ヴァルチャー
IoT関連機器の購入製品を紹介していきます
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Makers Faire Tokyo 2022
Makers Faire Tokyo 2022 に行ってきた写真
東京ビッグサイト 9/4(日)2日目です 写真は開催フロア入り口の様子
前売り制のチケットをオンライン購入すれば 1000円子供は無料
コロナがまだ流行ってる時期にも関わらず 盛況でした
千葉大の学生が自作したという フーリエ変換分光計測器
部品はモジュール化されていて 交換や周波数帯の変更もしやすいそうな
ファブラボコミュニティのブースで展示していた トビガレイ
魚のような動きで空を跳べるという すごい代物
動画はここから(Youtube)
次世代航空研究会の空カブ 人が乗れるらしい
展示品はさすがに飛ばせないが VRゴーグルを併用した試乗会の形だった
これも人が並ぶほど 盛況でした
ESP32マイコン用の基盤キット
真ん中のAIカメラは 何気にすごい技術を使っている
ESP32の少ないRAMを補うため 2.4インチ液晶のVRAMへアクセスするとのこと
戦利品は写真の通り
電子工作大図鑑
ゴールデンウィーク中に 電子工作ネタないかと
ブックオフで見つけたレシピ本を購入
誠文堂新光社出版 伊藤尚未著 電子工作大図鑑
以下は レシピの概要を紹介します よくこんなに考えつくものだ
M5Stack UNITV2
2021年に発売された M5Stack UnitV2 製品です
小型ながら AIカメラとして画像認識などのタスクで遊べます
この小ささで Linuxが動いているので、カスタマイズ性高そう。
Maixduino (Risc-V)
気が付くと 手にしたものはすべて中華製
中国のモノ作りの勢いに圧倒されつつ
Maixduinoというワンボードマイコンの紹介です
Maixduinoは Sipeed社製のマイコンボードで
RISC-Vとして注目されている K210を搭載しています
画像認識をメインとした AI処理ができます
キットには 本体のほか カメラや LCDも付いてます
ボードの背面には簡易ながら システムのブロック図が
プリントされています
ボードには K210の他に ESP32も搭載していますが
WiFiや Blutoothなどの通信モジュールとしての扱い
のようです
GPIOやほとんどの I/Oは K210の方につながっており
あくまで K210がメインです
K210は MaixPy と呼ばれる
MicroPythonをベースとしたファームウェアが配布されており
Python言語に近い感覚のインタープリタ言語が扱えます
Windowsや MACからは MaixPy IDEという統合開発環境
により MaixPyへアクセスできます
また画像認識用のモデルも配布されており
簡易な準備で 手軽に画像認識AIを体験できます
チャイムアラーム
玄関のチャイムが壊れたので DIYしてみました
ESP32マイコン と 温湿度を測れるセンサ あと
画面表示の OLED や ブザーを組み合わせて
ディープスリープにより電池の消耗を抑えます
ケースに入れて 電池ボックスをつなげたところ
また ブザーが付いてるで時限アラームを設定
できるようにしました 5分~2時間の指定時間
でブザーが通知してくれます
元々は押しボタンから無線で通知を飛ばすつもりでしたが
無線lANのリンクアップに5秒以上かかって応答がよくない
ため結局有線ボタンにしました
回路図です OLEDにはSSD1327(128×128) を使い
温湿度センサはBM280で どちらもSPI通信です
DSOとファンクションジェネレータ
ふと周波数信号を扱ってみたいと思い 普段はあまり欲しいとも思ってなかった
オシロスコープとファンクションジェネレータを検討してみました
- オシロスコープ : 測定対象の波形を計測する
- ファンクションジェネレータ : 指定周波数の 正弦波 三角波 矩形波 など任意の信号を生成する
オシロスコープは 中華製ですが miniDSO DS213 を購入しました
2万円前後で Amazonなどで買えます
4ch付いてて 100MSa/s(1秒間に 1億回サンプリング可能) というなかなか高性能
また 任意波形の信号も生成でき 8MHzまでの矩形波 20kHzまでの正弦波/三角波/のこぎり波
が出力できます
箱の裏面 シンプルに仕様と梱包物が書かれてます
箱のデザインがなかなかポップな感じで良い印象です
内容物です 手のひらサイズのオシロスコープということで使い勝手は良さそう
プローブも2本付いているのが助かります
電源が入っている写真が残ってなくてもうしわけない
CPUは ARM Cortex-M3 に 8MBの内蔵ストレージを持っていて測定波形を記録できます
オープンソースのソフトウェアを使ってるようですね
DSO(Digital Storage Oscilloscope) とは 高速なD/A変換により入力信号を
ストレージに記録できるようデジタル化してしまう装置です
中華製のこういう モノづくりの手っ取り早さには脱帽します
続いて DSO買ってしまったので 実は不要だったのですが
ファンクションジェネレータは自作しました
PIC16F1938 をメインマイコンに中央に添えてます
左下にあるのが AD9834というファンクションジェネレータICを使ったキットです
つまりファンクションジェネレータは キットにやらせてます
右の BNCコネクタは周波数カウント用の入力端子です
PICの周波数カウンタを利用して 2MHzまでの周波数カウンタとしても動作します
右上のモジュールは microUSB端子で 電源かつシリアル通信可能です
シリアル通信で PCと通信させる予定ですが ソフトウェアがまだ作り込めてません
蓋を閉じたところです PICへ指示を出すためのスイッチや 周波数調整つまみがあります
メインは秋葉原で投げ売りされていた 4桁LCD 3年ほど前に買って使い道がなかったけど
ようやく消費できました
蓋の裏です 見える基板は LCDのもの LCD 108B6B という型番の 20列4段で
有名な HD44780コントローラが使われているのでネットに利用方法が豊富にあります
横からみたところ ファンクションジェネレータの出力は小さいBNCコネクタです
下から見たところ コメントはありません
電源を入れたところです
2段目が周波数カウンタで 2MHzまでが測定限界でした
3段目はファンクションジェネレータの周波数設定で 50MHzまで指定できますが
安定した信号が何MHzまで出るのか未検証です
4段目左は位相指定(あまり使わない?) 4段目右は出力波形形状です
出力波形は 正弦波 三角波 矩形波 が選べます
PICの能力で周波数カウンタが 2MHzまでしか測定できないのは誤算でしたが
これでさらにモノづくりが効率化すれば良いなと思います
Thunderboard React
Silicon Labs社の製品 Thunderboard React です
同社が扱っている Bluetooth搭載 MCU である Blue Gecko が搭載されています
これを IoTデバイスとして利用しアプリケーション開発することができます
2019年末の Web×IoTメイカーズチャレンジ2019 に参加した際に
触る機会があったので試してみました
秋葉原でもあまり店頭でみかけないですが
しっかりした開発環境も提供され Bluetoothベースの IoTを開発する選択肢です
スマートフォン(Android iOS) から利用可能な標準アプリケーション
があります
アプリを立ち上げると Bluetoothペアリング可能な機器を探索してくれます
トップメニューから Thunderboardで利用可能なセンサなどにアクセスできます
Motion を選んだところ 3軸加速度センサによる 傾き状況が表示されます
Environmentでは 温湿度 環境光 紫外線の強さも測れます
I/Oでは 2つあるスイッチの押された状況が表示され
また 2つある LEDの On/Off をコントロールすることができます
micro:bit
micro:bitとは イギリス BBC が開発した入門者向け小型のマイコンボードです
Webブラウザから Javascript MicroPython Scratch によるプログラミングが可能です
とても簡単にプログラムして動作するところまで実験することができます
| MCU | Nordic nRF51822 (ARM Cortex M0 16MHz 16KB) |
|---|---|
| 無線通信 | 2.4GHz ブロードキャスト可能 |
| Bluetooth 4.0LE | iOSの Swiftなどで使える Pythonは未サポート |
| その他 |
5*5 LED+環境光センサ プッシュスイッチ*2 eコンパス 3軸加速度センサ 温度センサ リセットボタン 2ピン電源コネクタ PHコネクタ microUSB GPIO |
GPIOのピンアサインは次の通り
プログラミングは次の流れで行います
電子ペーパ
電子ペーパを買ってみました
Waveshare社製の電子ペーパは入手性も高くサイズも豊富です
今回買ったのは 大きめ 7.5インチで 黒 黄 白 の 3色で描画ができるものです
フラットケーブルの部分が壊れやすいため 注意が必要です
マイコンと SPI接続するための インターフェースボードも共通化されています
Arduino, Raspberry Pi, STMなど各種マイコン用のライブラリも提供されており
開発もしやすそうです
AIモジュール Movidius Neural Compute Stick
NCU(Neural Compute Stick) という Intelから発売されている USBの AIモジュールです
Raspberry Piのように AIに弱いマイコンに 画像認識などの機能を追加したい向けです
もともとは Movidius社の開発した Myriad 2という VPUが使われていますが
Intel社に 買収されています
Raspberry Pi単体に 計算させるよりは 4~5倍くらいは速いかなといった感じです
今は NCU2 というさらに 10倍くらい速いデバイスが販売されているので
そちらを使うのが良いでしょう
中身は次の写真のように 綺麗な青色の放熱性の良さそうなアルミ外装です
Tinkerboard に挿してみました
2つ挿してますが 開発キットの NCSDKは 1つまでしかサポートしてないようです
アプリケーション側で 複数のモジュールを使うようにすればよいのかな
FlashAir
東芝製のアイデア商品 FlashAirです
SDカード内に Wi-Fi や マイコン を納めているので 単体でも IoTできます
ただ期待ほど流行らなかったため 製品としては縮小とのことで残念です
次の写真のような ブレークアウトボードもあるため開発も可能です
Luaスクリプトです
LEDマトリックス
電子工作教室で LEDマトリックスを扱う機会があったので 作ってみました
ESP-WROOM-32のマイコンから MAX7219という 64個のLEDを制御できるICを使う形です
MAX7219のドライバも含んだ Arduino IDEソースコード はここのリンクからどうぞ
NVIDIA Jetson Nano Developer Kit
2019年5月に 日本で発売されるようになったマイコンキットです
位置づけは Raspberry Pi と同じで、Linuxが動作するマイコンです
最大の特徴は NVIDIA製の GPUが載っているということで
Raspberry Pi では出来なかった CUDA(GPGPU)を使った機械学習などの高速化
また 3Dグラフィックスの支援機能としても期待できます
2014年に発売された GeForce GTX 750 Ti が Maxwell世代の CUDAコア 640基なので
Jetson Nano の 128基の Maxwell世代 CUDAコアでは 比較すると 1/5 程度です
OSが Ubuntu であることを除けば ほぼ Raspberry Pi です
Jetson用のケースです 2019年8月に秋葉原のオリオスペックにて
オリジナルケースとして販売されたものです
ヒートシンクがケースから露出するように工夫されていますが
ファンとぎりぎり干渉します ファンの側面を少し削りました
WiFiアンテナ用の穴も開いていますが これもアンテナがぎりぎり通らない狭さ
これも ドリルで穴を少し広げることで対応しました
初回の起動画面もキャプチャしたので貼っておきます
ブートロゴです
エンドユーザライセンス画面
地域の選択画面
デスクトップです Ubuntuです
