Fab Academy Week#12

今週は、Neilからたいした連絡事項もなく、早速先週の授業、input devicesのレビュー開始です。それでは、ペルーのDiegoさんのレビュー紹介から今週をはじめさせていただきます。

Diego Santa Cruz Meoñoさん/TECSUP(Lima, Peru)

工業デザイナーのDiegoさん、ボタンをインプットとした回路を作製しました。回路基板を切削する前に、TinkercadのCircuitsを用いてシミュレーションを実施し、回路が動作するかを確認。後々のデバッグを考えると、ひと手間かける価値があると方法だと思います。ただ、すべてのコンポーネントでシミュレーションできるわけではないことが課題でしょうか。

電子回路の課題えは、デバッグ問題は常に付きまとう問題で、鎌倉ではブレッドボードで回路を組み、回路とプログラムの動作確認後の基板切削を推奨しています。

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ファイナル・プロジェクトはTCG(Trading Card Game)リーダー。カードの束を一枚ずつ自動的に読み取って、スプレッドシートにアーカイブするシステムです。

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Neilからはコメントが2つ。一つめはカードを1枚ずつ装置にフィードする方法について。カードの束から1枚ずつ紙送りをする技術はとても繊細(subtle)で簡単ではない。家にあるプリンターをよく観察するように。職業柄、紙送りが難しいという話は聞いているのですが、本当にNeilは何でも知ってます。

もう一つは、カードの読み取りについて。Neilから2つの方法が提案されました。1つめは、カラーセンサーで画像の色を読み取る方法。

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画像からの反射光をR(赤)/G(緑)/B(青)に時間軸で分解して画像を認識する。自動カードフィーダーではなく、手で走査するものでもプロジェクトとして十分とNeil。もう一つの提案はOpenCVを使う方法でした。

どのようなカードリーダーができあがってくるのでしょうか。名刺読み取りにも使えそうですね。

Aaditi Prakash Kharadeさん/Vigyan Ashram(Pabal, India)

ファイナル・プロジェクトに生体認証を用いたキーセキュリティシステム。そのため、今週の課題では、指紋センサーをインプットセンサーとして用いました。

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まずArduinoにて動作確認。ATtiny44を用いた回路ではプログラムを書き込むためのメモリ容量不足ためエラーが発生。そこでマイクロコントローラをArduinoでも用いられているメモリ容量の大きいATmega328Pへの変更を考えました。

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妥当とも思える変更ですが、この手法はNeilから必ずツッコミが入ります。Arduinoが優れた点は、ライブラリーが豊富にあるとこ。ただそのライブラリーの弱点は、大きなコードでメモリを消費すること。ライブラリなんて使わなくてもシリアル通信のルーチンを書ける…というのがNeilの主張なのですが、プログラミングに通じていないと、ライブラリで簡単に済ませたくなる気持ちは痛いほど理解できます。

Aaditiさん、328Pを用いたのはメモリ容量の問題だけではなく、いろんなセンサーをつけるためのピンが必要だったからだと補足しました。それについてのNeilの考えた方は、センサーごとにボードを作って、ボード間で通信すれば328Pは必要ないというものでした。

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ファイナル・プロジェクトのキーセキュリティシステム。指紋センサーの価格で、Raspberry Piが買える。カメラ、OpenCVTensorFlow組み合わせることで、指紋や手のひらで生体認証システムが構築できるとのNeilのアドバイスでした。

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先週のinput devicesでは、何らかの外部環境の変化を読み取る電子回路を作製しましたが、今週の授業は、その反対で”output devices”  外部環境に対して、何らかの変化を及ぼす電子回路です。例えば、光を発する、ステッパーモーター、サーボモーターを動かす、音を出す、ディスプレイを表示する…などなど。

さて、鎌倉からの受講生の製作課題です。サーボモーターを動かす電子回路です。

先週、デバッグで苦労しました。反省を踏まえ、まずはブレッドボードのプロトタイピングで動作確認。

切削基板での回路も一発で動作確認!余計なジャンパーワイヤーがなくなり、美しいですね。

 

今週のoutput devicesにて、電子回路作製が必要な課題は終わりです。乱暴かもしれませんが、Fab Academyの授業構成について、家電(エアコン)を例に説明してみます。

  • Week#11: input devices 温度変化をモニターする
  • Week#12: output devices 温度が下がって(上がって)きたのでエアコン(モーター)を動かす
  • Week#9: embedded programming 上記のように動作するようプログラミングする

これらの電子回路を作製し、マイクロコントローラーにプログラミングを書き込むために、先立って以下の授業が実施されています。

そして電子回路だけではなく、家電のデザインや筐体設計の観点からは、以下の授業が存在します。

そしてファイナル・プロジェクトには、上記を統合して仕上げるスキルを示すことが求められます。昨年は全体構成まで考えている余裕すらありませんでしたが、あらためて見返してみるとよく練られた構成だと感じます。

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