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学研大人の科学 新型ピンホール式プラネタリウム開発中2013/06/19 23:51:25


学研大人の科学から新式プラネタリウム?

学研大人の科学から、新しいプラネタリウムが7月下旬に発売されるそうだ。

●星を丸くシャープに映すための専用電球開発
●超静音自動回転機構つき
●電池の心配がいらないオートオフ機能つき
●ついに、天の川をピンホールで再現
●北半球・南半球の星空を選べる
今回もメガスターでおなじみのプラネタリウム・クリエイター大平貴之さんといっしょに作ります。大平さんが絶句した細渕電球社製の新型電球や言わなければ気づかないほど静かな回転機構。

モータ制御がつくのは期待が高まる。



こちらは2005年に発売されたもの。単三電池2本で、中は豆電球が入っている簡単な作り。
5角形のフィルムを張り合わせるのが結構大変だったと記憶する。



それでも、当時は画期的な付録で、今でもこの様に星を照らしてくれる。今回のプラネタリウムは、この星の再現が更にシャープになり、天の川まで再現するというのだから、買って比べてみたい所である。



天文ネタでは、地球から640光年離れているベテルギウスが今年にも超新星爆発を起こし、月の光から太陽の光程度の明るさが2週間ほど続くそうだ。私達が見ているのは640年前の光なので、既に爆発が終わっているかもしれない明るさについての説明は、色々な説があるので、どれが正しいとは言えないが、既に星の寿命なのは間違いない。

  →星の一生

ベテルギウスがなくなると、誰もがご存知のオリオン座の部分が無くなる事になる。



ベテルギウスはどれだけ大きいかというと、直径は太陽の1000倍もある巨大な星。太陽系の中心にペテルギウスを置くと、木星の軌道の近くまでの大きさと、想像を絶する大きさだ。

もしかしたら、生きている間に貴重な天体ショーを見ることが出来るかもしれない。

学研の大人の科学マガジン「パタパタ電波時計」を組み立ててみた2013/05/01 23:30:08



学研大人の科学マガジン「パタパタ電波時計」を手に入れたぜ!地元の本屋さんでは売り切れだったので、新宿に出かけた時にたまたま見かけた本屋でゲット!嬉しい!!!
裏側は、あのらいのん先生が写真で載っていた。



パーツの検品を済ませて早速製作開始。用意する物は単3乾電池2本とトライバー。配線や難しい機構は予め組立済みであるので、部品の左右の位置などに気をつければよいだけだ。



これが制御基板。スイッチや電池の端子盤、バーアンテナはハンダ付けされている。



裏側は470uFの電解コンデンサが外付けで接続されている。シルク印刷でこの部品実装指示があるので、後付による対策部品ではない模様。



基板を拡大。制御ICはダイボンディング(基板にシリコンウェハを直に取り付ける方法)でコストダウン。左上にみえる筒型の水晶発振子は電波時計なので40KHzと60KHzのものだろう



モータドライバとスイッチ部分。リード線は根本で断線しないようにボンドで処理されていた。



製作で注意する点は、モータは左右分かれているので、リード線が赤青が左、赤黒が右になるようにして、スイッチ付き電線も青線が左、黒線が右になるように配置する。



ドラムは左右間違えやすいので、ドラムに刻印されている記号をよく確かめる。
動作を見ていて、どうやってDCモータと0位置スイッチだけで位置検出しているのかを観察してみたら、どんなにモータが回転しても、数字のドラムは1/60回転だけ動作するだけであって、モーターがオフすると次の回転準備をするようにツメが掛かる仕組みになっていた。ソレノイドを使うよりDCモータの方がコストなどで良かったのだろう。実によく出来た作りだ。



地味に単純作業なのが、このパタパタの取り付け。全部で120枚取り付ける。パタパタの部分はビニール素材っぽいもので、カッターなどを使わなくても、手で簡単に切れる。最初の位置合わせは、電池を入れて自動的に送って動かし、0点位置を手前に持っていくことから始める。


学研大人の科学パタパタ電波時計

約1時間ほどで完成。電波時計であるが、私の所は電波が入りにくい所なので、改造イヤホンとJJYシミュレータを使って時計を合わせた。




電池を入れると、カタカタカタと音を立ててオール0リセットになって、約2分間電波を受信した後に時計がセットされた。動きのあるものは面白いな。
ただ、これは動作音が結構大きいのと、電池が2ヶ月しか持たないので、実用品としては少々難あり。少しぐらいざわざわした環境で使うのが良いと思う。尤も動作教材として楽しむのが良いだろう。



学研大人の科学Vol.30 テオ・ヤンセンのミニビーストを組み立てる2011/01/30 23:59:46


パーツ群

この前購入した、ミニビーストを組み立ててみた。パーツはいっぱいあるが、同じものを12対作るので一つ見本を作れば早く組み立てられる。




コーナーからニッパーで切り離すが、やすりがけをしなくても、動作に支障が出ない。
このように並べてからこれらをジョイントしていく。



Aの文字の様なフレームを挟み込みながら足を作成。方向だけはよく注意しないと、結局全部分解して最初から組み立てることになるので注意。





とりあえずはここまで出来上がった。手で押すとスムースに歩く。
次は風車とかつければ完成だ。






完成した動画。完成は思ったより早く、工作に慣れた人なら2時間もあれば完成するだろう。
完成した時間はサッカーアジア大会中の時間だったので、テレビをつけっぱなしにしてしまって聞き苦しいのはご了承を。

動作が思ったよりも軽々としており、僅かな風力で大きな動作を生み出すこの機構は中々すばらしい。付録でとても楽しませてもらったが、この本も色々読ませてくれる。こういうトキメキが失われない大人でこれからもありたいものだ。



学研大人の科学Vol.30「テオ・ヤンセンのミニビースト」購入2011/01/26 23:22:39

「テオ・ヤンセンのミニビースト」購入
遂に発売となった「テオ・ヤンセンのミニビースト」を購入。

パーツ群
パーツが結構あるな。これは週末に組み立てるとしよう。 ウダーは予告によると夏ごろあたり? 装置が簡単でないので開発が難航しているかもしれない。

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学研 大人の科学マガジン Vol.27 テクノ工作セットを買ってみた2010/05/20 08:32:56

学研大人の科学マガジンVol.27テクノ工作セット


買っちゃいました。学研大人の科学マガジンVol.27テクノ工作セット。
アルドゥイーノ持ってるジャンと言われそうだが、本屋でこの雑誌を手にとってパラパラ見ていると、まずアルドゥイーノの本家イタリアへの取材、そしてなんとお知り合いが写真付きで掲載されていたので、速攻レジへwww

Japaninoだけかと思っていたら、P.O.V.というガジェットが組み立てキットとして付属。
これで、パソコンを用意すれば、音と光の実験が出来るわけである。このガジェットは学研の得意とする部分だろう。

雑誌と付録が切り離されるようになっており、付録の梱包は発泡スチロールの使用はしていない。原産国表示は、2重になっている内箱に中国製と表記されている。基板には原産国表示はされていない。日本の工場で作れば良いのになとか思っても、そうするとコスト面で苦戦するから、仕方ないのだろう。

書き込みソフトIDEは、学研のホームページからダウンロードが可能。希望者はCDを送付してくれるとの事だ。

Arduinoと比較

搭載MPUはアトメル社ATMEGA168V。ちょっとした事なら、容量増量版のATMEGA328でなくても事足りるであろう。

基板の大きさはオリジナルアルドゥイーノとほぼ同じ。但し、止めネジの位置は異なり、ジャパニーノの方が一つ多くなって4点で止められるようになっている。

USBはアルドゥイーノがTYPE-Bに対して、ジャパニーノはTYPE-Aを採用。こちらの方が、パソコンと直接差し込めたり、汎用の延長ケーブルが使えて便利である。
DCプラグも、XHコネクターに変更されている。

長いほうのコネクターは2ピン追加(但し1本はNC)
短い方も2ピン追加(アドレスA6,A7)

コネクターも拡張されて、合計4ピン増えた。A6,A7,+5Vで、あとの一つは何もつなげていないピンである。拡張されたコネクター位置は、アルドゥイーノのコネクターからはみ出す形でピン互換が保たれている。

まだ買ってきたばかりで、雑誌の中しか読んでいないが、色々面白そうなソースがあるので、週末でも触ってみようと思っている。

DSiを買ってみた2009/09/29 23:51:35

DSiでインターネット接続してみた
DS Liteをほぼ毎日の様に酷使していて、タッチセンサー部分が甘くなり、そろそろ買い替えておこうと今更ながらDSiを購入。本当はDS-10Plusの機能をフルに使いたかったという事は内緒だwwww

 買ったときは旅行前だったのだが、箱から出したのはついこの間である。これには、最初からブラウザー機能や音楽再生機能がついており、またカメラ機能、カメラを加工するソフトなども内蔵されている。
厚さはDS Liteより薄い
DSiは、DS Liteよりも薄く、そして軽い。画面も広くなっている。それでもちょっと不満はある。
 1つ目にコントロールキーが従来のゴムクリックが、カチカチとタクティル形式になってしまったこと。これは新幹線などでテトリスなどのアクションゲームをする時、静寂な車内では耳障りなのである。
 2つ目に音量調整。アナログ式からスイッチのアップダウンに変更され、時代の流れから行くと仕方の無い事かもしれないが、問題はその調整ステップ。音量のステップが荒すぎる。特に小さい部分での音量調節が荒くて、外付けのボリュームコントロール付ヘッドフォンを使わないと細かな調整が出来ないのは残念な事だ。まあ、内蔵のミュージックプレーヤー内にソフトの音量調整があるからいいか。
 3つ目はいつも私がこのブログでも指摘している青色LEDを電源インジケータにしている事だ。青色のパワーインジケータは落ち着かない。こんな事昔から言われているんだが、なんで使いたがるかなぁ。青色LEDで心を落ち着けて JR山手線、自殺防ぐ狙いなんて記事があるが、青色が心地よければ、こんな改造をわざわざ行わないよな。
SDカードに音楽データを入れたらミュージックプレーヤや動画再生もできる
SDカードに音楽データを入れたら、ミュージックプレーヤになり、また動画再生もできる。但し、ミュージックプレイヤーの再生フォーマットはmp3等は使用できないので、ここらへんを参考にしてmp4に変換する必要がある。
音楽再生中
音楽はカラオケモードやスロー再生、ピッチシフタなどがあり、他の音楽再生に特化したプレイヤーと違った使い方ができるのがよい。例えば英会話の練習でゆっくり聞き取ったりするなどに重宝するだろう。
DS-10とDS-10Liteを同期させてみた
ついでにコルグのDS-10とDS-10Liteを同期させてみた。通信を利用して同時再生するのは感動するね。

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KORG DS-10 plus Limited Edition 到着!2009/09/17 23:14:02

KORG DS-10 plus Limited Edition 到着!
今日なんか荷物が届いた。そうだ、この日に予約していた事を忘れていたよ。と言うわけでKORG DS-10 plus Limited Editionが届いた。
中身はこの通り
中身は、DS用のカセットと大人の科学マガジンが入っていた。98ページ中、50ページ以上を2色図入りの説明書にしていて本当に分り易い。カセットにも説明書が付属しているが、文字が小さくてわかりにくい。これは買ってよかった。Limited editionにはライディーンのデモソングが入っており、これは凄くいい仕上。






早速ライディーンのデモを鳴らしてみた。デジカメの動画モードで撮影したので、音が良くないが、雰囲気は伝わるだろう。自分が持っているのはDS Liteなので、DSiを使わないと、例えばデモ演奏のライディーンを1回で聴く事は出来ない。(2回に分けて聴く) 英語漬けで毎日酷使しているDS Liteはタッチパッドの反応がちょっと悪くなってきた。そろそろDSiに乗り換えたいな。

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学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4) プログラムメドレー2009/08/23 00:04:43

改造した後は電線が全部隠れた
また学研GMC-4ネタか!と、聞こえてきそうだが、そうなんだ (´・ω・`) またなんだ。すまない。 

裏はコンパクトに纏まった。電池を入れながらでもUSB差込ok
裏もきれいに纏まった。電池をつけたままでもUSBを抜き差しもできる。これで使い勝手としては最強だぜ。本の26ページの光のデコレーションを動かすにも、プログラムを流してからUSBを抜いて単独で使える。




USB化すればこのように、複数のプログラムをこのように連続して動作させる事が可能だ。PICに0.5秒待ちのコマンドpを設けたので、それを利用している。

・乱数音楽再生(学研の本)
・シーケンス音楽(学研の本)
・数字LEDのアナログ点灯(学研の本)
LEDが左右に動く
ロイツマの音楽の一部(リアルタイム転送)
ゼビウスのオープニング
・15秒カウンタ(学研の本)


GMC-4で先人がエミュレータなりCコンパイラなどを作っているので、そこで動いたものをUSBから流して動作確認だ。

その他に、素数を求めるプログラムを作った人もいる。このGMC-4ってやつは、ハノイの塔のようなパズル的要素が中々おもしろいじゃないか。


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学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4) ずっと俺のターン2009/08/21 23:59:59

USB付学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4)
今週はずっとGMC-4ネタで突っ走ってきたが、そろそろ纏めようかと思う。やっぱりここまでやったら実用的に改造した方がいいよな。 まず、配線が美しくない。折角配線した部分は、プログラム開発の一過性なものだと割り切って、電線を全部外す。汚れ防止のため、マスキングテープで養生している。
キーシート配線をきれいにするため、ハンダビアに穴をあける
そしてその部分に0.8mmのピンバイスを使って中心に穴をあけていく。下敷きの板はカマボコ板だ。これはこういう工作に便利。このアイデアは構想100年の「GMC-4 小改造 キーマトリックス取り出し」を参考にした。
0.8mmのバイスで簡単に加工できた
なかなか綺麗に空くものだな。ここで気がついた事なのだが、行の配線部分で、縦のパターンが走っているのにどうやって隣のスイッチに接続してるのかと思ったら、縦のパターンの上に横から別の盛り上げパターンが走っているではないか。黄緑色した横のパターンがそうだ。 このパターンも抵抗にバラつきがあって、20Ω位のもあれば、100Ω位のもある。両面でやるより、片面でこの方法の方が安いと判断したんだろうな。
音量調節の半固定抵抗も穴をあけて固定
音量調節の半固定抵抗も穴をあけて固定してみた。これで表から調節ができる。
電線を通してハンダ付けする
ジュンフロン電線を使って電線を通しハンダ付け。結構これが難しくて、リードを出しすぎると、キーシートを押す時チクチクするので、手に刺さらないか確認しながらのハンダ付けである。
前回作った基板は、強引に割ったりピンを曲げたりwww
前回作ったデジトラタイプの基板は心持ち大きい。なので、端をちょっとニッパーで切ったり、ピンを曲げたりしてみた。これでここにコネクターをつければ良い訳だ。
そういや西日本常盤商行のUM02-RS/Dを持っていたのでこれを使う
所で、前回XOFF/XONやハードウェアフローがうまくいかないとか話していたが、実は旧式のCP2101のバグっぽい。ドライバーも古いのしか動かないのでこれは諦めて、手持ちの西日本常盤商行のUM02-RS/Dを使う事にした。このままだと大きすぎるので、ピンを全部外そう。ピンが中々抜けないなと思ったら、
何だこのスルホールはwww
ちょwwwなにwwwこのスルホールwww なんでこんなにでかいんだ?ww 
ピンを外したら、中々基板が薄くて小型だ。この製品、このピン無しで基板だけ販売した方が売れるんじゃないのかと思ってしまった。
USBは一度配線してから
USBは、あのでっかいUSBコネクターは使いたくない。ゼッタイこれはPICkit2などに使っているmini-Bの大きさを使う。それなので、今まで以上に慎重に配線。まずはUSBを配線してから、USBシリアルモジュールが使える事を確認。
認識する事を確認して
おお、普通に認識してくれた。ドライバーはメーカサイトから取ってこれるから問題なし。
エポキシ接着剤で完全に固定だ
動いたら、デリケートな部分をエポキシ接着剤で完全に固定だ。今回の基板はサンハヤトのシール基板を使い、2メッシュ分のパターンを剥離させて使用した。
ちなみに、mini-Bは5ピンあるが、4ピン目は使用しない。配線は右から+、-D、+D、接続なし、GNDだ。一つおきに足を持ち上げると配線が楽だ。4ピン目はニッパーでカットしている。
電線をフォーミングしてコネクターを取り付け配線する
電線の引き回しを色々検討。
配置検討中
こんなものか・・・・・
裏はこんな感じに収まった
何とか収まりがついた。固定方法はまだ考えていないが、適当なプラスチックの廃材などを利用しようと思っている。
これでUSBを差し込めばすぐ使える
これでUSBを差し込めばすぐに使えて便利だ。配線時に注意する部分として、USB電源から電池への逆流防止回路は取り付けたほうが良い。ダイオード1本を電池のプラス側に直列に挿入すればOK。

また、電池からPIC系統に行かない様にする回路を付けると電池を無駄に消費しなくて済む。尤も、シリアル転送をしない時でもPICマイコンにGMC-4のプログラムを最初から内蔵させておいて、それを電池で動かす場合は、これに限ったわけではない。PICマイコンとUSB変換で約3mAくらいだったので大した消費電力でもないだろう。

電源系統図
USB使用時の電源供給時、電源スイッチが無いのは、この方が回路が単純化されるので、このようにしている。GMC-4にはハードウェアリセットがあるので問題にはならないだろう。

ダイオードは電圧降下(Vf)の低いショットキーバリアダイオードが理想であるが、実際このGMC-4は2.1V位でも動き、消費電流は4.7V(新品電池使用時)約11mA以下、ブザー出力時約78mAであると言う事から1N4148等の汎用ダイオードでも十分と思われる。
乾電池への逆流防止対策
私の場合はショットキーバリアダイオードは無く、その代わり手持ちに1SS319というVf=0.54V程度の部品があったので、それを利用した。また、この回路にすれば、USBでデータを転送した後にUSBケーブルを抜いても、本体にプログラムが残るようになる。

最新ファームはこちらで公開している。

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学研の大人の科学Vol.24 4ビットマイコン(GMC-4) キーアクセス回路を最適化した2009/08/18 22:48:57

キーに流れる電流はμアンペアオーダーと大した事がない
前回は手持ちのデジタルトランジスターを使って動作させる事に成功したわけなのだが、これだと部品は手に入り難いし、GMC-4自体を快適に使うというよりも、このインターフェースの作成が障壁になる気がしてきたので、改めて考え直してみた。

やっぱり安い部品で出来るだけ簡単に回路を製作して、GMC-4を楽しみたいよね。というわけで今回は


●特殊な部品など使用せず安い部品を使う
●回路が最低限の部品で動作するようにする

ということを目標に考察してみた。

----------実験開始

キーの部分の電流を測ってみた。パルス性の電流をこのテスターで測れるとは思わないが、目安にはなるだろう。測って見た所、2マイクロアンペア程度。デューティ1/5なので、10マイクロアンペア程度。どう見積もってもミリアンペアも流れてないよな。更に4本のストローブラインとグラウンドへの電流も調べて、そのポートの吐き出せる電流もみたら、テスターで3ミリアンペア。5倍で15ミリアンペアか。それなら、抵抗とか大幅に省略してもいけるんじゃないか?

という事で安いトランジスタで回路ができるかを検証してみた。これが成功すれば、よく分らないデジトラを使わなくても良いし、作りやすい。何といってもお財布に優しいよねっ!(´ー`)y-~~
最適化された回路図
まずは回路図をかく。随分とすっきりした回路だ。ホビーだからできる回路図だなw さて、早速作るとするか。
ブレッドボードで組んだ
ブレッドボードでチマチマジャンパーワイヤーを挿していく。慣れたら15分くらいでできるよ。このジャンパーワイヤーはストロベリーリナックスで色々買った記事で紹介している。
回路はすっきりなのだが・・・・
回路はすっきりしているが、ブレッドボードのため混雑しているように見える。
PICkit2で書き込んで
これをPICKit2で書き込んで、
廉価版の完成!
ちょっとコネクター部分を補強したが、できたーーーーーーーー ( ´Д`) 

キーシートへの配線はこちらを参照するとよい。
電源はUSBの5Vを使っている。定格を0.5Vオーバーだが(゚ε゚)キニシナイ!!
※電源については自己責任でお願いします。



おおーーーーちゃんと使えるじゃないか!!!!!! と言うわけで、貴方も一つどうですか? (σ´∀`)σ

追記:

部品については、大体この位の予算である。

                    秋葉原相場
トランジスタ2SC1815GR (YランクOK) 5個 100~150円
トランジスタ2SA1015GR (YランクOK) 5個 100~150円
抵抗1KΩ 1/6W(1/32~1/4W)     4個 20~50円
抵抗10KΩ 1/6W(1/32~1/4W)    1個  5~10円
積層セラミックコンデンサ 0.1μF   1個  5~10円
PIC16F648-I/P            1個 160円~300円
LED(好きな色)          1個 10円~50円

            ここまでの合計 400~720円

※基板、ヘッダーピン類、ICソケット、配線材料、コネクター、USBシリアルモジュールは別です。

10KΩの抵抗は、PICkit2とのインターフェース仕様書には記載されているものの、 無くても書き込みは出来る模様。私はUSBシリアル変換モジュールを持ち合わせていたのでそれを利用したが、ADM3202などの シリアルをRS232レベルに変換するICなどを使用して作って、市販のUSBシリアル変換ケーブルを利用しても良いだろう。電源については、電池を外しUSBより5Vを使用して動かしている。回路図中には表記されていないが、GMC-4と、このインターフェースの電源の配線(GNDとVDD)も必要となる。

PICは購入時何もプログラムされていないので、何らかの形でプログラムをPICマイコンに書き込む必要がある。 私が公開しているファイルの中に*.hexという拡張子があるので、これをPICプログラマでPICに書き込めば済むわけだ。

PICプログラマについては自作も出来る。こちらに紹介しているので自分に合った方法で用意しよう。学校や職場などでPICプログラマを所有していたら、先生や上司などにお願いして借りるのも良いかもしれない。

今回採用しているトランジスタの回路はnshさんの亜種である。この巧みな回路を拝見できたからこそ、ここまで完成することが出来たようなものである。

プログラムと回路図はエアーバリアブルホームページここで公開している。
今までのGMC-4記事

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