植物のミカタ

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・液面計...

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でも...

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 センサーキット （ ビルデ...

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.GPIO 0 ...

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。プルダ...

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GPIO 0 ピンを付け、途中...

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るのに、...

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電子工作...

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。トランジス...

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)の合体語として命名されたと記載...

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-SL-C...

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 9G Motor...

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。microbit....

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...

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(ボーレート)について触れ...

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の理解を深めていくことにする...

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TXのピン...

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NodeMCUに...

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...

前回のESP8266とRaspberry Piでソケット通信を試すの記事で、ESP8266のWiFiモジュール(NodeMCU)とRaspberry Pi間でソケット通信を使う事が出来たので、これからは温度といった実際のデータを送信するための見ていくことにする。プログラミング教育で注目すべきはARM + Debian + Pythonであるはずだ温度はBBC Micro:bit(以後、microbitと略す)であれば、AD変換等を気にせず簡単に取得できるので、microbit...

WiFiモジュールを購入した。購入したモジュールはLoLin製のNodeMCUというもの。日本国内での使用はNGだが、すぐに手に入るので教材用と捉えて購入した。技適マーク - WIkipedia何故、WiFiモジュールなのか？だけれども、Raspberry PiにPH4502Cを繋いでみたまでの記事でRaspberry PiでpHを測定した結果を取得することが出来た。pH等の値を取得できるようになったら、次はそのデータを何処かに送信したくなるのが人の性。 ...

PH4502CのpHの計算方法を調べるまでの記事でpHメーターを動かすまでに必要な知識の概要が得られたので、pHメーターのPH4502CとRaspberry Piを繋いでみた。※回路図をクリックで拡大表示※各ピンの意味は過去記事に記載してあるBBC Micro:bitでpHメーターから得られるアナログ値を読み込んでみたAD変換器から出力されたデジタル値を読み込む※MCP3208のVREFの箇所は3.3Vから5Vにした方が良いかも VDDとVREFの意味は調べる...

AD変換器から出力されたデジタル値を読み込むまでの記事でAD変換器の概要に触れてきたので、pHメーターの事に戻ってみる。BBC Micro:bitでpHメーターから得られるアナログ値を読み込んでみたの記事でBBC Micro:bitに内蔵されている10ビット分解能のAD変換器を介してPH4502CのpHメーターから得られた値を読み取った。Liquid PH Value Detection Detect Sensor Module – diymoreキャリブレーションという較正の作...

前回のBBC Micro:bitでpHメーターから得られるアナログ値を読み込んでみたの記事でアナログ値としてpHを測定するものとAD変換器が内蔵されているBBC Micro:bitを繋いで、pHメーターを試した内容を記載した。前回の記事では、水道水の測定値が700台だったので単純に100で割った値にしていたが、実際にはそんな単純なわけではない。AD変換器やpHメーターから出力される値の理解を深めなければ先に進めないので、諸々の用語を見ていく事にする。AD変換器...

pH測定で用いるガラス電極法に触れてみるアナログとデジタルの記事でpHメーターに必要なAD変換を学ぶ上で最低限のアナログ-デジタルに触れた。早速、pHメーターを使ってみようと思ったが、肝心のAD変換器がまだ届いていない。そういえば前にBCC Micro:bitで取得した温度を表示したことがあったなとことを思い出し、仕様を調べてみたら、※画像：入出力端子 — BBC micro:bit MicroPython 1.0.1 ドキュメントより引用後改変...

今年もそろそろ終わるので、毎年好例の振り返りをしたいと思う。長男が小学校に入学したらやりたいと思っていたことにプログラミング教育の格差の公平化というものがあって、公平化に関するものを購入してみた。先にプログラミング教育の格差の公平化について触れておくと、パソコンという言葉で連想することとして、最初の購入の時点で他の学習と比較して高額になってしまうということがある。だからといって、安物のパソコンを購入すると動作が重くて、使い物にならないというストレスからの挫折を味わう事になり、世帯...

大学は理系の学部だったと言っても、生物系で数学と物理をあまり触れてこなかった私がRaspberry Piに挑戦し始めた。オームの法則といった定義自体は簡単だけれども、実際に計算しながら回路を組むのが難しいといった壁がたくさんある。そんな中で、新たに現れた壁として、パルス幅変調(Pulse Width Modulation：PWM)がある。PWMはモータの制御で重要になるため、施設栽培を理解するためには避ける事ができない重要な内容となっている。環境制御を学ぶ為にMicro:bi...

Rapberry PiとBBC Micro:bitでUARTを試すの記事ではUART経由でシリアル通信を試したが、USB経由でも出来るので触れておく。今回はRaspberry PiとMicro:bitをUSBケーブルのみで繋いでおく。Raspberry Pi側では前回触れたシリアルポートの設定は不要。※上のキャプチャではシリアルポートは有効になっているが、無効にチェックを付けた状態でいい。最初にMicro:bit側のコードを作成して転送(フラッ...

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter、ユーアート)というシリアル通信に触れたくて、Raspberry PiとBBC Micro:bitで構築してみた。UART - Wikipedia構築した内容は、BBC Micro:bitの温度センサーで室温を測り、Raspberry Piに室温のデータを送信する。最終的には上の写真のようにジャンパー線で繋ぐ。※左下にあるMicro:bi...

Raspberry Piを購入した。先に購入の目的を挙げておくと、子供にはじめて与えるパソコンはChromebookにすべきか、それ以外の選択肢はないか？を検討するため。Chromebookはプログラミングの教育の端末として向いているか？を調査するプログラミング教室で、一日Chromebook縛りで過ごしてみたところ、Micro:bit関連（シリアル通信周り）でChromebookでは辛いなと思うところがあったため、Raspberry Piに触れたくなった。R...

トマトと菌根菌までの話でトマトの施設栽培についてを整理してみた。他の視点として環境制御を学ぶ為にMicro:bitでサーボモータを学ぶの記事のように環境制御周りを見た。環境制御の栽培で重きを置いているのは、気孔の開閉と水耕栽培の養液に含まれる養分の効率化で、前者であれば主に温度、湿度と光量で、後者はECとpHだった。気孔の開閉は葉周辺の温度、湿度や二酸化炭素の濃度を主に見ていたのだけれども、ふと温度ではなく、株の根元に与える灌水チューブの水温のみ制御は...

Micro:bitでサーボモータの止め方を試すの記事の続き。サーボモータの動きがいまいち分からなかったので、他のサーボモータを購入してみた。色違いのように見えて、全然違う動きをする。先に今まで使っていた緑の方に仕様を確認してみると、Geekservo 9g 360°サーボ起動電圧：2.5 V動作電圧：3.3 - 6 V公称電圧：4.8 V公称電流：100 mA拘束電流：550 mA最大トルク：500 g.cm※参考：Geek...

環境制御を学ぶ為にMicro:bitでサーボモータを学ぶの記事で、Micro:bitでサーボモータを動かすことは出来たけれども、回転しっぱなしで止められなかった。というわけで、今回はサーボモータを止める方法を模索してみる。今回はブレットボードマニアックのケーキボードが届いたので、ケーキボードとジャンパー線で組んでみる。※ケーキボードはブレットボードの一種ブレットボード - WikipediaMicro:bitとケーキボードを繋ぐために、Vilrosの拡張ボード...

トマト栽培で老化苗を定植したら微量要素の課題が付き纏うまでの記事で触れている植物学の観点から見たトマトの栽培と平行して、施設栽培の環境制御の方も見ていくことにする。とは書いたものの、環境制御についてハウス内の温度を測って、温度によって天窓を自動開閉したり、ファンを回したりといった漠然としたものしかわからなくて、実際にはどのように作成しているのか？は知らない。というわけで、電子工作を一から勉強してみることにした。最初の教材として選んだのがMi...