月: 2021年8月

micro:bit + keyestudioのモータードライバー + keyestudioの土壌湿度センサーで、プランターの土の渇きを管理します。しかし、原因不明の煙が上がり、センサーが死にました。

keyestudioの土壌湿度センサー

土の渇きを知れるkeyestudio製の土壌湿度センサーを持っています。

micro:bitに接続したいのですが、そのままではつなぎにくいので、手元にあったkeyestudioのモータードライバーを挟みます。

micro:bitのUSBから5Vの電源供給し、土壌湿度センサーを土に差し込むと、土の渇きに応じてアナログ入力値が変化することを確認できました。

たしか12～25くらいの間で、湿度に応じて数値が変わったと記憶しています。

煙が上がる

電池駆動させたく、9Vの角形電池をモータードライバーにつなぎます。

keyestudioのモータードライバーの動作電圧は6～12Vのため、高めの電圧で動かします。

keyestudioの土壌湿度センサーの方は、3.3V or 5Vで動作します。今回はモータードライバーの5Vのピンから電源供給することにしました。

しかし、電源を入れたとたん、バチッと変な音がして煙が上がります。

慌てて電源を切りましたが、センサーの反応はそれ以降なくなりました。

原因は電圧・・・ではなく水？

電源を変えて煙が上がったので、電圧の問題かと思いました。

しかし、腑に落ちません。

原因は通電前に水まきをしたことのように思えます。

土壌湿度センサーの＋と－のピンが、水滴の表面張力でつながっていました。

土壌湿度センサーって濡れる場所で使うけど、自分で防水対策しないといけない！？

リベンジのため、同じセンサーを追加注文しました。AliExpressで送料込みで2.5ドル。60日くらいで届く予定です。

今度は防水対策をしてから、土壌湿度センサーを使ってみます。

ボールを転がす大きな木のすべり台を作っています。分解して持ち運びたいので、接続ジョイントを３Dプリントしました。これを木のすべり台に取り付けるとき、クイックバークランプが活躍しました。

２つのすべり台を接続

まっすぐなすべり台と・・・

カーブしているすべり台を接続します。

接続後も分解できるように、差し込み式のジョイントを作りました。

これをすべり台に取り付けます。

ゴリラとクランプとネジ

正確かつ強固に固定するため、ゴリラボンドを付けた後、クイックバークランプで挟みます。

ゴリラボンドだけでも十分かもしれませんが、ダメ押しでネジ止めもします。

ネジ止めすれば、クイックバークランプは外してOKです。

クイックバークランプで整形

クイックバークランプを一度外しましたが、すべり台全体の整形のため、再び取り付けます。

すべり台の両サイドの壁を直角にしたいです。

直角のL字物体ですべり台の内側と外側を挟み、それをクイックバークランプで挟めば、直角の壁を作れます。

しばらくこの状態で放置します。

3Dプリンターで差し込みジョイントを作ります。数日間作り直し、使いやすいものを造形できました。

差し込みジョイント

2つの木材を差し込んでつなぎ合わせるジョイントを３Dプリンターで作りました。

木材にこのジョイントをネジ止めして、２つの木材を脱着可能にする予定です。

凸型の方を0.5mm小さく角丸に

3Dプリンターの精度によると思いますが、差し込む凸型を、凹型より0.5mm小さく作ると、ちょうど良いきつさで差し込めるようになりました。

また、凸型は角丸にした方が、差し込みがスムーズになります。

次回、これを使って木製すべり台をつなぎ合わせます。

木材をきれいに切断できるノコギリガイドがあります。ただし、利用場面が限定的で、有効に活用できていません。狭くて厚い木材を何度も切る機会がなければ、導入を検討したほうがよさそうです。

垂直や特定角度の切断に

箱の隙間にノコギリを差し込んで、木材をまっすぐ切断できるノコギリガイドというものがあります。

私が持っているノコギリガイドは90mm幅までの木材に対応していて、90度や45度などの特定の角度で切断することができます。

ただ、この90mm幅制限に引っかかってしまうことが多く、なかなか利用機会に恵まれません。

さらに、レーザーカッターを購入したことで、薄い木材であればガイドを使うより正確に切れる環境が整いました。

狭くて厚い木材切断用

ノコギリガイドを重宝とする場面は、レーザーカットできない厚い木材で、なおかつ幅が狭いものを大量に切断するときだと思います。

そのような切断機会が少ない場合、ノコギリガイドの置き場所の占有コストを考えると、おすすめできないかもしれません。

私個人としてはうまく活用できていませんが、比較的小さいものを作る子供の工作で役立つ機会があればと願います。

レーザーカッターでバルサ材をカットした時、断面が焦げました。少しみすぼらしいので水性塗料「ヌーロ」を塗り、美しくしましょう。

レーザーカットの焦げ

レーザーカッターでバルサ材をカットすると、断面が黒く焦げてしまいます。

レーザーの貫通具合で焦げにもムラがあり、制作物がガタガタした印象を受けます。

ヌーロを塗る

ホームセンターでヌーロ（nuro）のマーブル色を購入しました。

ヌーロは大きい水彩絵の具のようなパッケージで、見た目の通り、水性絵の具のように筆で塗れます。

これをレーザーカットした木材の断面に何回か塗ると、自然な断面に見えるようになりました。

ちょっとした塗装で、制作物の印象が大きく変わります。

物を挟み込んで固定する「クイックバークランプ」を使っています。ハンドルを握っていくと、クランプが閉じていきます。曲面のような難しい接着で重宝します。

クイックバークランプを複数用意

ホームセンターで安く手に入る「クイックバークランプ」。Amazonでも2個セット400円くらいで手に入ります。

ダイソーでも100円で手に入りますが、こちらは少し品質に不満がありました。固定したクランプが少し戻ってしまいます。（個体差があるかもしれません。）

安すぎず、数百円のものを複数用意すると便利です。

曲面の接着と整形に有効

すべり台のような曲面の接着に、クイックバークランプを使いました。

木を少し曲げながら接着しており、整形のための固定も兼ねています。

この方法で難しい接着もできるので、クイックバークランプを重宝しています。

ホームセンターで広告が流れていて気になったゴリラボンド。木工用接着に特化した「ゴリラ・ウッドグルー」があり、試してみました。品質には満足です。

バルサ材をカットして接着

厚さ5mmのバルサ材をカットして、コの字型に接着します。

接着力が強そうな「ゴリラ・ウッドグルー」を用いました。

作業中、さすがに100円のボンドより接着力がある印象を受けます。

また、硬化後は塗装・研磨・切削が可能なため、接着剤がはみ出しても安心です。

そして、硬化後は自然な木材色になるのもうれしいです。木材の隙間のパテ埋めのような使い方もできます。

直角接着

３DプリントしたL字型の部品を２つ使い、バルサ材を直角に固定して接着します。

簡単にコの字型に組みあがりました。

釘を打たなくても良いと感じるくらい、接着強度は問題なさそうです。

どちらかというとバルサ材の強度の方が問題で、力を加えると接着がはがれるより先に、バルサ材が割れるでしょう。

仕上がりとしては、はみ出した接着剤も目立たず、「ゴリラ・ウッドグルー」の性能に満足しています。

3DプリントしたPLAの造形物の表面に、不要な突起が出来てしまいました。ダイソーのダイヤモンドヤスリを使うと、突起が楽に削れます。

ダイソーのダイヤモンドヤスリ

100円で3本セットの棒ヤスリが買えます。

ダイソーのダイヤモンドヤスリ。名前の通り、硬いものを削れます。

PLAフィラメント※は硬くてヤスリがけが大変ですが、このヤスリなら簡単に削れました。

※木部線維入りのPLAで、通常のPLAより加工しやすいのかもしれません。

3Dプリントされた不要な突起

フィラメントの送出設定がうまくないと、３Dプリントした際に突起が出来てしまうことがあります。

この突起を平らにするには、棒ヤスリを使うと楽です。

ヤスリをかけましょう。

白く跡が残っていますが、苦労せず、突起を削ることができました。

ダイソーのダイヤモンドヤスリは、平らなヤスリの他、楕円と円のヤスリがあり、造形物の形状に合わせて削れるので便利です。

micro:bitとkeyestudioのモータードライバーで、サーボモーターを動かします。前回は電源を失敗しましたが、9Vの角型電池を使うことで正常に動作しました。

9V角型電池を接続

keyestudioのモータードライバーの入力電圧がDC 6-12Vなので、9Vの角型電池を利用します。

単三電池４本より、コンパクトで電圧も高めなので、角形電池の方が使いやすい印象です。

SG-90サーボモーターをモータードライバーに接続すると、正常に動作しました。

SG-5010サーボも動作する

パワーが強いSG-5010サーボモーターも接続してみました。

これも動作します。

SG-90でパワー不足の場合でも安心です。

micro:bit(V1.5)とkeyestudioのモータードライバーを接続し、サーボモーターを動かしてみます。入力電圧はDC 6-12Vなので、単三電池３本では動きません。

入力電圧に注意

keyestudioモータードライバーでSG-90サーボモーターを動作させます。

商品写真を見ると、単三電池２本で良いようですが、試しても動きません。

単三電池３本でも動きません。

写真の電池は1本3.7Vで合計7.4V。ドライバーの仕様をよく読むと、入力電圧はDC 6-12Vと書いてありました。

USB5V電源追加でサーボは動く

試しにUSBの5V電源をmicro:bitにつなげると、サーボモーターが動作するようになりました。

2か所から電源を取っていいのか不明です。

どのみち2か所の電源は煩わしいので、6V以上の電池を用意した方が良さそうです。手元に電池ケースがなく試していませんが、1.5V電池４本で動作するでしょう。

obnizが優秀

micro:bitでサーボモーターを動作させるのは一苦労です。

この苦労を知ると、挿すだけでサーボが使えるobnizは優秀だと感じます。

値段はmicro:bitの倍以上しますが、モータードライバーや電源の費用、時間コストを考えると、obnizを利用する方がお得に感じることがあります。