科学好き者の日々

視覚障害者向けに色センサーを作ろうとしていますが、いまだ完成に至りません。
応用として、センサー部分を温度センサーとして「しゃべる温度計」をつくってみました。

温度センサーは定番のナショナルセミコンダクターのLM35です。このセンサーは１０ｍＶ／℃の電圧を発生するので、PICの１２Ｆ６７５のＡＤコンバータで値を読み込みます。
電源はUSBのバスパワーですので、電源電圧は５Ｖです。ＡＤコンバータの基準を電源電圧とすると、最大５００℃ということになってしまいます。シャントレギュレータＴＬ４３１の２．５Ｖを分圧して０．５Ｖをつくりこれを基準として最大５０℃としました。
１２Ｆ６７５のＡＤコンバータも最大精度の１０bitで使います。見かけの精度はおよそ０．０５℃あることになります。

ＰＣとの接続はUSB経由で、USBコントローラはFTDI社のFT232BMです。仮想COMポートドライバーによるシリアル転送となります。

ＰＣ側で受信データをクリップボードに送り込み、スクリーンリーダで読み上げさせるのは「色センサー」と同じです。

スクリーンリーダに読み上げさせるため、ＰＩＣ側の処理として、測定された温度データを数字として送るのではなく、文字として送るための変換をしています。２１．０℃であれば　０ｘ３０+２、０ｘ３０+１、０ｘ２Ｅ、０ｘ３０+０，０ｘ８２，０ｘＣ７ とすることで「にじゅういちてんぜろど」と読むわけです。

温度が高すぎるときと、低すぎるときは「そくていはんいがいです」のメッセージをＰＣに送って注意を喚起するようにしてあります。

通常の連続測定のほかに、スイッチを切り替えることにより、測定値の最大値を保持して、読み上げる「体温計モード」をつけてみました。

FT232BMはユニバーサル基板では実装できないので、感光基板をつかって専用基板を起こしました。
ケースは単三２本の電池ケースを使っています。

さて、使い勝手は？

体温計として使うには、絶対精度が不足ですね。相対的にはいいのですが、熱があるとき３７℃なのか３８℃なのかは非常に重要なのですが、ＬＭ３５は２５℃で０．５℃の誤差があることになっています。
測定ばらつきも問題ですね。平均化の処理はしているのですが、まだ不十分のようです。もともと信号をＡＤコンバートするときのばらつきを減らすことも課題ですね。
普通の温度計とするにはまあまあですが、体温計とするにはまだまだです。

毎年大晦日に「俺にとっての今年の十大ニュース」を振り返って決めています。

このブログを書き始めたのも当然第何位かに入ります。
また、書き始めるきっかけとなった、「千葉こども科学館の施設ボランティア」を始めたのも第何位かに入ります。

千葉こども科学館のオープンは来年の１０月ですので、それまでは、いままでやったようなワークショップでこども達の工作のお手伝いですね。それも楽しいのですが、本番はどうなるか、それもわくわくしますね。

また、残念ながら、お世話になった先生がお亡くなりになったのも、十大ニュースのひとつです。
生命に終わりがあるように、始めたことは必ず終わりがあるので、始めたことのほうが終わったことよりは多いようにしたいですね。いずれは終わらざるを得ないのですから。。。。

今年できなかったことを来年はできるようになりたいですね。

読んでいただいた方、ありがとうございました。
良いお年を！！

秋葉原へ部品を買いに行きました。いつもの店を一通り回りました。が購入したのは、当初予定のフォトカプラーとフォトリフレクターだけでした。

秋葉原デパートが１２月３１日で閉店だそうで、閉店セールをしています。
３階の鉄道模型の店で、バンダイのＮゲージの車両キットが２つで５００円で売っています。つい衝動買いしてしまいました。先日、鉄道模型展示のお手伝いをしたせいですかね。

もっとも、これはおもちゃです。安さに引かれたのか子供連れのお母さんが、「これはどう？」と子供に言っているのが聞こえます。子供は「これはＢトレインショーティーなので。。。うんぬんかんぬん。。。」と心を動かされないようですね。ふーん。本格が欲しいようですね。良く知っています。



組み立ててみました。磐越線・仙山線の４５５系の車両です。
シャーシを市販の動力ユニットに変更すれば、Ｎゲージ車両として運転することができます。

電磁推進船を作ろうとやってみましたが、動きません。が
手持ちのネオジム磁石でも、１００ｍＡ程度の電流を流せれば、見える程度の力が発生しそうです。

電極を銅に変えてやってみました。実は前のはアルミ箔の電極なので、物理強度が弱く、クリップで挟んでいると千切れてしまったのです。
また、前回のは電気分解が起こっているのに、計算上の電流があまりに少なく、ちょっと変です。

で、再度やり直しをしてみました。

水道水で電気抵抗を測るとやはり５００ｋオーム程度です。しかし、６Ｖをかけると３ｍＡ流れます。２ｋオームということになります。４．４Ｖで２ｍＡ、２．６Ｖで１ｍＡと電流が少なくなると大きな抵抗値になります。どうも電気抵抗計が流す電流が少ないので、大きな値になるようです。



５００ｃｃのペットボトルの底に電極をつけた筒を沈めます。ペットボトルの底の外側にはネオジム磁石があり、筒のなかにあるゼムクリップと引き合って、上手い具合に筒を固定する役も果たしています。

さてこの状態で水道水だと３ｍＡ程度しか流せません。やはり水の流れは確認できません。

水を飽和食塩水に変えてみます。
これも電気抵抗を測ると最初１５００ｋオームと水道水より高い値が出ました。ん。。と思っているうちにどんどん下がって３ｋオーム程度で安定したようです。（なぜだろう？？？）

直接電流を測ると３Ｖで１００ｍＡを流すことができました。３０オームですね。
プラス極からでる塩素による塩化第二銅？が発生します。この黄色と青色の物質が流れていく様子がわかります。電流の向きを反対にすると流れも反対になります。

成程ねぇ。。。水の流れはできるんだ。。。



しかし、この程度の力で船の模型を動かすことができるのでしょうか？

相撲ロボットは磁石や吸着ファンで土俵への吸着力を強くしないと簡単に負けてしまうようです。

一方吸着ファンを逆にすると浮かび上がるホバークラフトになりますね。
実機にはまだ乗ったことがないのですが、乗り物マニアとしてはいつか乗ってみたいですね。運行している路線はあまりないようで、大分空港と大分市を結ぶ路線が唯一のようです。残念だなぁ。。

模型を作ってみました。

　

左は動作時、右はプロペラの停止時です。

ケースはコンビニのサラダが入っていたボール（よくカップ麺のケースを使った製作例がありますが、プロペラが見えないので透明ケースにしてみました。）モータはマブチモータ（FA130)、プロペラは千石電商で購入した２ヶで１８０円のもの、動作確認のため、電源は実験電源をつないでいます。

白い部分はスカートで、空気層がこの部分にできるので、ある程度の面積があったほうがいいようです。ワードのオートシェイプで作図して、工作用紙にプリントし、切り抜き、接着剤で貼り付けてあります。

モータの横に空気穴を開けてあります。空気穴から取り入れられた空気が底のスカート部から出る圧力で、本体が浮き上がるわけですね。

テーブルの上で動作させていて、テーブルから落ちそうになっても、落ちません。支える地面が無くなるので、圧力が無くなり、停止してしまいます。

今のままでは、方向を定めることができません。実機では横向きのプロペラで移動するようです。なにか別の駆動方法を考えるのも面白そうですね。例えば風船によるジェット方式なんてどうかな。。。。

エクセルの郵便番号変換ウィザードの郵便番号辞書が改定になりました。今度は２００６年１１月版のようです。
http://www.microsoft.com/downloads/search.aspx?displaylang=ja
よりダウンロードすることができます。

で、これをインストールします。
動作確認のため町村合併のあった地域の郵便番号を入れてみます。２９９−５５０３は現在千葉県鴨川市、旧安房郡天津小湊町です。

ふむ、ふむ　ちゃんとでるね。
で、IMEでは？　あれ〜っ　前のままだ。。。。

エクセルの郵便番号変換ウイザードではなく、IMEの変換モードを人名/地名モードとして郵便番号変換するのではまだ旧が出てしまいます。

もう一度上記の「Office 更新プログラム: 郵便番号辞書 (2006 年 11 月版)ダウンロード」のサイトを見てみると、下の方に
「他の人のダウンロード情報を見る
Office 更新プログラム: 郵便番号辞書 (2006 年 11 月版) をダウンロードした人は、次の製品もダウンロードしています。」
Microsoft IME 2003 郵便番号辞書更新 2006 年 12 月版
というのがありました。

なに、別々にインストールが必要なの。。。。。

で、これをインストールしてOKとはなりました。

同じ辞書なのだから、片方だけのインストールで全て動くようにして欲しいなぁ。。。。。
しかも　１１月バージョンと１２月バージョンの２つがあるのは余計おかしいよね。。。。。

今日は関東地方は大荒れの天気です。予定していた外出もままなりません。
そこで、途中で放り出している周波数カウンターを見直してみました。

１２F６７５を使ったオーディオ帯域の発振器に、発振周波数を直読できる、周波数カウンターをつけようというものです。

コストとスペースの関係で７セグメントのLEDを使います。簡易実験電源でつかったものと同じものです。簡易実験電源では電圧を読み取る必要があるので、１６F８８を使いました。が今回はＡＤコンバータは必要ないので、１６Ｆ６４８Ａをつかいます。

タイマー０で１２Ｆ６７５からのパルスの数を数えます。タイマー０は８bitなのでタイマー０オーバーフロー割込みで別の変数（TM0H）を+１します。
一方、タイマー１で基準時間を作ります。今回は０．５秒としています。タイマー１オーバーフロー割込みが入ったとき（０．５秒の間）のタイマー０の数とTM0H*256を足したものが、基準時間内にカウントされたパルスの数です。これを７セグメントの表示ルーチンに送ります。

とここまではいいのですが、
７セグメントのうちaとb（aは一番上の横棒、bは右上の縦棒）が表示されません。

へんだなぁ。。。。

配線ミスがあるのか確認しますが、なさそうです。
ＰＩＣのソケットから直接Ｈレベルになるように結線すると、点灯します。
ハードはOKのようです。

ソフトは７セグメントの表示データに固定値（例えば８８８８８８）を指定してみます。やはり駄目です。

うーん。なにかなぁ。。。。。

ということで、判らず、お蔵入りになってしまいました。

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さて、気分を新たに見直しです。でもどういう意図で書いているのか暫くは思い出せませんね。

同じようなチェックを再度していて、aとbに接続しているＰＢ６、７の信号が浮いているような感じです。
再度（何回目かなぁ。。。）ＰＩＣのマニュアルを見てみます。ＰＢ６、７は通常のＩＯのほかに、Timer1 Oscillator Output　と Input　となっています。どうもタイマー１の外部発振器の端子になっているようです。
タイマー１のコントロールレジスタ（Ｔ１ＣＯＮ）のbit３がTimer1 Oscillator Enable Contorol bit　で１がセットされています。タイマー１は内部発振で使っているのですが、内部発振でもこのbitはセットするのだと勘違いしていたようです。

これを０に書き換えて、。。。。。。。動きました！！。。。。。

やれやれ。。。。
じつはこうした中途半端でお蔵入りしているものが一杯あるのですよ。

早く日の目を見させなくては。。。。

電磁推進船は上手く走りませんでした。なぜだろう？
この磁石で、電流で、どの程度の力が得られるのだろう？
シャープペンシルの芯を使ったリニアモータ？を動かしてみました。



磁石は電磁推進船に使ったのと同じネオジム磁石です。鉄のL金具にくっついています。2つは相互に反対極です。（同一極だと接触できない）従って2つに磁石の真ん中では動かず、それり写真の上だと上の方へ、下だと下の方へシャープペンシルの芯は動きます。
両側はアルミのチャンネルです。間隔は２ｃｍです。
電源は開放時５．５Vで、流れる電流は１００ｍA程度です。

この状態でシャープペンシルの芯は電流を流すと良く転がります。

前と同じ式で計算すると、I：電流は１００ｍA、B：磁界は多分１テスラ　L:電極長さは１ｃｍ（間隔は２ｃｍですが、磁石は１ｃｍなので　１ｃｍとする）とすると、ローレンツ力Fは　０．００１ニュートン（０．１グラム重）となります。

ふーん。まあ妥当ですかね。

とすると、やはり電磁推進船としてはもっと電流を流す必要がありそうですね。水に塩をいれて電流を増やすことはやってみたのですが、全然変化はありませんでした。まだもう一工夫が必要なのでしょうね。

２００７／１／１３　追記　このネオジム磁石の磁力は０．３テスラ位のようです。ローレンツ力も上記値の１／３位に考えて下さい。