![obniz Board [Hobby License 90-Day Trial]](https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/712veAxvw8L._AC_UL160_SR160,160_.jpg)
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以下、技術的内容の長文になりました。ご注意下さい。
IoT開発初心者の敷居をここまで下げてくれるとても有り難いボードと感じました。全ピン出力電流1Aなので直結できるディバイス数も多く更に過電流保護回路も入っているのでうっかりミスも安心です。至れり尽くせり。小規模IoTシステムを短期間に低コストで開発するような用途で最高のパフォーマンスを発揮するのではないでしょうか。ただ、ラズパイと同程度の価格ですが実装部品数等からハードウェアウェア価格を考えると正直少々お高く感じます。でも、差分価格をボードの使い勝手、開発敷居を下げるようソフトの方に回されたと考えればある程度納得出来るのではないでしょうか。JavaScript(JS)ソースはCloudサーバーに置かれているのでクライアント側はwebブラウザが走る端末であれば特に制限はありません。好きな時に好きな端末からアクセスしてシームレスに開発出来ます。私はJSの使用経験は殆ど有りませんがサンプルプログラムが豊富なので必要箇所をちょこちょこと弄れば取り敢えずやりたい事は実現できるかなという感触です。凄い世の中になりました。
(2018/10/31追記)
テストさせて頂きましたので簡単に追記させて頂きました。以下長文になりましたのでご注意下さい。
I/OソケットにフルカラーLED(4ピン)、サーボモータ(SG90 3ピン)と気温/湿度/気圧センサBME280(4ピン改)を取り付けました。購入させて頂いたBME280のランドは6ピンですがCSB端子は基板上でVCCに接続(I2C選択)、SDOはオープン(I2C Addr=0x76)、SDA、SCLは2.2kΩの抵抗でVCCにプルアップし、obniz 基板発熱の影響を少なくするためLピンヘッダ＋ソケットの延長アダプタを介してobnizに差しております。ソースは殆どライブラリそのままですがLED単色発光はループを組みRGB輝度をインクリメントしております。また、BME280の測定値は数値を文字列変換し桁数指定で表示しております。通常の半値程の中華製BME280なのですが測定値はかなり安定しているようです。なお、フルカラーLEDの電流制限抵抗は見た目のRGB輝度が同程度になるよう手持ちの抵抗で調整しております(これも中華製 笑)。後ほどテスト動画等添付させて頂くかも知れません。
(2018/11/08追記)
2Pのピンソケット増設例を追記させて頂きました。以下技術的内容の長文になりますのでご注意下さい。
J1ランドからリード線を引き出し12ピンソケット横に2Pソケットを二液性接着剤で追設しました(後ほど写真添付させて頂きます)。ピン差し込み時の反力は基本的には接着剤で受けますがソケットを少し削って表面実装C24キャパシタでも受けるようにしております。ただ、増設ソケット(＋)端子とC24のGND側隙間が殆どないので短絡しないよう細心の注意を払いました。2ピンソケットの極性を逆にすると接触しても大丈夫なのですが・・この端子配置が好みなので。(笑) 増設2Pからの5V電源は過電流保護されない(USBからダイレクトと記載)ことに注意する必要がありますが、例えば可変抵抗器(VR)を使用する時等に増設ソケットから電源供給しVR中間タップのみオリジナルソケットに差し込みADCで電圧を読めばI/O数消費が1つで済みます。I/O数が少ないobnizには結構便利に使えると思われます。ただ、簡単そうに見えて短絡に気を遣ったりJ1ランドの半田乗りが今ひとつだったりと意外と工作難易度はお高いですが参考になれば幸いです(無保証にもなりますので試される方は自己責任でお願い致します)。
(2018/11/12追記)
ステッピングモータ(以後SM)の使用例を追記させて頂きました。
以下、技術的内容の長文になりますのでご注意下さい。
使用したのは28BYJ-48(1/64ギア減速)で1個200円程の物です。前述の増設2ピンソケットからのDC5V電源は添付写真(後ほど添付させて頂きます)のようにL型ピンヘッダ＋2列ピンソケットの2列目に5VとGNDを交互に配置してデバイス用電源を取り易くしております。12ピンソケットの中に5V電源ピンを確保しないので信号線4ピンのSMならハード的には3個接続可能です。 本題に戻らせて頂きますがネットでSMのobnizでの使用例は見つからなかったのでanimation機能を使いドライブしてみました。関数でI/Oピンを直接叩いてみましたがループ回数が増えるとオーバーヘッドが大きく実用に耐えませんでした。1/64減速でこの速度なのでanimationで十分な速度は出ていると思われます。私の設定では4096[ステップ/1回転]になりますがduration:1 [ms]としてanimationで回転開始させwait(4096)[ms]後に停止させると大凡1回転している計算になります(処理時間を無視すると)。そこで処理時間精査のため30回程回転させて、その停止角度と初期角度差が小さくなるように目測で較正(笑)したところ、私の場合4099[ms]と3[ms/回転]程の処理時間を要しているようです。for(i){(Math.floor(4099/i))正/逆回転}のような形で振幅を変化させた物も含めた動画を添付(現添付と入替)させて頂くかも知れません(SMは両面テープ床に貼り付けております)。なお、先端に取り付けているのは百均の消しゴム(笑)で趣味で子供向用展示物一部にしよかなと考えております。
長文になり大変失礼致しました。何らかの参考になれば幸いです。
(2018/11/23追記)
ステッピングモータ(以後SM)複数個駆動事例を追記させて頂きました。
以下、技術的内容の長文になりましたのでご注意下さい。
SM駆動関数SM_MoveX( Dir, IT, N ) [X:SM番号, Dir:回転方向, IT:回転速度, N:回転数]を作成しました。obniz本家のパーツリストにサーボモータは有りますがSMは無いようですしネット検索でも見つかりませんでした(現時点)。また、高速I/O可能なanimationの説明も今一つ分かり難いです。そこで私が試考した方法を簡単にご紹介させて頂きます。 animationの仕様から複数SMの回転速度を任意に設定したい場合、それを一つのanimationで実現するのは難しいようです。ということでSM数だけ関数(その中に個別にanimationを記述)を作りました。関数の呼び出し例は以下のようになります。
SM_Move( 0, 1, 3 ); // SM#1を時計方向の最高速で3回転させる
SM_Move1( 1, 2, 1/5 ); // SM#2を反時計方向に最高速の1/2で1/5回転させる
SM_Move2( 0, 10, 100 ); // SM#3を時計方向に最高速の1/10で100回転させる
SM_Move( 0, 1, 0 ); // SM#1を時計方向の最高速で回転させたままにする
この関数を作って使い易くなりました。第3引数を実現するために個別のSM関数の最後には、そのanimationの"pause"を入れています(0指定で回り続けます)。なので少し注意が必要です。例えばSM#1とSM#2を同時に回し始めて1回転させて停めたい時に、
SM_Move( 0, 1, 1 );
SM_Move1( 0, 1, 1 );
のような書き方をすると#1が1回転して停まってから#2が1回転します。なのでこの場合は以下のような書き方になります。
SM_Move( 0, 1, 0);
SM_Move1( 0, 1, 1);
obniz.io.animation("SM_Move", "pause");
或いは、
SM_Move( 0, 1, 0);
SM_Move1( 0, 1, 0);
obniz.wait(4099);
obniz.io.animation("SM_Move", "pause");
obniz.io.animation("SM_Move1", "pause");
のような書き方になります。2例目は最高速での1回転なので分かり易いですが最高速度でなく且つ任意の回転数で停めたい場合はその都度手計算が必要です。ということでスマートではありませんが、やはり関数の中で回転速度を考慮して回転数まで計算させた方が全体の手間が掛からないようです。
ユニポーラ駆動(現状のハードウェア)で1相励磁、2相励磁、1ー2相励磁で確認してみましたが思うように動作したのは1ー2相励磁だけでした。2相励磁はトルクが強いはずですが、duration=2[ms]以上にしないと動きませんでした。電源を前述の増設ソケットから供給してSM3個接続まで動作確認できました。
なお、12ピンのL型ピンヘッダを14ピンに変更した(改良版 笑)ので増設ソケット部にも跨って刺さるようになり使い勝手が上がりました。ただ、今回部品配置の都合からL型を逆方向に刺したのでちょっと小細工しております。SM2個駆動(SM2個は筐体内)の動画にしようか3個駆動(3個目は外付け)の動画を添付(差替え)させて頂こうか迷っております。
以上です。長文になり大変申し訳ありません。何らかの参考になれば幸いです。
(2018/11/26追記)
やや本格的なステッピングモータ(保守品種)も含め同時に異なる速度での3個のSM駆動例を追記させて頂きました。以下の技術的内容の長文になりました。ご注意下さい。
当初28BYJ-48の3個駆動を考えていたのですが、少し本格的なSMを駆動してみたくなり手持ちのTS3103N124 (24V 0.28A ユニポーラ)を28BYJ-48付属ドライバ(ULN-2003A)に接続しましたがやはり回りませんでした。(笑) そこで以前使用実績のあるMP4104ドライバを使うことにしたのですが部品数が少なく基板をどうするか迷いました。ふと、28BYJ付属基板が使えないかと思いつき確認したところ、強引ですが何とかICを載せ替える事が出来ました。縦置きICの足をDIPソケット幅に合うように曲げ、幸い基板のパターンカットは不要でジャンパー線数本をハンダ付けする程度で済みましたが、とてもお勧め出来る方法ではありません。なお、IC内部部品並びが異なる所はソフトウェアで対応させております。基板ジャンパーピンから外部電源を供給できるようですが、取り敢えずUSB5Vバッテリで試したところ(何とか)回りました。流石に励磁力が足りずdurationを10数ms以上にしないと回転しません。この辺りは印加電圧を上げると解決すると思われます。これで自作関数を使用して3個のSMを異なる速度で回転させる事ができました。暫くすると添付動画も見れるようになると思います。以上です。長文になり大変申し訳ありません。何らかの参考になれば幸いです。
(2018/11/29追記)
28BYJ-48付属ドライバ(ULN-2003A)基板のジャンパーピンを外して、そこに12Vを印加しTS3103N124(24V, 0.28A)を動作させてみたところ、duration=2[ms]で回転しました。このSMは200/REVなので1回転、約400msで回転しておりますが規格通り電圧24V加えると約200msで1回転にすると思われます。以上参考情報でした。
(2018/12/11要求削除と誤記訂正)
パーツリストを充実して頂きたいのでエディタの機能アップ要求を削除させて頂きました。暫く使用させて頂き初心者用としては十分使い易いと思われるので星5つに評価を上げさせて頂きました。
(2018/12/26 追記)
2件の嬉しいお知らせとクリスマスバージョン玩具を追記させて頂きました。
今回も技術的内容の長文になってしまいました。申し訳ございません。
まず、嬉しいお知らせから。obnizの本家のフォーラムにお問い合わせしたところパーツリストにステッピングモータの開発は既にエントリーされているということでした。私のライブラリの今ひとつ部分が解消されていると期待しております。それからもう一つは、これもフォーラムでご提案させて頂いたのですが、何とobnizがスタントアローンでも動作出来るように新たに開発をスタートして頂けるとの事です！。obnizの世界観から難しい(勿論、技術的にも)のではと考えていたのですが・・嬉しいご回答を頂きました。これで更にobnizの応用範囲が広がると期待しております。開発の皆様、ありがとうございます。宜しくお願い致します。お手数ですが詳しくはフォーラムをご覧ください。
さて、本題です。先のスタンドアローンにも関わるのですがobnizで制御する下準備としてPICのみで制御する物を製作しました。具体的には後ほど添付される動画(入替えさせて頂きます)をご覧ください。クリスマスバージョンの子供向けの玩具です。SMを5個使用しておりますがハード的には3組(2組パラ接続)なので前回のようにobnizからダイレクト制御も可能です。PIC16F1829(20ピン)を使用して百均の置物の下に埋め込んだマグネット磁界を受たリードSWで動作開始します。置物にマグネットを埋め込んでいるだけでなのでケガすることも(少)ないと思います。台下には同じく1アームにマグネット4個を取り付けたSMで回転し置物が吸引され回転します。これをどう実現するか具体的構造に苦労し(いや、楽しみ)ました。(笑) 回転方向、速度等プログラムにより自由に変更可能です。今回はメインループは空で全てタイマー割込みとキー入力割込みで処理しているのでobnizとは全く制御方法が異なります。現段階はここまでですが、obnizとシリアル通信しコマンドを受けて動作するように仕上げたいと思っております。意外にも、これに4才より1才の孫の男の子が食いついてくれました。ただ、扱いが乱暴でいつ壊れるか不安でした。玩具が壊れるのも納得。(笑) 動画と写真を追加・入れ替えさせて頂きましたので何もなければ暫くして更新されると思います。 なお、今まで此処に添付させていた動画はBME280センサとステッピングモータのレビューの方に添付させて頂いております。
長文になり申し訳ありませんでした。何らかの参考になれば幸いです。
(2019/01/07追記)
簡単に構造等追記させて頂きます。
長文になりましたのでご注意下さい。
百均で200円で購入したグレイの箱にクリスマス装飾紙を貼り付けておりますが誕生日には違う柄と音楽に交換するつもりです。箱の中はバッテリーだけでガラガラなので置物等を保管しています。ライトグリーンの台座はB4バインダーのバネ部分を外したもので4Φボルト4本に隙間調整用ナットを追加しております。点滅しているLEDは百均で売られていた単三電池2個の電池ボックスを切り外し2個直列接続してI/Oピンに接続しPICで制御しております。それからSM軸に取付けられたアームには4個の磁石を超強力両面接着テープで貼り付け、また、置物の底面には1 or 2個磁石を埋め込みアームと置物は吸引極性ですがサンタさんだけ反発極性になっております。これは当初磁気検出にホール素子を考えており磁界方向を検出しサンタさんを所定位置に置いた時だけ置物が動き出すように考えておりましたが時間切れでリードSWに変わったのでどの置物でも動作開始してしまいます。(笑) サンタさんは何処に置いても動きません。写真奥に写っているのがリードSWで、これを台座下に両面テープでアームの磁界の影響を受けない所に貼り付けております。アームに使った素材はホームセンターで1m百円程で売られていた「コの字断面」の装飾用建材？(ビニール製)で丁度SM回転軸に嵌ったのですが更に接着剤で強固に取付けています。それからアームの回転軸付近の磁石2個の間隔は置物下の磁石2個の間隔と大体合わせております。これで動画の「ケーキ」ように置物を回転軸直上に置くとその場で回転し、ずらして置くと「雪だるま」のように遠くを回る動きになります。軸付近に2匹を向かい合わせた状態で回転させることもできますし軸を中心に二匹並んで円周を回るような動きにもできます。ただ、「ぶらぶら足のネコ」は底面積が狭く磁石1個だけなのでその場で回ることはできません。なお、1アームに3個以上置物を置くと吸引力が強くなり過ぎアームが軸から外れることがある(引き抜かれる)ので箱と台座間隙間を狭くしアームが抜けない距離にしております(狭過ぎると摩擦力が増え回転しません)。動く途中で他の磁石に飛び移るアクシデント等も発生するので見ていて結構楽しめます。(笑)
現在PIC16F1829(20ピン)で試しております(後ほど見難いですが備忘録的回路図を添付させて頂くかも知れません)が少し入力ピンを増やしたいのでPIC16F18857 DIPタイプ(28ピン 秋月電子さんで170円)を発注しました。PIC18Fシリーズも試しかけたのですがIOC割当ピン数が少ないのでPIC16F1シリーズにしました。このPICはobnizで使用されているPIC16F18875(表面実装タイプ40ピン)と同じファミリーでピン数を減らしメモリ容量を増やしたタイプです。 プログラム領域に余裕がある(4倍)ので少し汎用性も加味して遊んでみようと思います。obnizで使用されている表面実装タイプにも同じピン配列でメモリ増強タイプがあるので、もしかすると新しいハードウェアバージョンでobnizもこのタイプに貼り替えられるかも知れませんね・・・楽しみです。
長文、大変失礼致しました。何らかの参考になれば幸いです。
(2019/02/08追記)
PICを16F18857に変更し基板を見直しましたので追記させて頂きました。以下、技術的内容の長文になりますのでご注意下さい。
初めてPIC16F1ファミリを使用させて頂きましたがピン機能割付他自由度が高いので基板もブレッドボードライクに汎用性を高めてみました(私的標準基板を目指します)。部品面から見た時(TOP VIEW)左から基板電源バスの5V/3.3V切替SW、入力側3列、出力側4列の丸ピンソケット(前回基板互換のため一部ピンソケット)、汎用8P DIPソケット、その上方にI/O出力部の接地/非接地選択DIP SW、下方に汎用DIP1,4,8ピンの電源/GND選択DIP SW(赤:5/3.3V, 黒:GND 色付丸ピンも同様です)を配置しました。回路図もほぼこの配置で描いておりますので併せてご参照下さい。5V→3.3V変換ICは基板裏に取り付けております。ブレットボードは基板で配線分岐させるので多くの穴が必要ですがこの基板はジャンパー線の丸ピンで分岐させるので小数の穴で済みます。ただ、本来の使い方ではないので自己責任で実施、耐久性等は不明です。デバイスがピンヘッダを使用している場合は写真のような各種アダプタを介して丸ピンソケットに挿し込みます。今回obnizに合わせて小さ目の基板を選択しましたが色合いもマッチして気に入っております。(笑) 今回基板評価のためI2C接続のBME280とミニLCDを取り付けてみました。写真にはonbizとミニLCDのどちらにも気温、気圧が表示されておりますが、これは其々に取り付けられたセンサ値の表示であり相手から通信で得た値を表示している訳ではありません。通信部の開発はこれからです。因みに基板バス電圧3.3Vを選択してセンサ、ミニLCDに電圧供給しておりますがobnizのUART通信は5Vを使用している(ポケットオシロでのobniz間UART通信の簡易確認)ので電圧変換基板は貴重な汎用DIP領域に載せるつもりです。基板バス電圧を5Vにしてセンサへのみ3.3V供給すれば貴重な汎用DIP部を他の用途に使えるのですが主流は3.3Vに移行しているので取り敢えずこのままとしました。部品配置等にはブレッドボード的思考が必要ですがこの大きさでもほぼ使えそうです。通信部が出来ましたら、また、追記させて頂くかも知れません。
以上になります。長文大変失礼致しました。
(2019/10/25 追記)
このレビューは私が購入させて頂いた時のレビューになりますが、現在、このライセンスでは購入できません。現在購入出来る契約で再評価させて頂きました。
この基板は技術的に面白いので当時3個購入させて頂きました。これは無期限にクラウド使用権があるものですが、現在購入できる物は3ヶ月間無料で、その後継続使用には年会費が発生する契約です。3個買っておいて良かったと思ったこともありますが、現在購入される方の立場に立させて頂くとコスパが非常に悪くなっております。ビジネス関係でご使用の方は年会費は営業利益で補填出来るかも知れませんが、ホビーユースの方に年会費を求めるのは如何なものでしょうか？。ホームページを拝見すると小学生の写真を多用されております。小さい時からこの方面に興味を持たせる考えには同意しますが、このようなお子さんのなけなしのお小遣いから年会費を徴収しようというのはいたたまれなものがあります。私も小さい頃からこの方面に興味を持っておりましたので特にそう感じます。ホビーユースの年会費分をビジネス(プロ)ライセンスで回収させる方がいいのではないでしょうか。これではコスパ悪くてとても友人知人にお勧めできません。この製品の志向、技術的内容については素晴らしいものを感じますが方向転換された営業方針についてしっくり来ないところがありますので、遅ればせながら評価を下げさせて頂きました。
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