ArduinoやPICにI2Cで接続できる超魅力的なロータリーエンコーダボード「I2C Encoder V2」

今回はArduinoやPICやRaspberryPiでロータリエンコーダを接続する時に、みなさんが一様に困っていた誤カウントを防止する上に、GPIOの節約、そしてプログラムを簡素化できるI2C接続で使えるロータリーエンコーダ・ボード「I2C Encoder V2」をご紹介致します。


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CANインタフェースを搭載する事で相互通信が可能なRaspberryPiHAT + Arduino MKR互換機「NoCAN」

マイコンを使ったハード設計において制御ボード間で通信を行う場合の通信方式として古くからあるのはUARTと言うシリアル通信で、その他にSPIやI2C通信があります。
この中でUARTとSPI通信は1:1の通信な為に設計する際の制約がどうしても生まれます。

例えばUARTですとリアルに1:1での通信ですので複数のセンサーと通信と行う場合はセンサーの数×2本の配線が奪われ、ソフトウェアシリアルに使用できないポートがありますとそれだけ接続できるセンサーやモーター類も少なくなってしまいます。

一方SPIは3本の信号線(SI,SO,SCK)を使い通信を行うのですが一方通行の通信しかできず、1つのSPI信号に複数のスレーブと呼ぶボードをぶら下げる事はできますが、どのボードと通信するのかはマスター側からのもう1本のCS配線を使って制御しなければならずスレーブとなるボードが増えれば増えるほどマスターとなるボードの空きポートは減って行きます。

そしてI2Cは2本の信号線でマスターとなる親機と相互通信でき他、接続するI2C機器にはそれぞれ全く違う重なる事のないアドレスが割り振られていますので、スレーブとなる子機同士の通信もアドレスを使って行う事ができる様になっており、少ない配線で多数の機器と通信できる為に便利なのですが、基板内通信が基本で、遠く離れたボードと通信すると言う用途には残炎ながら向きません。

そこで、離れた場所に設置した機器とも通信できノイズに強いCAN通信をサポートしたArduino MKR互換機「NoCAN」とRaspberryPi用HATをご紹介致します。


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RaspberryPiが赤ちゃんに見えるAMD Ryzen™組み込み型プロセッサー搭載「UDOO BOLT」

RaspberryPiはGPIOを搭載した小型マイコンで、Linuxが動く上に(IoT向けWindows10も動きますが)直接ボードから各種センサーやサーボ等のハードウェアが制御できる画期的なマイコンボードで、PICやArduinoでメモリーの少なさに苦慮していた開発者達にとっては何でもできる魔法の箱の様な存在でした。

そしてこのRaspberryPiのお陰でIoT機器が急速に発達して言ったと言っても過言ではありません。例えば、画像認識技術による自動追尾機能などはその代表的な例で、カメラで捉えた映像から動く物体を検出してカメラを固定したサーボを動かして動く被写体を追うなんて言う事はArduinoでは処理スピードが遅すぎてまず考えられませんし、自立制御できるロボットやセグウェイと同じ原理で動作するホバーボード(2輪の自動でバランスを取って走行する乗り物)等も同様の事が言えます。

ただRspberryPiが進化して年々高速化しているとは言っても、グラフィック機能が弱い為にX-Windowsを起動させるとその動きは”もっさり”としていますし、IoT用のWindows10も決して動きが速いとは言えません。

ですが今回紹介するAMD Ryzen™組み込み型プロセッサー V1000搭載の「UDOO BOLT」は普通のパソコン用マザーボードにArduinoを組み込んだ様なボードで、マイクラで影Modを入れてもサクサクと動く最強とも言うべきボードです。


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RaspberryPiを10インチタブレットにするだけでなく、センサーを取り付け様々な実験も可能なDIYキット「Raspad」

RaspberryPiと言う超小型PCがありますが、この通称RasPi(ラズパイ)の魅力は何と言ってもその大きさと、そこそこの性能、そしてGPIOでしょう。
RasPiは決してPCとしては処理スピードは早くありません。例えばRasPi上で動く”Windows 10 IoT Core”がありますが、決してサクサク動くわけではなく普通のPCと思って操作するとその遅さにイラッとします。
ですが、これをマイコンボードであるArduinoと比べるとその性能はまさに神!!です。RasPiにはご存じの様にGPIOと言って様々なセンサーや電子部品と接続できるポートがあり、例えば温湿度センサーを接続してそのデータをクラウドサーバーへ定期的にアップロードさせると言ったIoT機器を作る場合、Arduinoよりも遙かに安く、そして遙かに短時間でコーディング(プログラムを書く事)をする事が可能です。

そんなRasPiをベースにした10インチタブレットを作る事ができるのが、この「Raspad」です。


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小学生でも簡単にIoTデバイスが作れてしまう配線、ハンダ付け一切不要のシステムキット「BigClown」

2020年、あと2年もすると小学校からプログラミングの授業が入って来ますが、それ以前に子どもさんにプログラミングを習わせたいと思われている親御さんは多いかと思います。
ただプログラミング教室に行った時にだけプログラミングをやるよりも、自宅で自ら進んでプログラミングをやった方が他の勉強と同じで早く習得できるのは明らかです。
ですが、子どもさんがプログラミングをやっていて聞かれた時に的確に教えられる親御さんなんて職業柄やっていたり、趣味で若い頃からやっていた様な方でないとまず無理ですし、更に自動的に温度や湿度を計測してクラウドサーバーへその計測数値をPUSHしてログを取る様なIoTデバイスを作りたいなんて言われようものなら回路設計をして部品を集めてハンダ付けをしてと一筋縄では行きません。

そんな時にこの「BigClown」で揃えておけば大抵のIoTデバイスがつくれるばかりか、プログラムも用意されたサンプルから選ぶだけなので誰にでもIoTデバイスが作れてしまいます。


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RaspberryPiをスマートフォンに変えてしまおうと言う、好奇心くすぐられる通信モジュール「PiTalk」

何でもそうですが、自分で作ったものが動くのを見るのってワクワク・ドキドキしたりしませんか?
例えば自分で作ったアプリケーションをAndroidスマートフォンやiPhoneにインストールして楽しんでみると言うのも面白いのですが、そのスマートフォンそのものを自作して見るって言うのはもっと楽しいのではないでしょうか?

そんな楽しみを私たちに提供してくれるRaspberryPiをベースに使ったスマートフォンキット「PiTalk」を今回は紹介します。


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RaspberryPiを使って簡単にインターネット接続の監視カメラを作る事ができる「SmartiPi Flex」

 RaspberryPiを使って簡単にインターネットに接続された監視カメラ、IPカメラ、定点観測カメラが作れるってご存じですか?もし自宅に使っていないRaspberryPiがあり、USB接続のwebカメラやRaspberryPiのカメラシリアルインターフェイスポート(CSI)にダイレクト接続できるCCDカメラモジュールを持っておられるのなら、”rasbian”をインストールしたmicroSDカードを用意して”Motion”と言うソフトウェアをインストールするだけで驚くほど簡単に監視カメラが作れてしまうのです。しかもこの”Motion”と言うアプリケーションにはRaspberryPiに接続したカメラで撮影した映像をライブ配信する機能がある他、動体検出機能もあり、何か動くものを捉えると自動的にその画像を保存したり、メールで何かがカメラの前に動いた事を知らせる機能があったりと、フリーながらかなり多機能かつ高性能なアプリケーションなので、この”motion”をインストールするだけで、Linux初心者の方でも簡単に監視カメラを作る事ができるのです。

 そしてこの「SmartiPi Flex」はRaspberryPiと専用のCCDカメラモジュールを利用して防犯カメラや定点観測カメラを作る事ができるケースになります。

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RaspberryPiを使ってDIYで作るプログラミングも学べるロボットアーム・キット「MeArm Pi」

 昨年末に行われた小学生を持つ親御さんへのアンケートで子供に習わせたい習い事の1位が何とプログラミングと言う結果になったと言う発表がありました。まだ文部科学省が小学校への導入の方針を示しているだけですのに既にこの結果が出ていると言う事は親もプログラミングに関心があると言う事でしょうか?

 ただプログラミングと言っても画面に絵や文字を表示させるだけのPCだけでできるプログラミングから、マイコン等を使って実際にモノを動かすと言うプログラミングまで様々ありますが、やはり子供に興味を持たせるのは大人でも”Hello Word!!”って画面に表示させるプログラムを書くよりは、実際にモーターが回って動くロボット掃除機の様なものを動かす方が楽しいですよね。

 そんなモノを動かす事をステップバイステップでプログラミングを自学自習して行く事ができるロボットアームキットがこの「MeArm Pi」です。


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買ってすぐに使えるWiFi標準搭載のLinuxマイコンボード「Omega2」

RaspberryPiと言うマイコンボードはご存じでしょうか?非常に廉価なボードながらHDMIモニター出力があり、USBマウスやUSBキーボードが接続できるLinuxボードなのですが、GPIOポートが豊富に用意されている為、Arduinoをwebサーバーライクに使用していた人にはメモリーも気にする事なく普通にApacheが動きますからプログラムでHTTPのやりとりを記述する必要もなくPerlやJavaを使用してコーディングできますから素晴らしく使い易いボードが登場したと大喜びしました。ですがRaspberryPiをリモートログインして操作できる様にしようとすると最低でもモニターにUSBキーボードが必要で1からパッケージをダウロードして構築して行かなければならず、Linuxを触った事がない人にとってはかなりハードルが高く使える様にするのがとても大変です。

その大変な導入部分をスマートフォンの様に最初からオンボードメモリーに書き込んでおいてWiFi環境の設定さえすればブラウザベースで電源ONで使える様にしたLinuxボードがこの「Omega2」です。


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RaspberryPiを使ったパーソナル速度型地震計「Raspberry Shake」

東日本大震災発生から既に5年が経過し今年に入ってからは熊本で大きな地震があったのは記憶に新しい所ですが、そんな地震の多い国に住んでいるからこそ地震に興味を持っておられる方も多いかと思いますが、地震の強さってスマートフォンを使えば簡単に計測でき、そう言うアプリケーションも多数存在するってご存じでしたか?
それらアプリケーションは地震速報を受信して表示するのではなく、スマートフォンに内蔵された加速度センサーを使って地震を計測して表示します。つまり地震は揺れ、波ですから揺れがスマートフォンに伝わればスマートフォンに内蔵された加速度センサーがその揺れを表示してくれると言うワケなのですが、これには欠点がありスマートフォンを床の上に置いて側を歩けばその震動を拾ってしまいます。つまり地震なのか?その他の震動なのかの区別がつきません。
ですが、本格的な地震計ですと個人が手を出せる様なレベルの金額でないのですが、この「Raspberry Shake Board」なら個人でも十分に手軽に買う事ができる本格的な地震計測用のインタフェースボードなのです。


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