2018年2月10日土曜日

ArduinoでSG90をゆっくり滑らかに動かしたい(失敗)



サーボSG90を20度/秒ぐらいで滑らかに動かしたいと思ったのですが、どうも難しいです。割り箸をホットボンドで接着するといういかにも共振したりハンチング起こしそうな条件ではありますが。

試行錯誤としては、
  • Arduino標準のServoライブラリのexample
  • 同じく、値を変えるごとにdetachしてdelayし再度attach
  • ESP32のLEDCを使って15bit PWM
  • ESP32 / Arduino unoでdelayMicrosecondsを使って正確なパルスを出す
などを試みたのですが、いずれも動画のようなブルブルっぷりでした。強いて言えばLEDCを使ったものが一番良かったですが、やっぱり震えます。今回使ったのはSG90のパチ品です。本物あるいはもっと高価なサーボを使えば滑らかに動いてくれるのでしょうか?

うーむ。

一応LEDC版のソースです。delayは「次のPWMパルスが出そうなところでledcWrite命令を出すとパルス列がコケるのではないか?」ということで一つだけ出るようなタイミングにしてみたりPWM周期を変えてみたりしましたが特に大きな変動は見られません。

こっちはdelayMicroseconds版。

2018年2月5日月曜日

Arduino nanoで肩こり対策デバイス・その2


■原理■

同僚さんから、「肩こりがひどいので電子工作で何かできないか」というご相談をいただいて作ってみたシリーズ第二弾です。第一弾は首肩の傾斜で振動するパターンでした。

今度は「ふと気がつくとモニタに近づきすぎている。近づいたら警告を」というデバイスです。モニタの上端に貼り付けて使います。

距離計測は超音波とToFを試してみたのですが、超音波は人間の顔だとあまりうまいこと検出できず、手持ちのToFは計測レンジが微妙に遠くてNG。シャープの赤外線距離測定デバイスを使うことにしました。

■製作■

Arduino nanoのパチを使いました。

距離センサー

表示にはNeoPixels / WS2812b的なLED

回路は、それぞれのGND同士をつなぎ、ArduinoのVinとセンサーとNeoPixelsの電源同士をつなぎます。距離センサーは最大約2.8vのアナログ出力なのでアナログ入力A0、ArduinoのA1とNeoPixelsのDinをつなぎます。

今回、0.19mmのエナメル線で配線しました。ワイヤリングペンも作ったので、GND-GND-GNDとつながるような場所が大変楽です…と言いたいところですが、所要時間的には架橋ポリエチレン被覆線とあんまり変わらなかったです。



ワイヤリングペン、シャープペンに通すのに例によって30cmほどに切ったワイヤを先端から差し込んで後ろの本体と接合して引っ張り出す作戦を取りました。が、前回は0.3mmだったので突き合わせでハンダ付けできたのですが、今度は0.19mm、さすがに細くて無理だったので、瞬間接着剤使いました。この時期は空気が乾燥しすぎていてなかなか固まらないので困ったもんです。今度、接着促進剤ってのを使ってみたい。

見た目は悪いけど使い勝手は良いですw


■プログラム■

起動したら、5秒間距離を計測して平均値を取ります。これが基準値で、これより近づいたら=値が大きくなったらLEDを点灯させます。

loop()ではanalogReadからの値を簡易的な移動平均処理で測定誤差をツブして無駄なチラツキを減らしています。距離センサーからの値は最大で500ぐらいなので、上記の平均値と500との中間点までは黄色、それを越えて近づいたら赤で点灯するようにしました。


2018年1月31日水曜日

補聴器の医療費控除

■補聴器代金を医療費控除する■

わりと著名なサイトに「処方箋が必要」と書かれていたので耳鼻科でそうお願いしたところ「処方箋なんて無いですよw」と言われました。

改めて、武蔵野税務署の窓口で相談してみたところ、まず、医師で聴力検査を受けた上で診断書(仕事をする上で必要なので、重度・高度難聴用の補聴器を購入する必要がある云々)を書いてもらい、その上で補聴器を購入し、他の医療費と一緒に医療費明細書(平成30年から医療費の領収書は不要になりました)に記載して、翌年の確定申告で申告する、とのことでした。

ついでに補装具費支給制度での支給を受ける場合、通常は片側のみ(1個のみ)についての支給なのですが、両耳装着によって言語明瞭度が上がるなど計測結果を添付するか、仕事の都合上両耳装着でないと業務に支障をきたす、等の事情がないと認められません(1個分のみの支給となります)。私はまだ現役の技術者であり、会議で聞き違いなどのリスクを避けるために少しでも明瞭な聞こえが必要なこと、取引先などと打ち合わせをする際に片耳だけ補聴器を装着して身体を斜めに突き出して聞き返すような形になるのは失礼なので両耳に装着する必要があること、などを記載して申請しました。

判定の結果がどうなるかはわかりませんが。

いずれの場合にも自治体により運用が異なる場合がありますので、医療費控除については税務署の相談窓口、補装具費支給制度については自治体の障害者福祉課などに、まず相談しましょう。

そして、医療費控除では診断書、補装具費支給制度についても医師により意見書(用紙は自治体の窓口で)が必要です。診断書と意見書が必要である胸を指定耳鼻科の窓口で伝えて診察と聴力検査を受けて、交付してもらいましょう。私の行った耳鼻科では診察1,900円、意見書と診断書がそれぞれ2,000円でした。

以上ご参考になれば幸いです。

2018年1月24日水曜日

ストレートネック矯正デバイスw

パチDigiSpark。小さいよかわいいよ。

同僚さんからストレートネックから来る肩こりに困っているので何とかなりませんか?と依頼。さくっと作ってみました。
追記

■原理■

本当は加速度センサーを2個以上使って頚椎の屈曲ぐあいを計る必要があるんですが、簡易的に頭が前傾しすぎたら警告を発するようにしました。起動から5秒間の平均値を求め、それ以上前傾したらダメ!です。

今回のユーザはメガネさんなのでメガネにセンサーを取り付けることにして、ポケットに本体と振動モータと電池を入れられるようにしました。

■構成■

マイコンとしてATTiny85のDigiSpark、センサにはADXL345(オーバースペック)、通知には秋月の振動モータ、ドライブは2SC1815です。振動モータは振動モータにしておくのがもったいないブラシレスです。ドライブ回路内蔵なので、電流制限抵抗省略、多分クランプダイオードも入ってるだろ、ということで外付けは省略。気になる人はちっこいダイオード付けておきましょう。

電源はモバイルバッテリを使いましたが、アイドリング中の消費電流が小さいのでバッテリ側で勝手に電源をオフにしてしまいます。幸い、SANYO KBC-L3S(絶版)は微小な電流でも切れないので、今回はこれを使います。cheeroのIoT機器用バッテリもこういう用途に使えるはずなのですが、ずっと欠品のままで3ヶ月です。このまま発売停止なら何か作るんだけど…出るのかでないのかはっきりしてくれい>cheero

回路図途中まで書いたけどKeynoteとEagle混合だとうまくいかず挫折orz
(あかん)


ということで配線図。

DigiSparkADXL3452SC1815モータ
5VVcc+
GNDGNDE
PB0SDA
PB2SCL
SC→5.1k→5V
SDO→5.1k→GND
PB1B(1kΩでPB1接続)
C-

CSをプルアップ(1608使用)
SDOをプルダウン(でかい)

プラスに配線、マイナスにコレクタ、ベースに1kΩと緑、プラスに赤、エミッタに黒

■追記:続編■

モニタからの距離を測定するバージョンも作ってみました。

■制御プログラム■

探すと見つかるインターネット。まず、これでADXLとDigisparkがちゃんとつながっていることを確認します。y方向に傾けるとオンボードのLEDが着いたり消えたりすればOK。

以下、
  1. 起動したら0.1秒 x 5秒間、X軸方向の加速度(傾斜)を検出し平均値を求める
  2. 平均値取得が終わったら0.1秒振動モータを回す
  3. それ以降、平均値より前傾したら振動モータを回す

だけです。つまり、メガネのツルなどにこの装置のセンサー部分(ADXL345)を取り付けて、「これ以上首を傾けたらダメ」な状態でバイブレータが鳴るまで5秒間静止します。

その後は、普通にお仕事をして、鳴ったら姿勢を改める、という仕掛けです。

なお、傾斜スイッチと振動モータと電池だけでいいじゃん、というツッコミを禁止します。


2018年1月8日月曜日

ESP32でAlexa日本語対応



Facebookで、ESP32からAlexaと日本語でやり取りできた、という記事を見かけたので試してみました。

■資材■



なお、ESP-IDFが必要です。


■作業■

https://github.com/MrBuddyCasino/ESP32_Alexaに書いてある通りですが:
  1. Githubに書いてあるとおり配線
  2. その他、GNDと3.3vも配線。しっかり確認。
  3. プログラムをGithubからcloneします。適当なディレクトリに移動し
    git clone https://github.com/MrBuddyCasino/ESP32_Alexa.git
  4. cd ESP32_Alexa
  5. github上に不足しているコンポーネントを取得します
    git submodule init && git submodule update
  6. ESP32のMACアドレスを取得。例えばこの辺のサンプルを使います。
    https://ht-deko.com/arduino/esp-wroom-32.html
  7. Alexa Authenticationを取得。Githubに書いてある通りです。
  8. make menuconfig -> Alexa ConigでSSID, Password, API Endpoint(US), Language(en-US), Anthentication Token(上記7で取得したtokenをそのままコピペします)を設定。Serial flasher conigなども設定。
  9. ESP32をUSBと接続
  10. make flash

wifiにつながって正常に起動するとスピーカーから「けけけけけ」みたいな声が聞こえます。「alexa, good morming」と呼びかけてみましょう。何かごちゃごちゃ言われます。

すっげー!

以上確認できたら日本語化します。この辺の記事を見ると、サーバ側だけでなくローカルにもLocale設定があるようで、
とりあえずGithub上で"en-US"でテキスト検索してみると、main/Kconfig.projbuildで設定している様子。なので、ja-JPが選択できるようにKconfigを変更してから、menuconigでlocaleを変更します。
  1. 設定ファイルをいじります。main/Kconfig.projbuildを開きます。
    • 以下の2箇所にja-JP / ALEXA_LOCALE_JA_JPを追加します。
      • choice prompt "Language"
      • config ALEXA_LOCALE
    • 以下の2箇所にALEXA_ENDPOINT_FE / "https://avs-alexa-fe.amazon.com"を追加します。
      • prompt "API Endpoint"
      • config ALEXA_ENDPOINT
  2. make menuconfig -> Alexa ConigでLanguage(ja-JP)を選びます。
  3. https://alexa.amazon.comで住所などを設定
  4. make flash

「けけけけけけ」が聞こえたら、「アレクサ、おはよう」と呼びかけてみてください。1月8日は、ホーキング博士についての紹介があります。



…って書くと簡単なんですが、alexa.amazon.comに住所設定してもうまくいかないし、ja-JPを選択するととたんに返事しなくなったり…大変でした。alexa.amazon.co.jpに設定しないとダメとか両方に設定があると動作がおかしくなる、等の情報もあって右往左往しまくりでした…。

■追記■

END_POINTはUSのままでも動作しますが、facebookに紹介されていたので加筆しました。情報を提供してくださってありがとうございます。お陰さまで連休中の作業が無駄になりませんでした。

あと、しばらく放置していると突然「けけけけけけ」と哭きます。大変不気味です。ログをみたらExceptionを吐いていました。Exception->再起動->起動して「けけけ」ってことですね。あんまり気持ちのいい声ではないのでビックリしました。