棒テンプ時計の精度アップの試み

メーカーフェア東京2017で展示しました


棒テンプ時計というのは、下の写真のように、時計上部にある、水平に回転するテンプの往復周期に基づいて時を刻む時計です。動力源はおもりです。摩擦や、加工精度、温度、湿度などの影響で一日に十分から数十分の誤差が生じ、それが累積していくので、実用には耐えるとは言えません。

今回は、この棒テンプに取り付けて、慣性モーメントを増減させることにより、テンプの往復周期を一定に保つ仕掛けを作ってみました。まずは全体像です。電源は単四Ni-MHを2本です。



本体正面です。左の黒い基板が地磁気センサー、中央が液晶、下にあるのがねじ付きステップモーターです。黒い球状のものがおもり（釣り用のもの）で、これが左右に移動します。

次に背面です。小さい緑色の基板がモータードライバ、見えにくいですがピンク色の基板がGR-KURUMI、右の黒い基板が磁気センサーです。

時計に本装置を取り付けた状態です。写真では地磁気センサーの代わりにジャイロセンサーがついています。どちらでも可能ですが、磁気センサーのほうが消費電力が小さいようです。

動作原理は、地磁気センサーでテンプの回転を検出し、その周期をリアルタイムクロックで計測します。誤差がある程度以上大きくなった場合に、ステップモーターで小さなおもりを左右に動かし、テンプの慣性モーメントを調整して、誤差を解消します。一週間程度動かして、誤差は+/-約1分程度で十分に実用になります。現状では、電池の寿命が約１ヶ月ですが、さらに低消費電力化を検討中です。

紹介ビデオです。

回路図です。

ソースコードはこちら（別ウィンドウで開きます）

ジャイロセンサーバージョンはこちら

最終更新 2017/8/7

ペルーで現地SIMを使ってみました

2017年の４月にペルーを旅行したとき、現地プリペイドSIMを使ってみました。
リマのシェラトンホテルの隣のショッピングセンター内のMovistar（写真）で契約しました。MovistarやClaroの小さなカウンターは、ショッピングセンター内にいくつかあるのですが、そこではSIMカードの発行はできないようでした。




受付で番号をもらい、順番が来るとディスプレイに番号が表示されるので、階段を上がったところのカウンター(写真）で、パスポートを見せて、契約書を作ります。このとき名前の横に拇印を押します。




 その書類を持って階段を下り、支払い窓口で５ソル（約１８０円)を払います。クレジットカード使えました。隣の窓口でもう一度パスポートを見せて、SIMカード(写真）をもらいます。3つのサイズのどれでも使えるようになっています。




アクセスポイントの設定は、
名前：movistar internet
APN：movistar.pe
ユーザー名：movistar@datos
パスワード：movistar
MCC：716
MNC：06
認証タイプ：PAP
APNタイプ：default,supl

1日0.1MBまでは無料でデータ通信ができるというようなSMSが来るので、メール程度でしたらチャージしなくても使えるのかもしれません。

チャージはIncafarmaで行いました。契約書を見せてその電話番号にチャージしてもらいます。1GB分で45ソルをクレジットカードで支払いました。

チャージした金額を使う方法は、まず*515#をダイヤルすると、スマホの画面にメニューがでてきますので、その中の2番「MEGAS Internet」を選ぶために、2を押して送信ボタン（表示がスペイン語なのでなんと書いてあったか忘れましたが）を押します。
次に、
1 S/9 x 200MBx5d
2 S/7 x 150MBx5d
3 S/5 x 100MBx3d
とういうようなメニューがでるので、これは、9ソルで200MBを買うと5日間使えると解釈し、1を押して送信すると、SMSが何通か来て使えるようになりました。ただし私がこの操作をしたのは、チャージしてから数時間後でしたので、チャージ直後にデータが使用できるかどうかはわかりません。

その後は、*515#の直後に出るメニューから1を選ぶと、残りのバイト数がSMSで送られてきますので、残り少なくなったら、再度200MBを購入していました。こういう方式なので、最初に1GB分チャージしなくても、必要な時に必要なだけチャージするほうが良いかもしれません。私は結局滞在中の使用量が800MB以下でしたので、9ソル無駄にしました。

通信速度下の写真のとおりで、4月4日16:34のデータはクスコで、4月6日0:45のデータはマチュピチュ村で測った結果です。4月6日17:58のデータはクスコのホテルのWIFIです。ちなみにスマホは、富士通のArrows M03です。

上記文章には推測が含まれていますし、最良の方法ではないかもしれないので参考までに。

うるう秒検出に失敗

アイテンドーの40kHz JJY受信機とArduino ProMiniで1月1日のうるう秒を検出すべく、待ち構えていたのですが、スケッチのバグで検出失敗。しかし、通常ではマーカーが来るべき8:59:59に0が来たのはわかりました。Sunの右の3がうるう秒情報ビットで、うるう秒挿入後に0に戻ってます。

ハードウェです。温度センサーやディスプレイがついているので、ごちゃごちゃしています。バーアンテナは、電子回路から少し離した方が、ノイズの影響を受けにくいようです。千葉県鎌ケ谷市の西向きの窓際で、金属の雨戸を閉めてあっても受信できます。

GR-ADZUKIで倒立振子

ルネサスナイト9でMaenoh!さんが発表したGR-ADZUKIの倒立振子です。
CPU+モータードライバ：GR-ADZUKI
ジャイロ＋加速度センサ：MPU6050
モーター＋ギヤ：タミヤダブルギヤ





スケッチはこちら（別ウィンドウが開きます）。距離計測や、サーボ部分は省いてあります。

COTTON虫Ver2

以前バイブレータ用DCモーターでCOTTON虫を作りましたが、今回はステッピングモーターを使ってみました。ドライバーとしてDRV8835を使いました。さすがにボタン電池では動かせなかったので、LiPo電池を使っています。センサーはフレキシブルにして、下向きでライントレース、前向きで障害物検知に使えるようにしてあります。先日のルネサスナイト10で発表しました。

動作のデモです。

ライントレースです。

回路図です。

スケッチはこちら（別ウィンドウが開きます）。100μsecごとの割り込みで、ステップモーターの制御をしています。GR-COTTOＮのD2に接続されているスイッチが押されていなければデモモード、押されていればライントレースモードになります。

COTTON虫でライントレースできるようになりました

手元に適当なものがなかったので、反射型赤外線センサーから取り外したフォトトランジスタを使いました。省電力のため、LEDは使わず、環境からの光を使っています。

裏から見た写真です。

A4の紙に描いたトラックの上を走らせてみました。振動的ですが、これが虫の動きに似ていて面白いです。

GR-COTTONでCOTTON虫を作ってみました

GR-COTTONはArduinoと同様なスケッチで動かせる、直径約4cmの円形マイコンです。
これに駆動用のモーターをつけて、TVリモコンで操縦して動き回るようにしてみました。



まず裏側の写真です。
重りを外した振動モーター２つと、重り付きの振動モーター１つを使っています。
電源はボタン電池CR2032です。



表側の写真です。
TVリモコンの受信用センサーと、モーター駆動用のトランジスタ（抵抗入り）3個を使っています。
赤い線は、現在のところ飾りです。



デモモードで動かした動画です。

TVリモコンで操縦している動画です。
結構スピードが出るので、難しいです。