自社企画教材

センサのような働きをするスイッチもあります。

 

①傾斜スイッチ

このスイッチは、部品の傾きかたによって導通します。

 

金メッキされた真鍮の筒の中に、同じく金メッキされた真鍮の球が入っています。

球が筒の底面に接すると、底面に繋がっているリードと筒に繋がっているリードが、球を経由して電気的に繋がります。

 

②リードスイッチ

このスイッチは、磁力によって導通します。

 

磁石が近づくと、それぞれのリードが磁力を帯び、異極が接触して導通します。

※仕組みはシンプルですが、複雑に反応するので、思う通りに動かないことがあります

【磁石をスイッチに平行して近づけるか垂直に近づけるか】と【磁石のN-S極をスイッチに平行にするか垂直にするか】の組み合わせによって、スイッチと磁石の距離が同じでも反応が異なります。

 

③ディテクタスイッチ

非常に小さなスイッチです。

ディテクタは、直訳すると【検知】。

わずかなチカラでもONになるスイッチです。

 

このほかのスイッチも、ココナッツで使うことができます。

スイッチの端子をピンソケットの【VとOに繋ぐ】か【GとOに繋ぐ】かを選んで配置します。

 

プログラム上では、スイッチがOFFの場合は、センサの値は【40から80】になります。

スイッチがONになると、【VとOに繋ぐ】場合は【255】を表示し、【GとOに繋ぐ】場合は【0】を表示します。

 

タッチセンサは、指の接触を感知するセンサです。

静電容量式のタッチセンサです。

センサと指先の間に溜まる電気の量を検知して、触っているか触っていないかを判断します。

 

端子の並びは、ICを手前にして左からG/O/Vです。

ココナッツの外側のピンソケットに配置してください。

センサに触れると、センサに実装されているLEDが点灯します。

 

ココナッツのプログラム上でのセンサの値は、非接触時が【0】、接触時が【222】前後となっています。

 

【補足】

タッチ入力は、従来のスイッチ入力に比べ、部品の故障が少なくコストパフォーマンスに優れるため、多くの分野で浸透しているようです。

先行して採用していただいた学校でのトラブル事例を紹介いたします。

 

①トグルスイッチの配置

他のスイッチにも対応できるように、穴が6つ開いています。

そのため、間違えて配置してしまうことがあるようです。

基板に印刷された四角い枠にリードを3本配置するのが正解です。

 

上図のように配置しないように気をつけてください。

ハンダづけの練習の際などに、不要な穴をハンダで塞いでおくといいかもしれません。

 

②タクトスイッチ(プッシュスイッチ)とスライドスイッチ

タクトスイッチは、両外の端子の穴が小さく、部品を差し込みにくいようです。

端子をまっすぐにすれば入ると思いますが、難しいときは、ドリルで穴を広げてから差し込んでください。

 

スライドスイッチは、端子間のピッチが合っていないため、わずかに浮いてしまうようです。

正規部品の欠品を、他のもので代用したためです。

申し訳ありませんが、操作するときにチカラをかけすぎないようにお願いいたします。

 

③UM66T(メロディIC)

これは、今後プログラムの学習が始まると予想されるものです。

LED6の点灯に合わせてメロディが流れることを止めたい場合、メロディICを基板に実装してしまったあとですと、ICのリードを切り飛ばす以外に手段がなくなります。

ですので、こちらにもピンソケットを配置して、自由にメロディICの抜き差しをできるようにしたほうがいいかもしれません。

サウンドセンサは、を検知するセンサです。

マイクが拾う音の大きさによって信号を出します。

端子の並びは、上図にて左からO/G/Vとなっています。

 

端子の並びに気をつけて、マイコン側のソケットに差して使います。

 

このセンサには、2つのLEDと可変抵抗器が実装されています。

右側のLEDが通電状況、左側のLEDが発信状況を表します。

可変抵抗器は、感度の調整に使います。

 

センサをココナッツに繋げて、ココナッツの電源を入れると、右のLEDが光るはずです。

 

わずかな物音でも反応するように、可変抵抗器を調整します。

無音状態下で、左のLEDがギリギリ点灯しない位置まで可変抵抗器のボリュームを回します。

※ボリュームを時計回りに回していくとLEDが消えて、反時計回りに回していくと点きます。

 

音が鳴った瞬間だけ、左のLEDが点灯すれば準備OKです。

 

ちなみに。

ココナッツのプログラムで、音センサの値の変化を見てみると、無音時は【255】、音に反応すると【8】の値が表示されます。

※センサ自身は【0】か【1】を出力してして、それがココナッツ内で変換処理されて【255】か【8】で表示されています。

 

赤外線受信モジュールは、テレビやエアコンなどのリモコンから発せられる赤外線を受信するものです。

リモコンが発する赤外線には、押されたボタンの情報などが含まれています。

ココナッツでは、「何かしらの赤外線信号を受信したか」のみ計測します。

 

端子の並びは、上図で、左からO/G/Vとなっています。

 

マイコン側のソケットに配置します。

 

ココナッツのプログラム上のセンサの値は、リモコンの信号を受けると【0】、何も受信していないときは【255】を表示します。

※一部対応していないリモコンもあります

 

【補足】

赤外線信号に含まれるコードを計測しコピーすることで、学習リモコンを作ることができます。

人感センサは、人や動物などの動きを検知するものです。

キャップ内のPIRセンサによって、範囲内の赤外線を測定することができます。

熱を持つ物体はそれぞれ赤外線を放出していて、その熱量によって赤外線の強度も異なります。

つまり「検出される赤外線が変化する」イコール「何かがいる」と判断できます。

※「周囲」と「何か」が同じ温度の場合、受光する赤外線の強度も同じなので、「何か」を測定することはできません。

 

上図で、端子は、左からG/O/Vとなっています。

 

可変抵抗器によって、出力時間や感度を変えることができます。

上図で、左の可変抵抗器が出力時間の調整、右の可変抵抗器が感応距離の調整に使われます。

 

配置方法は上図のようになります(外側のソケットに配置)。

ただ、コンデンサがスライドスイッチやUSBコネクタと干渉してしまうので、ジャンパワイヤなどで延線して配置してください。

 

このセンサの仕様は、少し複雑です。

センサの黄色の部品の配置を変えることで、挙動が変わります。

 

この配置の場合は、赤外線を検知すると信号を一定時間出力します

出力が終わると、しばらくの間、赤外線の計測をしません(当然、信号も出力しません)

この挙動は、ココナッツの電源を投入した直後でも見られます。

 

この配置の場合は、赤外線を検知してる間は信号を出し続けます

検知しなくなってからもしばらく信号を出してから、発信を止めます。

やはり、出力が終わると一定時間、無反応になります

 

ちなみに、プログラム上のセンサの値は、赤外線を検知していないときが【0】、検知すると【173】になります。

出力時間は、センサの可変抵抗器に依存しています。

ボリュームを反時計回りに目いっぱい回した場合の出力時間は、1秒強です。

ボリュームを時計回りに目いっぱい回した場合の出力時間は、数十分以上のようです(未確認)。

 

 

【補足】

赤外線の計測を活用するものとして、監視カメラやサーモグラフィなどがあげられます。

ココナッツに市販のセンサを接続してみます。

 

マイクロ波レーダセンサは、物体の移動を検出するものです。

マイクロ波を照射して、跳ね返ってきたマイクロ波を測定します。

物体が遠ざかる(または近づいている)とき、その物体が反射したマイクロ波は、ドップラ効果により周波数が変化します。

「測定した周波数が変化する」イコール「何かが動いている」ということになります。

※センサを中心とした円移動の場合、センサと距離が変わらないので、測定が難しくなります。

 

上図で見る場合、端子は、上からV/O/Gとなっています。

 

Oが真ん中なので、外側のピンソケットに配置します。

図のような配置になります。

 

ココナッツのプログラム上でのセンサの値は、動きのないときは【0】、動きのあるときは【176】前後になります。

 

【補足】

ドップラ・レーダは、どのくらいの速度で近づいているか(または離れているか)を計測できます。

自動車の衝突防止装置などに使われているようです。

今まで見てきた回路を一つにまとめると次のようになります。

※実際の基板のデザインと違う部分があります

 

マイコン関連をピン番号でまとめてみます。

画像でいうと、マイコンの右列一番上のピンが①、一番下が⑩、左列の一番下が⑪、一番上が⑳となっています。

 

①プラス

②セラミック発振子

③セラミック発振子

④プッシュスイッチ

⑤スピーカ

⑥LED1

⑦LED2

⑧LED3

⑨LED4

⑩LED5

⑪スライドスイッチ

⑫CdSセル

⑬センサ入力

⑭LED8

⑮LED7

⑯LED6+電子メロディ

⑰コンデンサ

⑱USB

⑲USB

⑳マイナス

 

回路については以上になります。

 

これだけの回路でギッシリです。