Arduino互換機ほかIoT・電子工作パーツ類の追加購入1

Arduino互換機ほかIoT・電子工作パーツ類の追加購入1

　先日、Arduino互換Uno、Pro Mini、FTDIシリアル変換モジュール、イーサネットシールド、テスター、赤外線リモコンモジュールキット、赤外線LED＆受信器、400穴ブレッドボード、ミニブレッドボード、ジャンパワイヤ(オス-オス/メス-オス/メス-メス)計12点、税・送料込み3525円分発注しましたが、買い忘れたものを翌々日の今日、下記9点発注でコンビニ払い1625円、明日行く予定(追記:入金は03/13)。

　買い忘れ及び追加発注品は、以下。

1. 超音波センサーHY-SRF05
2. 焦電・人感センサーHC-SR501
3. DC-DC昇圧モジュール(XL6009)
4. DC-DC降圧モジュール(LM2596)
5. LED3mm(全5色x20個=100個入り)
6. カーボン抵抗(20種x20個=400個入り)
7. トランジスタ(17種x10個=170個入り)
8. コンデンサ(12種x10個=120個入り)
9. タクトスイッチ(10個入り)

　抵抗は金属皮膜(キンピ)を選ぶつもりでしたが、これを書くにあたって改めて確認してみると[商品の説明]に精度5%とあるのでカーボン皮膜抵抗っぽい。。。820個や500個って多いよな。。。と思って選定している内に確認を怠ってしまった模様。。。が、超初心者だし、誤差の誤差？なんて気にしないことに。

　ポテンショメータもあると便利でした。。。ビデオデッキとかにあるのかな？あれば部品取りすればよいか。。。それはそれとして、結果、HiLetgoからの購入品は締めて5150円。

　Arduinoのクローンなど激安品を選んでコレですから、そもそも安価とは言え、本家や公式サードパーティ製を買っていたら、結構な額になりますね。

　この他、収納ケース等々はダイソー・セリア・キャンドゥなど100円ショップで調達しているのですが、初期投資とはいえ、100均だけで、なんだかんだで5000円くらいは軽く越えるかも。

　同じく初期投資としてはんだごてセット・マルチメータ・電源タップなどもAmazonで5000円弱発注。

Amazon/HiLetgo追加発注品

　Amazon/HiLetgoへの初回発注に続き、追加発注したトランジスタ、コンデンサ、タクトスイッチ、カーボン抵抗、LED、昇圧モジュール、降圧モジュール、人体感知赤外線センサー、超音波距離測定センサーは、最長2017/04/08到着予定ですでしたが、前回とほぼ同じ入金から12日程度の今日03/25に届きました。

　尤も前回にしろ、今回にしろ、入金後、比較的すぐに発送メールが来るので、この日数は中国内輸送＋通関＋日本内輸送分のようです。

　テカってみづらいですが、以下で個別レビューするとして写真左上からLED、人感センサーモジュール、超音波距離測定モジュール、タクトスイッチ、昇圧モジュール、降圧モジュール、続いて左下からカーボン抵抗、トランジスタ、コンデンサの全9点。

　今回は箱も潰れておらず、箱を開けたら上面にプチプチ袋が載せてあって保護され、モジュール類は圧着密閉袋入り、コンデンサ・トランジスタ・LED・スイッチ・抵抗はジップ付きの袋入りも、ピンも曲がっていないしよいけど、なぜか、測距モジュールだけ裸。

　モジュール類は若干基板にバリがありますが、必要なら軽くヤスリでこすれば問題ない程度。

超音波距離測定モジュールHY-SRF05

　ルーペで眺めた限りでは、超音波距離測定モジュールHY-SRF05(190円)に3つほど穴が空いている(埋まっていない)けど良いんだっけ？という点が、ちょっと気になる程度。

　ルーペ越しの写真って相応に撮れるものなんですね。

　穴は関係ないようでHC-SR04の例でピン数は異なるものの、HY-SRF05の何に使うのかまだわからないOUTを使わない前提で第16回 Arduinoでパーツやセンサを使ってみよう～超音波モジュール編の通りにそのまま真似させて頂いたところシリアルモニタに距離が表示され、動作確認できました。

PIR/焦電型赤外線センサ/人体感知赤外線センサー/人感センサー

　焦電型赤外線センサ/人体感知赤外線センサー/PIRモーションセンサーHC-SR501(145円)については、抵抗は追加したものの、モノも同じ模様の人感センサーが届いたので遊んだを参考にLEDにはUNOオンボードLEDを使いましたが、ほぼ真似させて頂いたところセンサー感知でLEDが点灯・消灯、シリアルモニタにはon/offが表示され、動作確認できました。(UNOとの接続はオス-メスのジャンパワイヤ)

　実物に印字がありませんが(白いキャップ？カバー？を外すと板面に印字がありました)、リンク先の実物の印字に沿い、裏返してピンを手前にした状態で左からVCC、OUT、GNDとすることで機能しました。

　前述のリンク先でも触れられていますが、調べてみると基板裏側のオレンジのポテンショメータは、センサーを逆さにした状態でポテンショメータに向かって左がセンサー感度(3m〜7m)、右が出力保持時間(0.5〜200秒)の設定用とのこと。

　尚、電池式USB充電器(単3乾電池2本)で使用済み1.4V強2本ではダメ、新品1.6V強2本やArduino　UNOの3.3Vを使った場合はOKだったので入力電圧は3V以上は必要な模様です。

DC-DC昇圧コンバータモジュール／昇圧スイッチングレギュレータ

　モノがXL6009 DC-DC昇圧モジュール(158円)で商品説明通りなら仕様上、入力範囲は3V-32V、出力範囲が5V-40Vのはず。

　確認してみると初期値がうろ覚えも82V程度。。。って既におかしい！？、ただ、回す方向は直感的ではないものの、ちゃんと左回り(半時計回り)で昇圧方向、右回り(時計回り)で降圧方向に電圧が変化し、入力3.3Vで昇圧方向は仕様を越えて90Vでも100Vでも上がっていくので怖いからその辺でやめ、降圧方向は、いくら回しても26V以下にならない。。。のはなんで？

　計測方法は、昇圧モジュールを400穴ブレッドボードの真ん中の分岐を境にオス-オスのジャンパワイヤで串刺し、IN+にUNOの3.3V、IN-にUNOのGND、OUT+とOUT-からのジャンパワイヤピンをワニグチクリップの被覆を外したクリップで挟み、クリップ後方にそれぞれマルチメータのテスト棒を挿し込んでやってみたんですが、邪道？間違っている？にしても出力範囲おかしい。。。よね？

　ただ、ブレッドボードの穴位置と微妙に合っていないのか、ブレッドボードの歪みが影響しているのか(400穴は見た目にも歪んでますが、ミニブレッドボードは目視する限りそんなことありませんが、どっちにしても)入出力何れかのピンは、若干強引に斜めに挿すなどしないとピッタリははまりません。。。これって激安品だから？公式品でも同じ？ => ポテンショメータのハンダ分が突起になってブレッドボードと干渉するため挿しづらいだけでした。ブレッドボード上で接触不良なく使用するなら、何らかの方法で嵩増しをするか、2つのミニブレッドボードを間隔を開けて当モジュールで橋渡しするようにするなど何か工夫が必要。

　その後、入力を5Vに代えてみると4.56V。。。って下回ってる。。。試しに昇圧方向に回してみると。。。40V以上でもいっちゃうものの、怖いからやめといたけど、リミッタみたいなのはないもの？ないならないでよいんだけど。。。

　入力を5Vに代えた時、4.56Vだったのは、最初に試した入力3.3Vの時、出力が26V以下にならないものの、それでも下げまくったから？

　いや待てよ？リミッタなんてものはないよという話なら、入力5Vの時は、正常に機能しているってことだよね？ということは、入力仕様3V〜ってなってるけど実際のところ3V(UNOの3.3V)じゃダメってこと。。。でモノ違いでもバグでもなく「激安互換機なりの」仕様(誤差)ってこと。。。かな？

　改めて入力5Vで出力下限を検証してみると4.54V以下にしようとしたらUNOのどこかが光った！？からやめましたが、出力仕様からして5V以下にしちゃダメってことだから正常ということですね。(上はいくら上げても光らなかった気がするし、電圧はぐんぐん上がっていった。。。のは、こういうもの？)

　相変わらず、雑さが目立ちますが、先日、100均セリアで買ってきた複数種類のケースの内、名刺対応サイズのカードケースをLM2596ステップダウンモジュール、ICL8038 信号発生器に続き、XL6009昇圧モジュール用にしてみました。

　モジュール自体は、ミニブレッドボードに初めから付いている両面テープの剥離紙を剥がして貼り付けただけ、高さ的にケースに収まりきらないポテンショメータと2つのコンデンサ用に蓋に穴をあけ、コンデンサ用の縁をグルーガンを使って糊で盛り上げてみました。(前者は蓋をしたまま出力電圧調整できるので一石二鳥。)

　また、これがケースに入れることにした最大の理由ですが、先日書いたようにモジュールのポテンショメータのハンダ部が突起になり、ブレッドボード上で利用しようとすると不安定になるため、そういう意味ではジャンパワイヤよりも柔軟に使える被覆付き単芯ワイヤを挿し、これをワニグチクリップで挟むようにしました。

　不安定は不安定なのでモジュールと被覆付き単芯ワイヤをグルーガンで点付けしてもよいかなとも思いましたが、ケースに入れただけですが、ブレッドボード単体で使うよりも安定しているため、今のところ、挿しただけにしてあります。

　誤算だったというか、うっかりしていたのは、両サイドに溝を作った際、広げすぎたこともあり、はんだごての熱でケース正面側が引っ張られる格好で内側に少し曲がってしまい、蓋のロックがかからず、輪ゴム留めになってしまったこと。

　ま、準備の手間もいらず、出してすぐにサクサク使うことさえできれば、見た目なんてどーでもよいのです(と強がってみる)。

DC-DC降圧コンバータモジュール／降圧スイッチングレギュレータ

　表示計付きDC-DC降圧モジュール(130円)、LM2596のデータシートを見ると出力範囲が1.2V-37V、入力範囲は40Vまでとあり、下限が書いてありませんが、降圧モジュールであることから、強いて言うなら入力下限は1.2よりも大きい1.3Vあたりと見てよさそう？

　と思いきや、UNOの5V出力だと大丈夫ですが、3.3V出力だと3桁表示のカウンタが表示されませんし、マルチメータで計測しても不安定です。

　入力5Vで試してみたところ、出力も上限は4.8〜4.9Vである一方、下限は、1.2Vや1.25Vまで降圧できる仕様のようですが、1.5V以下にはならないので、実際の仕様は、(入力3.4〜4.9Vは未確認ですが)入力下限は5V、出力1.5V程度の模様、更に付属3桁表示器と比べるとマルチメーター(AIMO M320)の計測値よりも0.5〜0.6V程度高く表示されますが、これはどっちが正解？、もしかすると「激安互換機なりの仕様誤差」！？

　尚、降圧モジュールは、回す方向は直感的で左回り(半時計回り)で降圧方向、右回り(時計回り)で昇圧方向に電圧が変化しました。

　降圧モジュールの方は、基板上に端子台が付いていてI/O共にネジ止めできるようになっており、配線コードをまだ買っていないため、入力は、ジャンパワイヤ(オス-オス)をビス止めし、UNOにつなぎ検証しました。

　雑さが目立ちますが、今日、特に考えることなく、100均セリアで買ってきた複数種類のケースの内、名刺対応サイズのカードケースを、購入以来、結構、使う機会の多かったLM2596ステップダウンモジュール用にしてみました。

　両サイドに雑作業用にしている100均で買ったハンダゴテで配線ケーブル用の溝を作り、メータ用ON/OFFスイッチ、入出力電圧切り替えスイッチボタン用にフタに穴を空け、やはり、100均で買った80個108円のカラープッシュピン(画鋲)の持ち手部分を差し込み、落ちないように(本当は鋲の持ち手は上下共に平らで上下のサイズ(面積)が良い具合に異なり、くびれているのでちょうどよい大きさの穴を空ければ糊付けは、ほんのちょっとで済む予定だったのですが...これを隠すかのようにガンガン)グルーガンで糊付け、モジュールも容器内側の底にモジュールの両側の留め穴に縦に渡す感じのサイズで100均で買ったゴム板を適当に2本切ってグルーガンで貼り、留め穴4箇所を木ねじでゴムと軽く固定。

　最終的に穴を大きく空けすぎたのを埋めるためにグルーガンで、また、簡単に抜けるものと思っていたプッシュピンの針が抜けず、ニッパで切ったら突起が残り、それが指で押す側だったことから少し削ってグルーガンで保護した(塗りまくった)ため、見た目はかなり雑も、とりあえず満足、ケースは少し大きめですが、使わない時、ジャンパワイヤを収納する際、このくらいスペースあった方が収まりもよいのでよしとします。

LED 3mm

　LED 3mm5色x20=100個パック(130円)は、白、青、緑、黃、赤の5色が各20個で100個、間違いなく入っていました。

　テスターLCR-T4でLEDを計測すると一時的に光るのですが、抜き打ちで各色を試してみたところ全て光り、diodeと判定されることを確認しました。

　LEDが、色(発光色)によって必要な電圧からして異なることを恥ずかしながら初めて知りました。

　詳細はLED基本ガイドに譲りますが、検証を入力電圧3.3Vから始めてみたところ青と白が光らなかったり、緑も薄暗かったりしたことから、これに気づくに至りました。。。こんなに複雑だったとは。。。道のりは長い。。。

　尚、LEDにもデータシートがあるらしいですが、激安品だからか？今回購入したLEDにはデータシートはなさそうです。

カーボン(炭素)皮膜抵抗 1/4W

　抵抗は金属皮膜抵抗と間違えてカーボン抵抗の福袋的なセット(20種x20=240円)を注文してしまったのですが、10Ωのセットが1つ、しかも1本多く計21本、キンピが混ざっていました。ラッキー？

　総数としては1本多かったのがキンピ含む2セット、1本少なかったのが8セットあったので6本少ないのですが、10分も仕分けてたら目の焦点が合わなくなりそうなほど、こんな小さく細いモノをずっと数えてたら、そりゃ間違えるよね。。。と考えると致し方ない、というか、5割的中であっても前後誤差1本しかないというのは、むしろ優秀？じゃないかと。

　手書きで抵抗値が書いてありますが、2セットほど記述漏れ、2セットは4k7、6k8とあり、基板上の3.3V(3V3)と同様、それぞれ4.7Kと6.8Kだろうと思いつつ、カラーコードと突き合わせてみたところ、読み取りづらい記述もあったものの、手書きされたものは全て一致しました。

　あれ？写真は金属皮膜になってる？実際は、これを買うとカーボン抵抗です。

　実際、使ってみると抵抗のリード線は思いの外、柔らかく、ブレッドボードに挿すのが結構、難しくて、ほんのわずかな力加減を間違えると、ふにゃふにゃ・ぐにゃぐにゃになりがちです。。。

トランジスタ

　トランジスタはS9011-S9018 / 8050/8550 / 2N3904やTO-92(265円)という表記はありますが、その他は定かではないアソートセットとかで、これまた福袋のような何が入っているかわからない状態で届いたものは、こんな感じでした。

　10個ずつ小袋に入って17種で計170個。

　小袋に入ったまま、読み取っていっただけで、たぶん同一でしょうが、小袋内全てが同一のモノか否かの確認まではしていません。

　どうやらTO-92という表記は、JEDEC/JEDEC Solid State Technology Associationという規格で端子の配置を表わす？模様、TO-92の場合、平らな方を上にしつつ、脚の方から(脚を下にして平らな方を正面にして)見て左からエミッタ(E)、ベース(B)、コレクタ(C)と判断するようです。(テスターLCR-T4でも同様の結果となったので合っている模様。)

　一方、日本にもJEITA(一般社団法人電子情報技術産業協会)という規格があり、JEDECとの整合性もとっているようでJEITAでTO-92にあたるのはSC-43、更に東芝規格？もある模様で、これだと2-5F1Bにあたるようです。

　以下の各サイトを参考にさせて頂き、入力電圧5Vなら点灯しますが、3.3Vでは点灯しないことがわかっている白色LED/青色LEDについてトランジスタの増幅機能を利用、入力電圧3.3Vに対し、NPNトランジスタでLEDを点灯、PNPトランジスタでLEDを点滅させることができることを確認できました。(後に勘違いが判明、3.3Vでも青色/白色・透明LEDは点灯しました。)

　ワイヤをジャンパワイヤのみで構成したので若干わかりにくいですが、トランジスタをArduinoで駆動するを参考にさせて頂き、トランジスタは、リンク先の2SC1815ではなく、ここでは端子の並びが異なるTO-92 S9013 NPNを使い、トランジスタの増幅機能を利用して白色LED、青色LED(何れも3mm)を相応の明るさで点灯させることができることを確認。

　材料は、トランジスタS9013 NPN、白色LED・青色LED(3mm)、抵抗(100Ωx1、10KΩx2)、ブレッドボード、ジャンパワイヤとコンセント型USB充電器(Arduinoでも可)。

　トランジスタ(とエミッタ・ベース・コレクタの並び順)以外は、リンク先と配線も同じですが、リンク先の10KΩの抵抗につながっている紫のコードの先の行方がどこなのか不明。。。この写真のように、それを繋げず、抵抗の一方が遊んでいても点灯できてはいますが。。。一応、ジャンパワイヤを追加してマイナスコモンに挿してみたり。。。しても同じ。(何れにしても、なぜ、これで良いのかも未だにピンと来ていないんですけど。。)。

　PNP型でもLEDでシンプルに試せないか検索したところ、画像検索でヒットした読解できない言語圏のTutorial: Entendendos os transistores.のBC588をエミッタとコレクタ位置が逆になるTO-92 S9012 PNPに代えさせて頂いて、また、PNPはNPNと逆で電源ONでLOWとなるっぽいのでBlinkとすることで青色LED、白色LED(各3mm)を相応の明るさで点滅させることができることを確認。

　材料は、トランジスタS9012 PNP、白色LED・青色LED(3mm)、抵抗(220Ωx1)、ブレッドボード、ジャンパワイヤとArduino UNO。

　3.3V電圧をエミッタ、Arduinoの端子13をベース、LEDアノードをコレクタ、LEDカソードを抵抗経由でGND。

　PNPの方がすっきりするのは、なぜ？機能はするものの、何か忘れてる？っていうか抵抗1個追加してみたんだけど、もしかして位置違う？

　ちなみに、どっちも白に見えなくもありませんが、一応、写真上はLED白、下はLED青を撮影。

コンデンサ

　コンデンサも0.22μF〜470μF(各10x12種=120個160円)とあるもその間何があるのか定かではない福袋のようで届いたものは、こんな感じでした。

　10個ずつ小袋に入って12種で計120個。

　小袋に入ったまま、読み取っていっただけで、たぶん同一でしょうが、小袋内全てが同一のモノか否かの確認まではしていません。

　配線パターンは別として、また、スイッチは後述のタクトスイッチしかなかった為、これを使ったものの、コンデンサーとLEDを組み合わせようの材料があったこともあり、少なくとも470μFのコンデンサとLEDを直列接続、抵抗100Ω、1KΩ、10KΩで抵抗が大きくなるほど、LEDがゆっくり点灯する様子を確認できました。

　ちなみにダイソーで買った150円の回転台と超薄シリコン製マウスパッド、作業台として便利、イメージ通りでバッチリです。

タクトスイッチ・タクタイルスイッチ

　タクトスイッチ(10個70円)は、思った通りのサイズで、注文後、たまたま壊れた扇風機の基板から部品取りしたものと見た目もサイズも全く同一でした。

　で脚が4つあるけど、どこつなぐんだ？というときは、モノが手許にないなら尚更、Autodesk Circuitsのシミュレーション機能でしょということで試してみるとクロス方向の脚を入出力にすればよいことが判明、実際にブレッドボードでこのスイッチを押している間、抵抗を挟んでLEDが点灯するように試してみるとできました。

備考／追加発注品

　スイッチングレギュレータについては何れも入力5Vでは安定して機能するので、それ以上も大丈夫と踏んで、このまま使おうと思いますが、昇圧、降圧レギュレータ共にが、3.3V入力できない件については、やはり、「激安互換機なりの」仕様(誤差)か？

　昇圧コンバータは電池ボックス(単3x2程度)での入力も昇圧することも想定していたのですが、そのくらいなら、あとで知った3端子レギュレータでも十分そうなので別途購入することにし、昇圧・降圧レギュレータは、このまま使おうと思います。

　抵抗は6本足りないと言っても激安なので問題なし、今回はカーボンを買ってしまったのに10Ωの使い道はともかくキンピも混ざっていた面白さもあって満足。

　何れにしても初回発注品に続き、だいぶ揃ってきたので、と思いつつも、度々、そういえばあれも欲しかったとか、あれが足りなかったとかいうものが出てはくるんですが、いろいろ試せたら、というか一日も早く実用的な実装ができたらと思っています。

実は見切り発車

　いろいろ買ってはみたものの、実は見切り発車もいいところで、にわか仕込みにつき、かなり、ざっくり、ぼんやりした構想の詰めの甘い適当なチョイス。

• 　ラズパイでは、まだ試していないものの、先日、PC/Debianでlircを使って得た各種リモコンの学習データは、学習リモコンではなく、手持ちのラズパイで信号送信確認してみたいな、Arduino買うなら、これでもやってみるなら改めて学習させてから試してみようか
• 　我が家にやってくる鳥たちはかわいく、眺めていても飽きることはないし、生態系や食物連鎖上、仕方ないものの、いろいろ摘まれたり、糞されまくられたりするのもちょっと困るし、稀にカーテン開けたら目の前にカラスがいることもあったり、ちょっとびっくりすることもあるから、当然、鳥獣保護法に触れることもなく、やんわり、優しく、穏やかに距離をおいて頂いたり、お引き取り願うためにセンサー使って何かできないか？
• 　Unoにつなげて...っていう方法もあるらしい？けどPro MiniはFTDIがないとプログラム書き込めないんだったよね
• 　今回、買い忘れたけど電池ボックスとかで入力電圧変更するのに昇圧・降圧変換器要るんだったよね
• 　ネットにつながらないとIoTって言わないよね、データ保持できると何か役に立つかも？
• 　マルチテスターとは別にボタン1つで個々の電子部品の特性までわかるらしいテスターって便利そう
• 　LED、トランジスタ、コンデンサって何かと使えるんじゃなかったっけ？
• 　トランジスタってNPN型とかPNP型とか種類があるらしいけど適当にバラけて入ってる福袋みたいなバラエティセットなら、いろいろテスト・確認できそう
• ...etc.

関連リンク