電子部品を紹介します その2

前回のつづき

今日は前回それなりにご好評いただいていた電子部品紹介シリーズの第二弾です。
それではさっそく、始めましょうか。

エントリーナンバー6番!!!!!!
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AVRマイコン

実はこの部品がほとんどの場合一番大事なものです。
マイコンとはマイクロコントローラ(もしくはマイクロコンピュータ)の略です。
これは小さなコンピュータで、センサーやスイッチ等から受け取った信号を元に計算などの様々な処理を行い、アクチュエータと呼ばれる出力部品に信号を送ることで装置全体の動作を指揮します。いわば電子機器の頭脳です。世の中のほとんどの電子機器はこれによって制御されています。

assembly language photo
Photo by mrbill

実はマイコンにはたくさんの種類があります。
例としては、最も有名なPIC、日本製のH8、高性能なARM、使いやすいAVRなどなど(いずれも私感です)

私はPICマイコンとAVRマイコンの両方の開発ボードを買ったのですが、個人的にはAVRが大好きです。
なぜかというと、PICマイコンは基本的に「アセンブリ言語」を使って開発するのに対して、AVRの方は「C言語」を使ってプログラミングします。
アセンブリ言語の方が高速に動作するのですが、C言語に比べて非常に読みにくい!&コードが長い!ので、私はC言語が使えるAVRを主に使っています。

 

 

エントリーナンバー7番!!!!!!!
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キーパッド

どこかで見たことありますね。。。そう、これは電話のキーや暗証番号等の入力パネルに使われているキーパッドというスイッチです。
この部品の面白いところとしては、単にスイッチを3×4の12個並べただけではなく、内部で特殊な配線がされている点です。
普通に12個のスイッチを並べたのでは、これを制御するマイコンのピンが12本必要になってしまいます。
ただでさえ少ないピンを12個も使うのはもったいないので、頭のいい人たちによって「キーマトリクス」という方式が考え出されました。
ダイオードという部品を組み合わせることで大量のキー入力を少ないピンで読むという素晴らしいものですが、私には理解できない少し説明が難しいので、気になる方はこちらの参考サイト様(http://www.a10i.jp/?p=1377)をご覧ください。

 

 

エントリーナンバー8番!!!!!!!!
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リレー

これは結構メジャーな部品ですから、知ってる方も多いんじゃないでしょうか。
この中には、電磁石と鉄製のスイッチが入っています。言葉では説明しにくいので、Wikipedia先生からお借りしたイラストをご覧ください。
Relay_principle_horizontalまず、電磁石に電気が流れていない状態では(右から数えて)2番ピンと3番ピンはつながっていますが、1番ピンと2番ピンはつながっていません。
次に、電磁石に電気を流してみます。すると、磁力によって鉄製の部品が動き、2-3の接続が切れて1-2が繋がります。
で、この何がいいのかというと、コイルの電圧と全く異なる電圧の回路のオンオフを制御できるという点です。
というのも、ほとんどのマイコンは最大5Vでしか動作しません。それ以上になると壊れてしまいます。しかし、そのマイコンを使って100Vの家電の電源を制御したいということがあると思います。そんなときに、5Vで動作するコイル側にマイコン、1-2番ピンに家電の電源をつなぎます。すると、5V動作のマイコンでも100V動作の家電を制御できるようになります。素晴らしいですね。

それぞれの回路は電気的に絶縁されていますから、安全なスイッチングが可能なのです。

 

 

エントリーナンバー9番!!!!!!!!!
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TOCOS無線モジュール

今回購入した中で最も高価な部品です。(2つで3k超)
ちょっと通信したいことってよくありますよね?(笑)
ふつうに通信装置を自作していたらめちゃ大変です。アンテナの設計や通信規格を作らなければいけない上に、素人の無線は電波法によって規制されているためです。
でもこの無線モジュールを使うと、誰でも簡単に(というわけでも無いけれどw)無線通信が実現できるんです!
この部品はアンテナモジュールと制御マイコンが一つのボードに乗っているもので、これ単体でも無線スイッチなどが実現できます
もっと高度な制御がしたければ、別途マイコンを接続して通信させることができます。
そう、簡単にラジコンや無線機器を作ることができるんです。

 

 

ラスト!
エントリーナンバー10番!!!!!!!!!!
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基板

これが無いと始まりません。
よく基盤と書いてあることがありますが、正しくは基板です。
これはユニバーサル基板と呼ばれるもので、2.54mm間隔でたくさんの穴が空いています。この穴に電子部品の足を通して半田付けします。

少量作るときや、試作品ならこれでもいいのですが、たくさん量産するときはプリント基板というものを使います。

printed board photo

この写真のように、基板に事前にパターンというものを引いておき、部品を置くところにだけ穴を開けておきます。
これを使えば、手作業で配線することなく部品を半田付けするだけで回路が完成します。

ただ、欠点は作るのにお金がかかることです(T . T)

パターンをパソコンで描いて基板の製造業者に発注したり、自分でエッチングしたりして作るのですが、結構大変な作業です。

基板が届いたあとにミスを発見することもしばしばあり、そのときはなんとも言えない悲しさです(笑)
なので、趣味で製作するときはほとんどユニバーサル基板を使います。

身近な電子機器には十中八九プリント基板が使われていますから、もし気になったら是非分解してみてください!

(ただし当方では一切責任を負いませんので、悪しからず)

で、何を作ってるの?

はい、やっと発表できます。
何を作ってるかというと、ドアロックを作っています。というのも、私の部屋にはドアロックが無いんです。そんなときネットを徘徊していると、こんなかんじスマートロックなるものが流行っているそうではないですか!!

と、いうことで、暗証番号&携帯電話から開錠できるドアロックを作ろうと思ったわけです。

security photo

大まかな機構としては、以下のような感じです。

まず使用機器は、

  • Raspberry Pi (メイン制御コンピュータ/インターネットに接続)
  • AVR電子錠制御盤(Raspberry Piと電子錠に接続/無線モジュール1)
  • AVRインターフェイス盤(キー入力パネルを搭載/無線モジュール2)

で、これらをPHP/C言語でプログラムします。

主な利点としては、

  • ブラウザから端末認証で遠隔開錠できる
  • 開錠記録をデータベースに記録できる
  • 侵入が認められた場合はメールで通知する
  • インターフェイスと電子錠が独立しているため、ピッキング/ショート開錠できない

のような感じでしょうか。

本当はFeliCaなどの非接触カードや指紋認証を使いたかったのですが、モジュールが高価なので無理っぽいです(笑)

今日はこの辺りにしておきます。
ドアロックも作りたいのですが、昨日分解したテレビから取り出したFBT(フライバックトランス)の制御回路を先に作ろうと思います。

今日発注した部品達が届くのは多分来週の水曜くらいですね。楽しみです。

 

電子部品紹介シリーズ その1
電子部品紹介シリーズ その2 ←これ

takaki

このブログのサーバーとかを管理している人。 物理部とSuh☆学部を兼部しています。でも数学は苦手ですw

2 thoughts on “電子部品を紹介します その2

  • 2015年11月15日 at 12:05 午前
    Permalink

    うわぁ、すごい‼
    でも自分家には僕個人の部屋はない(–;)
    子供部屋だからな…
    ちょっと羨ましい(笑)
    いつかそんなの作ってみたいな~
    記事楽しみにしてます

    Reply
    • 2015年11月15日 at 12:18 午前
      Permalink

      コメントありがとうございます!
      おばが結婚して使わなくなった部屋をもらったんですよ〜
      でもすごく古いのでいろいろ不具合があります(笑)
      ありがとうございます、TODO山積ですが頑張りますw

      Reply

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