の自動化を目標として様々な機械が開発されている中、稲作の自動化が現実味を帯びている。稲作は水草(抽水植物)という特徴から、低肥料で多収の作物かつ、機械化による省力化が進んでいる。最近はトラクタや田植え機の自動運転の開発が盛んで、運転の熟練者でない方でも綺麗に整地できる流れが進んでいる。自動操舵トラクター：農林水産省稲作の自動化で自動運転以外に何かあるか？を調べてみたら、水位と水温測定に関するものがあった。

ChromebookにUSB経由でMicro:bitをつなぎ、Crostini(Linux)から作成したコードのフラッシングをしてみたいと思い、CrostiniのUSBの認識周りから整理しながらフラッシングをしてみた。話を進める前に使っているChromebookについて挙げておく。端末：ASUS Chromebook Detachable CM3 CM3000はじめにRaspberry Pi等のメインのOSがLinuxの環境でのフラッシングを挙げておく。Micro:bit

Pocket Multimeter - Small -Pokit InnovationsPokitMeterを購入した。PokitMeterとは、電子工作の際に電流や電圧の測定一式を行うことができる測定器で、測定結果はスマホで見ることができる。測定結果の画面をスマホにすることで、測定の本体はポケットサイズと非常に小さくなっている。スマホで使えるということなので、AndroidアプリやiPhoneアプリで動作することになるわけで、Chromebook

YAHBOOMから発売されたワールドオブモジュールというものを購入した。昨年末あたりに見かけてからずっと気になっていた。何故気になっているのか？といえば、LEGOテクニックと互換性があり、本屋でよく見かけるようになったポプラ社のメカメカツクール レゴブロックで作る実験マシーンの本の内容を簡単に拡張できる。とりあえず、色識別モジュールがあるので、色を識別して、ブロックを仕分けするような仕組みを作りたいな。ワールド オブ モジュール センサーキ

BBC Micro:bitのプルダウン抵抗２の記事でプルダウン抵抗を組み立ててみた。これから本題のマイクロビットの標準機能のプルダウン抵抗について見ていきたい。まずは下記のコードを試した。from microbit import *pu = pin0.get_pull()display.scroll(pu)フラッシングが終了した時点で下記のエラーが出力された。line3 valueError Pin 0 in unused mode.GPI

タイトルにはMicro:bitの表記があるが、今回の記事はマイクロビットは関係ないことを予め書いておく。前回のBBC Micro:bitのプルダウン抵抗１の記事で、プルダウン抵抗を用いてみた。今回はプルダウン抵抗とはそもそも何なのか？という事について触れる。今回の記事も何十回も読み直しているバイブルと化したバイブルと化しているラズパイ4対応　カラー図解　最新　Raspberry Piで学ぶ電子工作　作る、動かす、しくみがわかる！ - ブルーバックスシリーズの特設ページを参考にして

BBC Micro:bit(以後、マイクロビット)のMicroPythonのドキュメントに記載されているset_pull(value)を理解する為に、入出力端子 — BBC micro:bit MicroPython 1.0.1 ドキュメントタクトスイッチと呼ばれている部品と、マイクロビットのGPIO 0 ピンを繋ぎ、タクトスイッチのボタンを押したらマイクロビットのディスプレイのアイコンが変わるという処理を組み込んでみた。

前回のショートは危険の記事の続き。話の発端はマイクロビットのMicroPythonの仕様に目を通していた時に見かけたプルアップ抵抗について理解したいのがきっかけ。プルアップ抵抗を理解する為には大電流が流れる状況という事を理解しておく必要があるためにショート(短絡)について触れた。今回はショートについてもう少し踏み込んでみる。左側に電圧源(横線が二重線の箇所)と右側に抵抗(四角の箇所)が二つ並列で並んでいる回路があったとする。細かい数字や計算は置いといて

BBC Micro:bit、トランジスタとDCモータ再びの記事で、マイクロビットとトランジスタでDCモータを回す事が出来た。本の内容を頼りにしても、実際に動かす事が出来た時に理解が進んだ事を実感出来る。トランジスタを使う前に投稿したBBC Micro:bitでDCモータを動かしたいの記事で、プルアップという名前に触れていたが、結果的にプルアップとプルダウンの理解が進んでいなくてもトランジスタを動かす事ができたので、触れなかったが、仕様について触れていない事が残っていると何かと不便なの

BBC Micro:bitとトランジスタの記事で、マイクロビットとトランジスタでDCモータのGeekServo 9G Motor-Redを回してみようと試みたが回らなかった。電気回路とマイクロビットを含めたマイコンの理解を深め、改めて挑戦してみた。先に結果を載せておくと、無事、DCモータを回す事が出来た。マイクロビット、トランジスタとDCモータは上の図のように設置した。NPN型トランジスタのベースにマイクロビットのGPI

前回の抵抗器の性能に関与する抵抗体の記事で、抵抗器の性能の要因である抵抗体について触れた。抵抗器について見ていたら、ふつふつとよく使用するジャンパー線は一体何なのだ？という疑問が生じた。だから調べてみた。ジャンパー線 - 銅線材加工・溶融メッキ(めっき)の昭和製線株式会社のページを読んでみると、鉛フリーの錫(スズ)メッキの銅線だと記載していた。この記載からだと鉛が入っていなくて、スズが99%で銅が残りといった構成で記載されていた。各々の

前回の抵抗体の表示の記事で、抵抗値の表面にある色の帯から抵抗の大きさを読み取る事に触れた。前回の記事の末尾で抵抗器の大きさは同じなのに、帯の色で抵抗値が大きく異なる事について疑問が生じた。この疑問は知らなくても問題はないけれども、知的好奇心のようなものなので調べてみた。抵抗器について抵抗器の基礎 | ＫＯＡ株式会社のページの説明がわかりやすかった。そもそもの話だけれども、抵抗器について学びたければ、上記のページを読めば良いという事になるが、自身の整理の為に

前回の抵抗とオームの法則の記事で、抵抗器について触れた。抵抗器の働きの大きさである Ω (オーム)は抵抗器に塗られている色のパターンでわかるようになっている。色は4〜5本あり、上の抵抗であれば、上記のように番号を振り、①② ✕ 10③ Ω (誤差④%)になり、色にはそれぞれ番号が振られていて、左から茶(1)、黒(0)、赤(2)、金(5)で、10 ✕ 102 = 100Ω(誤差5%)になる。色と数字の対応に関しては抵抗器のカラ

電流について整理すると電圧について整理するの記事を経て、最後に抵抗について触れる事にする。前回の記事で電流と電圧の関係を注射器のようなものに見立て、左の圧す力を電圧とし、右の細い管から出る水の量を電流とした。上記内容を踏まえた上で、抵抗についてを整理してみると、/*************************************/抵抗 (Resistance)電気が流れるのを制限する働きを抵抗という。単位 : Ω (オーム)記号 : R

前回の電流について整理するの記事に引き続き、電圧の方を見てみることにする。前回紹介した本から早速、電圧についてを引用してみると、/*************************************/電圧 (Voltage)電気を流そうとする力を電圧という単位 : V (ボルト)記号 : V (Voltage) または E (Electromotive fource : 起電力)1Vの定義 : ある2点間を1Cの電荷を移動させたとき、必要なエネルギーが1J(ジュ

前回の4-20mA電流信号の記事で記事名にある通り、電流信号について触れた。この手の自身の整理の為の記事を投稿すると必ずといって良い程生じる疑問がある。そもそも電流とは一体何なのだ？こういう表現を使って良いのか？はわからないが、抽象度の低い疑問が生じるというのは、見ている分野の理解が進んだ証拠だと捉えて、親身に向き合うことにする。ネットで検索をしたら、今触れている分野の理解を進めたければこの本は読んでおけと挙がっていた本に藪哲郎著 世界一わかりやすい電気・

トランジスタ４増幅率までの記事で、電流信号という名称を頻繁に見かけたので、このワードを基にして色々と検索をしてみたら、4-20mAという表記をたくさん見かけた。4-20mAというのは、電流による制御信号の出力範囲が4〜20mAの範囲で出力されるという意味らしい。4-20mAとは？ | 電流計測(4-20mA編) | 計測器ラボ | キーエンス一昔前の制御信号は電圧を使っていたらしいが、4-20mA電流信号の方がノイズに強く、長距離伝送も行えるそうだ。Raspberry Piは

トランジスタ４増幅率までの記事でNPN型トランジスタについて見てきた。ずっと前からトランジスタについて理解したかったという欲求があるが、その動機がトランジスタ(半導体)が産業のコメと表現される程重要なので一般教養で必要だということが一つだけれども、もっと大事なこととして、マイコンとDCモータで試した時にどうしても理解したいことがあったからだ。例えば、BBC Micro:bit(以後マイクロビット)とDCモータを繋いだ時、3VとGNDのピンに繋いだ時はモータは回

トランジスタ３電流増幅作用の記事で、GPIO 0 ピンから発信された電流信号をNPN型トランジスタを経て電流信号を増幅させるという内容に触れた。※上記の解釈が正しいのか？は自信がない。この内容に触れていくつか気になる事が出来たので、解消の為に機材を注文した。何の機材を購入したか？等はいずれ触れる事にする。とりあえず、今出来ることとして、NPN型トランジスタを使用するに当たっての用語の整理をしておきたい。株式会社誠文堂新光社から出版されている

前回のトランジスタ２スイッチングの記事でトランジスタのスイッチングとしての役割を見た。今回は増幅について見てみることにする。増幅と聞いて、一体何を増幅するのだ？という疑問が生じた。電波を増幅させると言われても、電波の実態が掴めていないので増幅のイメージが難しい。この疑問に対して、「半導体」のことが一冊でまるごとわかる｜書籍案内｜ベレ出版という本に非常にわかりやすい記載があった。トランジスタの歴史を紹介するページにて、トランジスタの実験でn型半導体に指した二本の金属

トランジスタ１までの記事のあらすじを書くと、頑張ってトランジスタについて整理しようとしているになる。前回の記事ではトランジスタの役割や各種名称について触れた。今回はトランジスタの働きの一つであるスイッチングについてを整理していきたい。今回の記事も半導体の素人が理解をするために整理しているものだということで優しく見守って欲しい。ということで、BBC Micro:bitとトランジスタの記事で利用したNPN型のバイポーラトランジスタというものを見ていくことにする。ト

BBC Micro:bitとトランジスタの記事に引き続き、電子工作で超重要なトランジスタについて見ていく事にする。トランジスタについてはブログに掲載できるような知識レベルに到達していないどころか、最初の第一歩をやっと踏み出した段階であるので、内容には期待せず。はじめにトランジスタ(Transistor)という名称だけれども、ベレ出版から出版された「半導体」のことが一冊でまるごとわかるの70ページにTransfer(伝達・転送)とResistor(抵抗体)の合体語として

前回のBBC Micro:bitとトランジスタの記事で、マイクロビットのGPIOピンでDCモーターを動かすことができるか？ということでトランジスタを見ることにした。本格的にトランジスタを学ぶ前に、トランジスタを使わずにもうちょっと直感的にDCモーターを動かすことに触れることにする。今回はリレーモジュールをかました方法を試してみる。OSOYOOというサイトでSRD-05VDC-SL-Cが使いやすい形になっていたので、これで試してみる。PDF SRD-05VDC-

BBC Micro:bitのVCC(電力の供給)以外のGPIOピンでGeekServo 9G Motor-Redを動かしたいという目標がある。GeekServo 9G Motor-RedはDCモーターだ。直流電動機 - WIkipediaRaspberry PiではGPIOピンは3.3Vなので、VCC(+極)にGPIO 1 ピン、GND(-極)にGNDを接続して、1ピンをHIGHにするとモーターは回るが、マイクロビットのGPIOの 0 ピンではGeekServo

小学生の低学年向けにBBC Micro:bit(以下、マイクロビットとする)の教材作成の話があった。マイクロビットを使ってプログラミングに触れてみようというイベントを実施しましたの記事の内容になるが、先日妻がマイクロビットとレゴのワークショップをしたが、PCとマイクロビットだけでも何か出来ないかな？とScratch(以下、スクラッチとする)でマイクロビットを動かしてみることにした。教材はChromebook(以下、クロムブックとする)を想定したものにしたいという話題もあったので、クロ

en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspecified ベクター画像はInkscapeで作成されました ., CC 表示-継承 3.0, リンクによる改めてSPIについてを知る４の記事までで、同期方式のSPI通信のざっくりとした概要を整理することが出来た。最後にBBC Micro:bitの方のMicroPythonのSPI通信の仕様を確認して、触れてないものがないか？を確認してみる。microbi

en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspecified ベクター画像はInkscapeで作成されました ., CC 表示-継承 3.0, リンクによるI, Cburnett, CC 表示-継承 3.0, リンクによる前回の改めてSPIについてを知る３の記事では、SPI通信のマスターとスレーブ間でのMOSIとMISOについてを触れた。残りは冒頭の図のSSとSCLKについてが残っているのでそれに触れる。冒頭の図では一つのマス

改めてSPIについてを知る２までの記事でSPI通信の理解を深めている。SPI通信はCPUを持ち、自身で演算を行うコンピュータ(以後マイコンとする)とAD変換器の基準電圧とは何だろう？AD変換器のようなモジュールがマイコンから電力の供給を得て、マイコンが生成するクロック(リズミカルなHIGHとLOWの切り替え)を受け、それに応じて値を返す通信で有ることがわかった。en:User:Cburnett - 投稿者自身による作品 このW3C-unspec

改めてSPIについてを知る１に引き続き、SPIについてを理解する為に整理する。SPI通信はデータのやりとりを行う機器間で双方でUARTのようなシリアル通信モジュールを持たない場合に使用されるシリアル通信であるらしい。上記のような片方にシリアル通信モジュールがない場合は、クロックとシフトレジスタを利用するとデータの送受信を行えるようになる。芹井 滋喜著 第 3 章 内蔵シリアル通信モジュールを使わない，使えないときに役立つ 汎用入出力ポートを使ったシリアル通信のテクニック - トラ

ビット演算を介してシリアル通信を見るまでの記事で二つのデバイス間でのデータのやりとりに超重要なビット演算を見てきたので、改めて同期形式のシリアル通信について見ていく事にする。SPI通信はRaspberry PiにPH4502Cを繋いでみたの記事で実際に触れて調べたので、今回からの内容は改めて更に深堀する。SPIはシリアル・ペリフェラル・インターフェースの略で、ペリフェラルというのはコンピュータ周辺の機器という意味があり、CPUを持つコンピュータとAD変換器のような機器と接続し

Pythonでビット演算子のビットシフトに触れるまでの記事でビット演算に触れてきた。一通り触れたことで、SPI通信についてを見る準備が出来た。SPI通信を見る前に、擬似的なUARTのやりとりをビット演算で振り返ってみる。UARTは上記のようなビット列で、送受信を開始していない時は 1 になっていて、送信を開始した時に スタートビットとして 0 、その後に8ビットの値が続き、必要であればパリティビット、最後にストップビットの 1 になっている。UARTについ

Pythonでビット演算子のビット否定に触れるまでの記事のビット演算に触れる内容も今回で最後。今回はビットシフトについて触れる。詳細に触れる前に実際にどのような値になるか？を見たほうが良いので試したコードを記載する。x = 1 # 0b1y = x << 1print(y)print(bin(y))x = 13 # 0b1101y = x << 1print(y)print(bin(y))y = x <<

今回のビット否定(反転：NOT)はPythonでビット演算子の排他的論理和に触れるの記事で触れた排他的論理和のXORと同様、目的であるSPI通信のコードの解読とは関係ないけれども、せっかくの機会なので触れておく。ビット否定 NOT は ~ の演算子を用いる。NOTはビットの反転を行う。xnot1001早速、13 (0b1101)のビット否定を試してみる。先に予想される結果を載せておくと# ~ 0b

Pythonでビット演算子の論理積に触れるの記事の続き。今見ようとしているSPI通信のコードに排他的論理和はないけれども、これから必要になるかもしれないし、一応触れておく。排他的論理和 XOR は ^ の演算子を用いる。X は Exclusive の意味を持つ。XOR は x と y の二つの値があった時にxyxor110101011000片方の

先日療育施設に通う子供たちとその保護者の方向けにmicrobitを使ったイベントを実施しました。内容は、レゴで組み立てたものにサーボモーターをつけて、そのサーボモータをブロックコードを書いてmicrobitとつなげて動かしてみるというもの。コードはビジュアル言語であるJavaScriptブロックを使います。https://makecode.microbit.org/最初は馬のレゴの上に好きなミニフィギュア選んでもらって回してみます。そのあと、自分で回すもの変えたり、回す速

今回はPythonでビット演算子の論理和に触れるの続き。前回見たコードには続きがあって、n = 0cmdout = ncmdout |= 0x18cmdout <<= 3b = cmdout & 0x80最後の行で&(アンバサンド)の演算子で計算している。&は論理積ANDであって、二つの値 x と y があった場合、xyand11110001

UARTについてを知る４までの記事でUARTについて触れた。UARTのAが非同期という意味があり、非同期の理解を深める為には同期の理解を深める必要があり、同期の方にRaspberry PiにPH4502Cを繋いでみたの記事で触れたSPIがある。上記の記事ではGPIO Zeroという複雑な手続き無しで、SPI経由でAD変換器の値を受け取った。この時の記事で/************************************************/ラズ

UARTについてを知る２までの記事で、UARTの基礎となるシリアル通信の仕方を見てきた。microbit.uart.init(baudrate=9600, bits=8, parity=None, stop=1, *, tx=None, rx=None)UART — BBC micro:bit MicroPython 1.0.1 ドキュメント前回はparity(パリティ・ビット)とstop(ストップ・ビット)に触れた。今回は残りのbaudrate(ボー

UARTについてを知る１の記事で、BBC Micro:bit(以後、microbit)のMicroPythonの仕様を参考にUARTというデータのやりとりの方法を見始めた。HIGH(1)とLOW(0)のみの信号を送ることしかできない配線で、文字列をバイト型の値に変換し、更に2進法の形にすることで、データを送信できる兆しが見えてきた。※a → 01100001(16進法で0x61と表現する)今回もMicroPythonのコードを参考にしてUARTの理解を深

ESP8266のUARTその２までの記事でUARTで二つの端末間の文字列のやり取りを見てきた。UARTを使用する際に諸々の設定内容があったが、それらに触れずに話を進めてきたので、UARTの詳細を少しずつ見ていくことにしよう。UARTはUniversal Asynchronous Receiver/Transmitterの略で、非同期でシリアル通信を行う集積回路の一種であるらしい。UART - Wikipedia上の図のように、UARTを持つ機械のT

BBC Micro:bit(以後、microbitと略す)をUSBでPCと繋げたら、MAINTENANCEとして認識された。※普段はMICROBITと表示される。これはmicrobitがメンテナンスモードになったということで、フラッシングが出来なくなっている。PCから一回抜いて、再度つなげれば戻る事が多いらしいが、時々メンテナンスモードから抜けられなくなることがあるらしい。今回はメンテナンスを抜けた方法をメモとして残しておく。ちなみに

前回のESP8266のUARTの記事で、ESP8266からRaspberry Piに対してUARTでデータを送信してみた。Raspberry Piでは任意のデータを受け取れたが、合わせてREPLに関する値も含まれていた。REPL周りは置いといて、今回はESP8266を受信側にして試してみる。ESP8266(NodeMCU)のコードを下記のように変更してみる。※前回のコードから変更する場合、ファームウェアの再インストールが必要になるかもしれないので、その時はNode

前回のBBC Micro:bitのUARTの記事で、BBC Micro:bitのUARTの送受信に触れた。microbitで取得した温度等のデータをWiFi経由で送信するという目標に対して、次はWiFiモジュールであるESP8266の方のUARTを見ることにする。ESP8266とRaspberry Piでソケット通信を試す目標はUARTの受信だけれども、今回はUARTの送信の方を試してみる。main.pyfrom machine import UA