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LEDマトリックスモジュールで遊ぶ その1

先に作ったOttoDIY2足歩行ロボットに8X8LEDマトリックスモジュールを使ったのが切っ掛けとなり、
このLEDモジュールを使って遊んでみました。

WiFi時計を試す
試作にバラックで組んだWiFi時計:テスト用にモバイルバッテリーを使ってますが、実際に使う場合はACアダプターを使用。
ソースコードはG6EJDさんのGitHub/G6EJD/ESP8266-MAX7219-LED-4x8x8-Matrix-Clockを利用させて頂きました。
WiFi_Clock0.jpg

マトリックス基板の見分け方
今回使ったのは8X8LEDマトリックスモジュールが4個並んだ基板ですが、LED側から見た目は同じですがMax7219
ドライバーICとLEDモジュールの接続方法が異なり、プログラムを変更しないと文字が逆向きになるなど不都合があります。
下の画像上側がデバイスネーム「ICSTATION」、下側がデバイスネーム「FC16」でプリントパターンが異なります。
入手した基板には、表記が無いので画像とプリントパターンを比較するしか方法が無く、他にも別の基板が有るようです。
LED_Matrix_Comparison.jpg

今回作ったWiFiモジュール基板の回路図
WiFi_Clock.gif

ユニバーサル基板に組み込んだ回路
WiFiモジュールに技術適合品のESP8266 WROOM-02を使い、ユニバーサル基板に裏向きに取り付けています。
あとはマイクロUSBのソケットと5Vを3.3Vに変換するレギュレータモジュールを載せています。
Wroom-02.jpg

木製フレームに組み込む
3㎜厚シナベニヤをCNC加工してフレームを作りました。
①裏側からマトリックスボードを嵌め込みます。
WiFi_Clock2.jpg

②8X8LEDをソケットに差し込みますが、上下を間違わないようにします。
WiFi_Clock3.jpg

③裏側にWiFiモジュール基板を取り付けます。
WiFi_Clock4.jpg

④裏蓋を取り付けUSBコネクターを差し込み電源と接続します。
WiFi_Clock5.jpg

⑤木製フレームに組み込んで完成したWiFi時計
WiFi_Clock1.jpg

動画をご覧下さい。


次回はソースコードの注意点などを記す予定です。



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第2作アクリルボディのOtto その2

Otto DIYの2足歩行ロボット第2作を紹介します。
先ずOttoについては、Otto DIYのページにて詳細をご覧下さい。
2019.09.04  by Paradise

アクリル板の組み立て
その1で切削加工したアクリル板をHead部、Body部、Leg部、Foot部毎に組み立て、アクリル接着剤で固定します。
接着剤が乾いたら、やすり等で角やバリを取り仕上げます。

最終組み立て前の全パーツ
Head部の天板は透明アクリル板を使いました。超音波センサーは穴に差し込むだけです。
Body内にLEDマトリックスモジュールとノイズアンプ基板を両面テープで張り付けました。
このため、電池を置くスペースが狭くなったので単4型充電池4本に変更しました。
Otto_No2_AllParts1.jpg

Foot部とLeg部の組み立て
この作品では、Body底板に外側からLeg用サーボモーターを取り付けるようにしました。
Foot部3㎜厚アクリル板の底部に前後のフランジを差し込み、アクリル接着剤で固定します。
先ず、Legカバー上部にLeg用サーボモーターのホーンを取り付けますが、固定する前に90度のサーボ信号を入力し、
LegカバーとBodyが平行になるように微調整してから固定用ネジ穴をあけてビス止めします。
Legカバー内に下の画像を参考にFoot用サーボモーターを組み込みますが、ここでも90度のサーボ信号を入力して
Foot部底板とLegケースが直角になるように、フランジとサーボホーンの角度調整が必要です。
何れも大きく角度にズレが無い場合は、コントロールソフトで±の微調整が可能です。
Otto_No2_Leg1.jpg

Legケースに組み上がった状態
2号機ではサーボモーターを金属ギアのMG90Sタイプを使いましたが、0~180度の信号を与えても0~170度ほど
しか角度が出ない事や通常のSG90を使った1号機に比べサーボモーターの動きが遅いなどの欠点がありました。
Otto_No2_Leg2.jpg

全ての組み立てが終わって完成した2号機
Otto_Paradise2-2.jpg

動画をご覧下さい。


2019.09.04  by Paradise


記事の詳細はホームページ「CNC Paradise」をご覧ください。




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第2作アクリルボディのOtto その1

Otto DIYの2足歩行ロボット第2作を紹介します。
先ずOttoについては、Otto DIYのページにて詳細をご覧下さい。
2019.08.28  by Paradise

2㎜と3㎜厚のアクリル板をCNC加工してボディ、脚部、足の部分を作りました。(LEDマトリックス表示器を内蔵)
Otto_Paradise2-4.jpg

アクリル板の加工
Otto DIYでは、3Dプリンター用のデーターが無償で提供されていますが、私は3Dプリンターが無いことや同じ物を
作りたくないので、アクリル板を加工してオリジナルのボディを作りました。

ボディと頭部は2㎜厚の半透明アクリル板を下図のようにCNC加工して各部品を作ります。
(切削用DXFファイルは巻末にてダウンロード出来ます)
No2_Body_2mm_Parts.gif

ボディの下部と頭部をつなぐベース板と足の部分を3㎜厚の白色アクリル板で作りました。
No2_Body_3mm_Parts_B.gif


両方のCNC加工データーをzipファイルに纏めて提供しますが、3㎜厚アクリル板にポケット加工が必要です。
ここをクリックするとデータをダウンロードします。

完成したアクリルボディOtto-No.2の動画をご覧下さい。

次回、その2へ続きます。

2019.08.28  by Paradise


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Otto DIYを参考に2足歩行ロボットを作りました。その2

Otto DIYの2足歩行ロボットの動作が可愛いくて作りました。
先ずOttoについては、Otto DIYのページにて詳細をご覧下さい。
2019.08.23  by Paradise

少し改良してフロントパネルに超音波センサーとLEDマトリクスモジュールを取り付けました。
No1_1.jpg

今回はフレームにサーボモータの組付けなどを画像を示して説明します。
先ず、アクリル板の切削加工データのDXFファイルは(ZIPfileに纏めてます)、ここをクリックすると開きます

1)上下パネルとフロントパネル(3ミリ厚アクリル板)
上下のパネルはM3基板用スペーサーL45ミリにて連結します。私は手持ちのL35とL10を使ってます。
左側:下パネル、  中央:上パネル、  右側:超音波センサとLEDマトリックスモジュールの取り付け用フロントパネル
注意:中央の上パネル中側にフロントパネルの取り付け部が入っています。フロントパネル裏側に差し込み接着します。
No1_BacePanel.gif
下画像参照:左上の下パネルは、サーボモーターとホーンの間が狭いのでホーン取付部を1ミリ沈めたポケット加工をしてます。
SG90サーボモーターはPWMを90度にセットした時、サーボホーンの角度が製品によりバラつきが多く精度が良くありません。
ソフト的に補正出来るのですが、私はサーボホーンの取り付け角度を微調整出来るように工夫しました。
取り付け時に90度のPWM信号を入れ、本体と平行に位置決めしてから微小タッピングネジで固定します。
No1_LegServo.jpg

2)Footパーツ(3ミリ厚アクリル板)
上側の丸い部品2個は、サーボモーターとFoot板に捻じれがなくスムーズに動くようのサーボモーターの出力軸の裏側に
強力両面テープで張り付けて使います。この部品にM3のタップを切り、外径6ミリ基板スペーサーL5ミリをビス止めします。
下側参考画像のように前側フランジと組み合せるが、フランジをFoot板に接着する時は左右対称なので注意が必要です。

後側フランジとサーボホーンの固定:90度PWM信号を入力し、LegとFoot板が直角になるようにホーンの位置決めをして、
微小タッピングネジで固定します。
No1_Foot.gif
参考画像:サーボモーターを2個連結したLeg部とFoot部
No1_LegSide.jpg

3)Leg補強板(1ミリ厚アクリル板)
Leg用サーボモーターにFoot用サーボモータを90度回転して強力両面テープで接着します。そして下図の1ミリ厚
アクリル板を両面テープで張り付けて補強します。簡単ですが、しっかりと固定出来ます。
LegSidePanel1.gif

4)その他
コントロール基板の取り付けには、5ミリアクリル板を4X5ミリL13ミリの棒状に加工、両端に1.6ミリのドリル穴を開け
M2タップを切ってスペーサーとして使っています。 コントロール基板その他の詳細は前回のその1をご覧下さい。

皆様の参考になれば幸いです。
By Paradise



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Otto DIYを参考に2足歩行ロボットを作りました。その1

Otto DIYの2足歩行ロボットの動作が可愛いくて作りました。
先ずOttoについては、OttoDIYのページにて詳細をご覧下さい。

左側が試作のバラック組み立てで、右側がアクリルケースに入れた完成品です。
Otto_Paradise1to2.jpg

ボディパーツを3Dプリンターで作る様にデーターが公開されていますが、私は3Dプリンターが無いので
2㎜と3㎜のアクリル板をCNC加工して作りました。
Arduino nanoに書き込むソースファイルには手を加えずにそのまま使わせて頂きましたが、コントロール用の
Bluetoothユニットに技適適外品のHC-05又はHC-06を使うようになってたが、これらは日本で使えないので
技適対応のESP32を使いました。
当初は、Arduino nanoを使わずにESP32のみで動かすつもりで悪戦苦闘しましたが、ESP32のServo libraryに
難点があり、結局諦めた次第です。時間が有れば再度挑戦の予定です。

コントロール基板の回路図
コントロール基板の完成品がアマゾン等で数百円で購入できますが、それでは作る楽しみが無いので
両面ユニバーサル基板を小さくカットしてArduino nanoとESP32を組み込みました。
Otto_Circuit.gif

ユニバーサル基板に組み込んだコントロール回路
Arduino nanoとESP32はソケットを使わずにユニバーサル基板に直接取り付けてます。
Otto_Paradise1-3.jpg

試作機の動画をご覧下さい。


次回、その2へ続きます。

2019.08.19  by Paradise


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木の三輪車 (try cycle)

シナベニヤをコッピングソーで切り抜いて作った三輪車
2004年7月の作品

タイヤやフレームは厚さ3㎜のシナベニヤ板を切り抜いて3枚合わせて張り合わせました。
trycycle1.jpg

ハンドルやペダルも本物のように動きます。
trycycle2.jpg

娘が作ったテディベアを乗せてみました。
trycycle4.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.06.28  by Paradise



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TP4056 USB 充電モジュールを使ってみました。

TP4056 USB 充電モジュールが安かったので衝動買い!
2019年6月3日

アマゾンから時々商品の案内メールが届きますが、その中にTP4056を使ったUSB充電モジュールが「送料込み
10個700円」に目が留まり、10個も要らないが衝動買いしてしまいました。
以前から3.7Vのリチウムイオン電池を使うことが多く、試しに簡単な充電器を作りました。

電池ソケット:秋月電子のCR123A用1個40円とTP4056 USB 充電モジュール基板(折り曲げると分離します)
TP4056_1.jpg

小さな合板の端材に組み立て、試しに3.7Vリチウムイオン電池を充電しました。
充電中は赤いLEDが点灯して約4.2Vで充電します。尚、USBはマイクロソケットです。
TP4056_2.jpg

充電が完了すると青色のLEDが点灯し、その後消灯します。問題なく使えそうです。
ESP32を使ったWiFiやBluetoothLEの自作リモコンにリチウムイオン電池を内蔵する場合、一緒に組み込むと
一々電池を取り出さなくても外から充電出来て便利なので用途が有りそうです。
TP4056_3.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.28  by Paradise




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我が家のウサギ「くぅちゃん」のバーニングアート

我が家のウサギ「くぅちゃん」をバーニングペンで描きました。
2015年6月の作品

素材は厚さ3mmのシナベニヤ板 (W250XH240㎜)
娘夫婦が可愛がっていたドロップイアーの「くぅちゃん」が13年8ヵ月の長寿を全うして4月に永眠いたしました。
150612_kuu-cyan.jpg

ここをクリックすると拡大します。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.28  by Paradise


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ESP32 BLEとスマホアプリで遊ぶ! その2

ESP32とスマホアプリ「BLE Universal Pad」を使いPWMを試しました。
2019年5月30日の作品

その2

BLE_Universal_Pad2.jpg

3)スマホアプリのインストール

 ここではAndroid無料アプリ「BLE Universal Pad」をGoogle Playからダウンロードして利用します。
 ここをクリックするとGoogle Playのダウンロードページが開きます

4)BLE Universal Padの使い方

①アプリを起動するとBLE Universal Padの画面が開きます。上部右端の赤丸をタップすると
ConfigurationとExitの小窓が開くのでConfigurationをタップします。
注意:下部チェックボックスはZeroにのみチェックを入れます。
BLE_Universal_Pad.jpg
クリックすると拡大画像が見れます。


②次にDefine UUIDsの窓が開くので、ここにsketch内のUUIDを転記し、OKをクリックします。
BLE_Universal_Pad3.jpg
クリックすると拡大画像が見れます。


③下部赤丸をタップするとSelect a deviceの窓が開きます。
ESP32の電源がONの場合、アプリケーションのSCAN機能にりUART Serviceが認識され、
ここにUART Serviceが表示されます。次にその表示をタップするとESP32とConnectして
BLE Universal Padが使えるようになります。後は動画を参考にして下さい。
BLE_Universal_Pad4.jpg
クリックすると拡大画像が見れます。



動画をご覧下さい。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.06.01  by Paradise


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ESP32 BLEとスマホアプリで遊ぶ! その1

ESP32とスマホアプリ「BLE Universal Pad」を使いPWMを試しました。
2019年5月30日の作品

その1

スマホアプリBLE Universal Padは、Pad上をタッチスライドすることにより、ジョイスティックのような動作をします。
このため、単なるON/OFF操作ではなく、アナログ的にPad中央を0点としてxy方向に0~±100のタッチポイントを
数値として連続して出力します。 これを応用してモータのPWM制御やサーボモータの制御が行えるのため、
ロボットやラジコンカー等のリモコンとして有用です。
動作を解り易くするため、前回も使用のLEDボードにPad上の位置に対応したLEDの輝度変化を表示しました。
   (BLEとはBluetooth Lowpower Energyの略語でOld Bluetoothに比べて省電力通信が行えます)
BLE_Universal_Pad2.jpg

1)LEDボードの準備
LEDボードは以前に使った物ですが、今回はPWM信号により輝度変化を表示します。
BLE_LED_test2.jpg

LEDボード回路図を再掲載します。
BLE_LED_Board_B.gif

2)BLE Universal Padアプリに対応したsketchを作成
このsketchはESP32 BLE Arduinoのスケッチ例「BLE uart」を応用して機能を追加します。
①追加個所:各LEDにGPIOを定義。


#include "BLEDevice.h"
#include "BLEServer.h"
#include "BLEUtils.h"
#include "BLE2902.h"

//以下の赤字行追加
int LED_F = 32; // ↑ button to LED
int LED_B = 33; // ↓ button to LED
int LED_L = 25; // ← button to LED
int LED_R = 26; // → button to LED
int LED_1 = 27; // 1 button to LED
int LED_2 = 14; // 2 button to LED
int LED_3 = 12; // 3 button to LED
int LED_4 = 13; // 4 button to LED

*pCharacteristic;
BLEDescriptor *pDescriptor;
bool deviceConnected = false;
bool deviceNotifying = false;
uint8_t txValue = 0;


②スマホアプリからはx,y,z各軸の値(0~±100)がカンマ区切りのデータとして送られてきます。
これを、sscanf()関数を使って各軸の値をx_dat、y_dat、z_datとして取り出しています。
次に、map()関数を使って0~±100の値を0~±255に変換し、ledcWrite()関数に設定したGPIOから
LEDにPWM信号が与えられ、入力値に応じて輝度を変えます。


class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
std::string rxValue = pCharacteristic->getValue();

//以下の赤字行追加
   String strVal = value.c_str();
data = new char[strVal.length()];
strcpy(data, value.c_str());
sscanf(data, "%d,%d,%d", &x_dat, &y_dat, &z_dat);
Serial.print(x_dat) ; // シリアルモニターにて確認できます。
Serial.print( ',' ) ;
Serial.print(y_dat) ;
Serial.print( ',' ) ;
Serial.println(z_dat) ;
int val_R = map(x_dat, 0, 100, 0, 255);
int val_L = map(x_dat, 0, -100, 0, 255);
int val_F = map(y_dat, 0, 100, 0, 255);
int val_B = map(y_dat, 0, -100, 0, 255);
int val_1 = map(z_dat, 0, 100, 0, 255);
int val_2 = map(z_dat, 0, -100, 0, 255);
Serial.print(val_R) ; // シリアルモニターにて確認できます。
Serial.print( ',' ) ;
Serial.print(val_L) ;
Serial.print( ',' ) ;
Serial.print(val_F ) ;
Serial.print( ',' ) ;
Serial.print(val_B) ;
Serial.print( ',' ) ;
Serial.print(val_1 ) ;
Serial.print( ',' ) ;
Serial.println(val_2) ;

if (val_F > 0) { // Forward LED
ledcWrite(0, val_F);
ledcWrite(1, 0);
} else if (val_B > 0) { // Backward LED
ledcWrite(1, val_B);
ledcWrite(0, 0);
} if (val_R > 0) { // Turnright LED
ledcWrite(3, val_R);
ledcWrite(2, 0);
} else if (val_L > 0) { // Turnleft LED
ledcWrite(2, val_L);
ledcWrite(3, 0);
} else {
ledcWrite(0, 0);
ledcWrite(1, 0);
ledcWrite(2, 0);
ledcWrite(3, 0);
}
if (val_1 > 0) { // 1
ledcWrite(5, val_1);
ledcWrite(4, 0);
} else if (val_2 > 0) { // 2
ledcWrite(4, val_2);
ledcWrite(5, 0);
}
}
};


③setupにledcSetupとledcAttachPinの定義設定します。


void setup() {
Serial.begin(115200);

//以下の赤字行追加
ledcSetup(0, 500, 8); // 0ch 500Hz 8bit resolution
ledcSetup(1, 500, 8); // 1ch 500Hz 8bit resolution
ledcSetup(2, 500, 8); // 2ch 500Hz 8bit resolution
ledcSetup(3, 500, 8); // 3ch 500Hz 8bit resolution
ledcSetup(4, 500, 8); // 2ch 500Hz 8bit resolution
ledcSetup(5, 500, 8); // 3ch 500Hz 8bit resolution
ledcAttachPin(LED_F, 0); // 0ch : GPIO 32pin
ledcAttachPin(LED_B, 1); // 1ch : GPIO 33pin
ledcAttachPin(LED_R, 2); // 2ch : GPIO 26pin
ledcAttachPin(LED_L, 3); // 3ch : GPIO 25pin
ledcAttachPin(LED_1, 4); // 4ch : GPIO 27pin
ledcAttachPin(LED_2, 5); // 5ch : GPIO 14pin


ここをクリックすると上記の変更済sketchを開きます。

動画をご覧下さい。


次回、その2へ続きます。



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.31  by Paradise


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GONちゃん:バーニングアート

義兄宅の愛犬「GONちゃん」をバーニングペンで描きました。
2015年7月の作品

素材は厚さ3mmのシナベニヤ板 (W230XH220㎜)
150723_GON.jpg
ここをクリックすると拡大します。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.28  by Paradise


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プードルのしなちゃん:バーニングアート

友人宅の愛犬「しなちゃん」をバーニングペンで描きました。
2015年6月の作品

素材はシナベニヤ: A4サイズ
市販の額縁に入れてプレゼントしました。
150610_sina_cyan.jpg
ここをクリックすると拡大します。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.28  by Paradise


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コサギのバーニングアート

コサギをバーニングペンで描きました。
2004年5月の作品

眉間と足に少しアクリル絵の具で彩色、市販の額縁に入れました。
素材は厚さ3mmのシナベニヤ板(W27cm×H24.5cm )
kosagi1.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.28  by Paradise


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カルガモのバーニングアート

カルガモをバーニングペンで描きました。
2004年4月の作品

嘴の先と飾り羽及び水中の足に少しアクリル絵の具で彩色を加えてます。
素材は厚さ3mmのシナベニヤ(W30cm×H24.5cm )
burning_duck.jpg

自作の額縁に収めました。
burnings.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.27  by Paradise


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ESP32を2個使ってP2P BLE通信でLEDコントロール その2

ESP32のBLEを使いpeer to peerでLEDをコントロールする。
2019年5月24日の作品

その2 BLE P2PのSWボード送信側

先日、5月19日から21日に連載しました。スマホアプリを使ってESP32をBLEコントロールのスマホに替え、
ESP32を使った専用リモコンに替える方法を紹介します。
ここでは単にLEDをON/OFFさせるテストですが、これが基本動作でありモータ制御などの基となります。
esp32_BLE_SW_TEST1S.jpg

1)SWボード
受信側のLEDボード対称するようにタクトスイッチ配置したSWボードを作りました。
BLE_SW_Board.jpg


SWボード回路図
BLE_SW_BOARD.gif

下はESP32開発ボードをESP32モジュールに置き換え、電池と一緒に木製ケースに入れたBLEリモコンです。
こちらのTJ5ロボットで実際に使ってるので参考にして下さい。
スマホやタブレットを使えない幼児や小さいお子さんでも簡単にロボットなどの操作が出来る利点が有ります。
esp32_BLE_SW_TEST2S.jpg

2)SWボード側のsketch例
ここをクリックするとSWボード側のsketchをご覧いただけます。

動画をご覧下さい。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.26  by Paradise


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ESP32を2個使ってP2P BLE通信でLEDコントロール その1

ESP32のBLEを使いpeer to peerでLEDをコントロールする。
2019年5月24日の作品

その1 BLE P2Pの受信側

先日、5月19日から21日に連載しました。スマホアプリを使ってESP32をBLEコントロールのスマホに替え、
ESP32を使った専用リモコンに替える方法を紹介します。
ここでは単にLEDをON/OFFさせるテストですが、これが基本動作でありモータ制御などの基となります。
esp32_BLE_SW_TEST1S.jpg

1)LEDボード
LEDボードはスマホアプリを使ってESP32をBLEコントロールに使った物をそのまま使いますが、sketchが
P2P用に変わります。
BLE_LED_test2.jpg

LEDボード回路図を再掲載します。
BLE_LED_Board_B.gif

2)LEDボード側のsketch例
ここをクリックするとLEDボード側のsketchをご覧いただけます。

動画をご覧下さい。


次回、その2へ続きます。



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.25  by Paradise


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プードルのMOKOちゃん:バーニングアート

知人の愛犬MOKOちゃんをバーニングペンで描きました。
2003年10月の作品

素材は桐板です。(桐板はそうめん箱のリサイクル) A4サイズ
moko1.jpg

同じ桐板の額縁を付けて飼い主に贈りました
moko2.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.24  by Paradise



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コチドリ

コチドリのバーニングアート
2005年4月の作品


素材は厚さ3.5mmのシナベニヤ板です。
アイリングに少しアクリル絵の具で彩色してます。(W26.5cm、H19.5cm )
kotidori.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.23  by Paradise


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木の置時計

木の置時計
2003年11月の作品

素材は台湾楓(タイワンフー)の伐採材で、
文字盤の文字は1㎜厚のバルサ材を切り抜いて作りました。

(W20cm、H18cm)
tokei1.jpg

誠時社の手作り時計用ムーブメントと飾り針を使用しています。
彫刻刀で掘り込みムーブメントを収めてます。

tokei2.jpg


覧頂きまして有難うございます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.21  by Paradise


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テーマ : こんなの作りました♪
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ESP32とスマホをBluetoothLE(BLE)で繋ぐ その3

スマホアプリを使ってESP32をBLEコントロール
2019年5月の作品

その3
4)Adafruit Bluefruit LE Con​​nectの使い方

ESP32にsketchwを書き込んだ後、スマホアプリ「Adafruit Bluefruit LE Con​​nect」を起動すると下記の
初期画面が表示されます。
①ESP32にPCからのUSBケーブルを接続するか、又はUSB電源を供給します。
②初期画面の1番下側にCentral ModeとPeripheral Modeの選択が有りますが、ここではCentral Modeを
使います。他のチェックボックスは下の画像の通りに設定してください。
③アプリのスキャン機能により、UART Serviceが表示されます。ここでCONNNECTボタンを選択します。
Application1.jpg

④この画面では、DEVICE名UART Serviceと電波強度などが表示と機能を選択するModules内の
Controllerを選択します。
Application2.jpg

⑤この画面では、下から2番目のControl Padを選択します。
Application3.jpg

⑥Control Padが開きました。ここでは理解しやすいようにボタンに対応したLEDのON/OFFのみですが、
プログラム次第でロボットや模型自動車のリモコン操作などに応用できます。
興味のある方は、実際にこのスマホアプリを使った例を参考にして下さい。
SP32のBluetooth BLEを使ったリモコン試すの第2章をご覧下さい。
Application4.jpg

5)操作ボタンに対応したコードを見る
上記の操作においてESP32とPCがUSBケーブルで接続され、かつArduinoIDEが開かれてる場合は
シリアルモニターにて操作ボタンに対応したコードが確認できます。
Arduino_IDE_SerialMonitor.gif

動画をご覧下さい。




最後までご覧頂きまして有難うございます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.21  by Paradise


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ESP32とスマホをBluetoothLE(BLE)で繋ぐ その2

スマホアプリを使ってESP32をBLEコントロール
2019年5月の作品

その2

3)LEDテスト用sketchを作る

 ここで使うsketchは、ESP32をArduinoIDEで使うためのlibrary「Arduino core for the ESP32」をインストールすると
AlduinoIDEのsketch例で見れるBLE_uartを応用したものです。
受信コードに対応したLEDを点灯させる単純な機能ですが、これがスマホからBLEを介してESP32をコントロールする
基本となり、ロボットを動かすモータ制御等へ発展させる原点となります。

sketch例のBLE uartにLED点灯機能を追加します。
①各LEDにGPIOを割り当てます。


#include "BLEDevice.h"
#include "BLEServer.h"
#include "BLEUtils.h"
#include "BLE2902.h"

//以下の赤字行追加
int LED_F = 32; // ↑ button to LED
int LED_B = 33; // ↓ button to LED
int LED_L = 25; // ← button to LED
int LED_R = 26; // → button to LED
int LED_1 = 27; // 1 button to LED
int LED_2 = 14; // 2 button to LED
int LED_3 = 12; // 3 button to LED
int LED_4 = 13; // 4 button to LED

*pCharacteristic;
BLEDescriptor *pDescriptor;
bool deviceConnected = false;
bool deviceNotifying = false;
uint8_t txValue = 0;


②rxValueにアプリの各ボタンに対応した受信コードを設定し、そのコードが
選択された時に行うLEDのON/OFFを設定します。


class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
std::string rxValue = pCharacteristic->getValue();
if (rxValue.length() > 0) {
Serial.print("Received Value: ");
for (int i = 0; i < rxValue.length(); i++)
Serial.print(rxValue[i]);

//以下の赤字行を追加
if (rxValue == "!B516") { // ↑ button push
digitalWrite(LED_F, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_B, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_L, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_R, LOW); // LED OFF
} else if (rxValue == "!B507") { // ↑ button Release
digitalWrite(LED_F, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B615") { // ↓ button push
digitalWrite(LED_B, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_F, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_R, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_L, LOW); // LED OFF
} else if (rxValue == "!B606") { // ↓ button Release
digitalWrite(LED_B, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B714") { // ← button push
digitalWrite(LED_L, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_F, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_B, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_R, LOW); // LED OFF
} else if (rxValue == "!B705") { // ← button Release
digitalWrite(LED_L, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B813") { // → button push
digitalWrite(LED_R, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_F, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_B, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_L, LOW); // LED OFF
} else if (rxValue == "!B804") { // → button Release
digitalWrite(LED_R, LOW); // LED OFF
}
if (rxValue == "!B11:") { // 1 button push
digitalWrite(LED_1, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_2, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_3, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_4, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B10;") { // 1 button Release
digitalWrite(LED_1, LOW); // LED OFF
}
if (rxValue == "!B219") { // 2 button push
digitalWrite(LED_2, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_1, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_3, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_4, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B20:") { // 2 button Release
digitalWrite(LED_2, LOW); // LED OFF
}
if (rxValue == "!B318") { // 3 button push
digitalWrite(LED_3, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_1, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_2, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_4, LOW); // LED OFF
}
else if (rxValue == "!B309") { // 3 button Release
digitalWrite(LED_3, LOW); // LED OFF
}
if (rxValue == "!B417") { // 4 button push
digitalWrite(LED_4, HIGH); // LED ON
digitalWrite(LED_1, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_2, LOW); // LED OFF
digitalWrite(LED_3, LOW); // LED OFF
}

else if (rxValue == "!B408") { // 4 button Release
digitalWrite(LED_4, LOW); // LED OFF
}
Serial.println();
}
}
};


③setupに各GPIOの入出力と初期値を設定します。


void setup() {
Serial.begin(115200);
//以下の赤字行を追加
pinMode(32, OUTPUT); digitalWrite(32, LOW); // ↑ LED
pinMode(33, OUTPUT); digitalWrite(33, LOW); // ↓ LED
pinMode(25, OUTPUT); digitalWrite(25, LOW); // ← LED
pinMode(26, OUTPUT); digitalWrite(26, LOW); // → LED
pinMode(27, OUTPUT); digitalWrite(27, LOW); // 1 LED
pinMode(14, OUTPUT); digitalWrite(14, LOW); // 2 LED
pinMode(12, OUTPUT); digitalWrite(12, LOW); // 3 LED
pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(13, LOW); // 4 LED


// Create the BLE Device
BLEDevice::init("UART Service"); // Device Name

// Create the BLE Server
BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer();
pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());

// Create the BLE Service
BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);

// Create a BLE Characteristic
pCharacteristic = pService->createCharacteristic(
CHARACTERISTIC_UUID_TX,
BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY
);

pDescriptor = new BLE2902();
pCharacteristic->addDescriptor(pDescriptor);

BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(
CHARACTERISTIC_UUID_RX,
BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
);

pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());
pDescriptor->setCallbacks(new MyDisCallbacks());

// Start the service
pService->start();

// Start advertising
pServer->getAdvertising()->start();
Serial.println("Waiting a client connection to notify...");
}


ここをクリックすると上記の変更済sketchを開きます。


次回、その3へ続きます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.20  by Paradise


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ESP32とスマホをBluetoothLE(BLE)で繋ぐ その1

スマホアプリを使ってESP32をBLEコントロール
2019年5月の作品

その1

スマートフォン・アプリ「Adafruit Bluefruit LE Connect」を使い、ESP32をBLEでコントロールする方法を
紹介します。 動作を解り易くするためにスマホアプリのボタン位置に対称する簡単なLEDボードを作りました。
ここではESP32開発ボードDOIT DEVkit V1を使い、ブレッドボードに片側のピンを差し込み抵抗を介して
LEDボードと接続する簡単な方法を用い ました。 (機器に組み込む場合はESP32モジュール単体を使用)
(BLEとはBluetooth Low Energyの略語でClassic Bluetoothに比べて大幅な省電力通信が行えます)
BLE_LED_test3.jpg

1)LEDテストボードを作る
LEDテストボードの回路図
BLE_LED_Board_B.gif

ブレッドボードにDOIT DEVkit V1とLEDボードを電流制限抵抗を介して接続
BLE_LED_test1.jpg

ユニバーサル基板の端材を使ったLEDボードとLEDの配置
BLE_LED_test2.jpg

2)スマホアプリのインストール

私はAndroidタブレットしか持ってないので、ここではAndroid無料アプリ「Adafruit Bluefruit LE Connect」を
Google Playからダウンロードして利用しました。 
ここをクリックするとGoogle Playのダウンロードページに移動します。

ここではControl Padしか使いませんが、他にも面白い機能が入ったアプリです。

動画をご覧下さい。




次回、その2へ続きます。



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.19  by Paradise


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テーマ : 電子工作
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バーニング・アート:タロー君

シナベニヤに友人宅の愛犬タロー君を描きました。
2005年5月の作品

友人が大事にしてた愛犬が亡くなったので、遊びに来た時に撮ってた写真を基に
バーニングペンで描いてプレゼントしました。 W24×H22 (㎝)
taro.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.18  by Paradise


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テーマ : お絵描き・ラクガキ
ジャンル : 趣味・実用

皇帝ペンギンの親子

皇帝ペンギンの親子を彫った置物
2015年6月の作品

この作品は「世界でもっとも過酷な子育てをする鳥」皇帝ペンギンをモデルに作りました。
皇帝ペンギンは、雌が卵を産むと雄に抱卵を託します。雄は、卵が孵化するまでの約2ヶ月間、
極寒の過酷な環境の中で絶食状態に置かれます。
大きさ:高さ15センチ、製作時間:約40時間
150621_penguin1.jpg

親子の微笑ましい姿を再現出来ればと思い、カツラ材を削って作りました。
完全に彩色すると木の温かみが無くなるので部分彩色をしてます。
150621_penguin2.jpg

仕上げには、何時ものように亜麻仁油を使いました。カツラは木目が綺麗ですが、
色が濃いので皇帝ペンギンの白さが出せませんでした。
150621_penguin3.jpg

今度作る時は、白い木肌のシナ材を使う予定です。 下は、彩色前の状態です。
150621_penguin4.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.17  by Paradise


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テーマ : 木工
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ナベヅルのバーニン・グアート

バーニングペンで描いたナベヅルのペア
2006年2月の作品

私は工作以外の趣味として「野鳥観察」と「野鳥撮影」を行っています。
2005年11月に大阪府岸和田市の久米田池にナベヅルが5羽やって来ました。
この時にデジスコで撮影した画像を基に、若いペアの「愛のディスプレイ」をバーニングペン(電熱ペン)を
使ってシナベニヤに描いたものです。(画像をクリックで拡大します)
バーニング・アートは焦げ色の濃淡により、立体感を表す技法です。
nabeduru.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.16  by Paradise


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テーマ : お絵描き・ラクガキ
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木工彫刻:おにくま(獅子噛)

地車(だんじり)の大屋根小屋根の唐破風を飾る「おにくま」の彫刻
2011年5月の作品

幅30センチ、高さ14センチ、厚さ6センチの楠一枚板から彫り出しました。
motomati1.jpg

モデルは泉大津市濱八町元町のおにくまで、お世話になった方へのプレゼントに彫りました。
motomati3.jpg

一番難しかったのは目玉の彩色で何度もやり直してやっと光が出ました。
motomati4.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.15  by Paradise


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超小型無限軌道車の紹介 その5

手のひらに載る超音波自律走行超小型無限軌道車
2015年7月の作品

MS_Robot0.jpg

その5(最終回)Arduino sketch(Sauce)例

この超小型無限軌道車は約4年前に作った作品ですが、赤外線リモコンでの手動操作がし難いなどの
問題があったので、少しスケッチを手直ししてみました。
超小型無限軌道車のスケッチ・ページを開きます。


あとがき
この作品を再現するには、サーボモーターの改造が一番のネックだと思います。タミヤなどの規制部品を
使って作ることをお勧めします。Arduinoのスケッチなどは応用できると思いますので活用してください。

最後にもう一度動画を掲載します。




皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.14  by Paradise


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超小型無限軌道車の紹介 その4

手のひらに載る超音波自律走行超小型無限軌道車
2015年7月の作品

MS_Robot0.jpg

4)使用する赤外線リモコンについて

テレビやビデオデッキ用の赤外線リモコンを使うことも可能ですが、数百円で下記のような小型の
赤外線リモコンが通販で入手出来ます。このキットには赤外線受信用モジュールが付属していて
Amazonにて購入が可能です。
IR_remote_control.jpg

赤外線リモコンのメーカーや機種によって送信CODEが異なります。そこで、下記のsketchを
ArduinoIDEにコピーしてマイコンへ書き込み、赤外線リモコンのCODEを調べます。
押されたボタンに対応した受信CODEがシリアルモニターに表示されるので、そのを記録します。
このsketchでは、赤外線受信モジュールの入力ピンを6番としてますが適当に変更が可能です。
テストには赤外線リモコン送信機、Arduino uno等、赤外線受信モジュール、ブレッドボードなどが
必要です。

CODE解析sketch
#include "IRremote.h" // use the library
int receiver = 6; // IR receiver to Arduino digital pin 6
IRrecv irrecv(receiver); // create instance of 'irrecv'
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600); // for serial monitor output
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
}
void loop()
{
if (irrecv.decode(&results)) // have we received an IR signal?
{
Serial.println(results.value, HEX); // display it on serial monitor in hexadecimal
irrecv.resume(); // receive the next value
} // Your loop can do other things while waiting for an IR command
}

先に紹介しました赤外線リモコン送信機の受信CODE
因みに今回使用する7個のボタンのCODEは次の通りでした。
↑(前進)=FF629D、←(左旋回)=FF22DD、↓(後退)=FFA857、→(右旋回)=FFC23D
OK(停止)=FF02FD、*(自律走行)=FF42BD、#(手動走行)=FF52AD

SHARP AQUOSのテレビ用リモコンの場合は次の通りでした。
↑(前進)=F148EA81、←(左旋回)=F148EB80、↓(後退)=F1480481、→(右旋回)=F1481B8F
決定(停止)=F1484A8B、青色ボタン(自律走行)=F1480148、赤色ボタン(手動走行)=F1488140

次回はその5 Arduino sketch(Sauce)例です。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.13  by Paradise


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超小型無限軌道車の紹介 その3

手のひらに載る超音波自律走行超小型無限軌道車
2015年7月の作品

MS_Robot0.jpg
3)マイコン基板の製作と取り付け
基板の回路図
私は、形や大きさを自由にデザイン出来るユニーバーサル基板にマイコンATMega382Pを使いましたが、
超小型Arduino nano互換機が通販で数百円で入手できる時代なのでこれを使う方法があります。
US1_sensor_servo_robot.gif

先に完成したフレームにサーボ―モーターやマイコン基板を組み込みます。
MS_Robot2.jpg

ユニバーサル基板に組み立てたマイコンATMega382P
MS_Robot3.jpg

マイコン基板の取り付け
MS_Robot4.jpg

完成した超小型無限軌道車
MS_Robot5.jpg

その4 赤外線リモコンへ続きます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.12  by Paradise


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超小型無限軌道車の紹介 その2

手のひらに載る超音波自律走行超小型無限軌道車
2015年7月の作品
MS_Robot0.jpg

2)フレームとローラーの製作

H型フレームの加工図
厚さ5㎜のアクリル板をCNC加工して作りました。真ん中のフレームは2枚重ねです。
Frame1.gif

ローラー内輪加工図
5㎜厚アクリル板をCNCで切削します。
外径34㎜、センター内径6.1㎜、小さい穴径4個は内径2.2㎜、大きい穴4個は内径6㎜(内輪合計4個)
Wheel1.gif

ローラー外輪加工図
2㎜厚アクリル板(ここでは黄緑色を使用)をCNCで切削します。
外径38㎜、センター内径6.1㎜、小さい穴径は2.2㎜、大きい穴4個は6㎜(外輪合計8個)
注意:内輪と外輪はアクリル用接着剤を使って接着しますが接着前にセンターがずれない様に
センター穴に基板用丸スペーサーを挿入し、大きい穴4箇所にM6のボルト・ナットで借り固定します。
Wheel2.gif

フレームとローラーの組み込み立て図
フレームのローラー取り付け穴は2.5mmの下穴にM3タップを切ってます。
全てのローラーはフリーホイールとなります。真鍮スペーサーと外輪内径の隙間で軽く回転することを
確認してください。
Wheel3.gif

フレームとローラーとモーターの配置図
駆動輪にサーボモーターの動力を伝えるために、サーボモータ付属のサーボホーンを使いました。
一文字タイプの左右5穴の真ん中の穴を2㎜のドリルで広げ、M2×15のボルトナットで固定します。
この2㎜のボルト先端が、ローラーの小さい穴2.2㎜の対角に入ります。(画像右下参照)
Frame2b.gif

製作は画像を参考に現物合わせで行って下さい。
モーターを固定するため、アクリル板にインシュロックタイと両面テープを使ってモーターを留めてます。
クローラー用Oリングは1AP-65 線径5.7㎜リング内径64.6㎜を使用。
下:完成したフレーム
MS_Robot1.jpg

その3 マイコン基板の製作と組み込みへ続きます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.11  by Paradise


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超小型無限軌道車の紹介 その1

手のひらに載る超音波自律走行超小型無限軌道車
2015年7月の作品

マイクロサーボモーターSG90を連続回転に改造し、駆動用モーターに使った超小型の無限軌道車を作りました。
超音波センサーHC-SR04をSG90を使って左右に首振りして障害物を感知、避けながら進みます。
MS_Robot0.jpg

先ずは、動画をご覧ください。


1)マイクロサーボSG90の改造
マイクロサーボモーターSG90を連続回転にするための簡単な改造が必要です。
改造は自己責任でお願いします。初めての方は写真を撮りながら進めて下さい。
①先ず、銘板と検査シールを剥がし、サーボモーター本体裏側の4本のネジを外すと本体が三つに分かれます。
②上部カバーを外すと4個のプラスティックギアが見えますが、ギアの位置を覚えておきます。
 良く似たギアがありますが、ポテンションメーターのシャフトとカウンターシャフトは太さが異なり、
ギアのピッチも異なるので間違うことは無いと思います。
 ファイナルギア(サーボホーンの付くギア)は、ポテンションメーターのシャフト上部に固定されていますが、
ギアを強く回すと簡単に外れます。
③ファイナルギア下側付いてるストッパー用突起をニッパー等で切り取り、バリも取り除き綺麗に仕上げます。

ストッパー用突起の切り取り
SG90_1.jpg

④ポテンションメーターのシャフトとファイナルギアが軽く回るようにギアの内径を少し広げます。
 1.4mm径のドリルが有れば簡単に広げられるが、ポテンションメーターのシャフト先端部をヤスリとペーパーで
少し細くする方法もあります。
 何れの場合もファイナルギアを固定するためにシャフト先端に付けられた傷を修正する必要が有ります。
⑤今度はマイコン等の信号源からサーボ角度が中央90°の停止信号を入力し、モーターの回転が停止する
位置にポテンションメーターの角度を合わせます。
この作業を正確に行わないと停止時にどちらかの方向へ少し回転するので注意が必要です。
 ポテンションメーターの位置が決まれば、瞬間接着剤などでポテンションメーターが動かないように固定します。
 (この作業はモーターに信号を入力後2分程経過し、モーターが安定してから行います。電源投入後は不安定です)
 この調整が面倒な方は、ポテンションメーターを5KΩのを半固定VRに置き換えて外付けにすると、外から微妙な
調整が簡単に出来ます。
⑥次に上部のギアを元通りに組み付け、(グリスの塗布を忘れずに)上下のカバーを4本のネジで締めれば完成です。

元通りに組み付けます
SG90_2.jpg

その2 フレームとローラーの製作へ続きます。


皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.10  by Paradise


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木工彫刻2

アジアアロワナのフィッシュカービング
2004年7月の作品

ビワマスと同様に楠の一木を彫刻して作りました。
幅:約50センチメートル、着色はバーニングペンで焦げ色のみです。
arowana1.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.09  by Paradise


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木工彫刻1

ビワマスのフィッシュカービング
2003年8月の作品

幅約50センチ(琵琶湖博物館の資料を基に製作)
楠の一木を彫刻(張り付けではありません)して、バーニング・ペン(電熱ペン)焦げ色のみの彩色、ニス仕上げ。
biwamasu1.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.08  by Paradise


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ESP WROOM32の実装方法

私のESP WROOM32の実装方法
WROOM32はWROOM02に比べピン数が多いので用途に合わせてた実装が必要です。

1)お勧めの市販ピッチ変換ボード
小さな面積のピッチ変換基板の市販品を探したらスイッチサイエンスのコンパクトサイズを
購入して試してみました。 スイッチサイエンスの商品紹介ページへ
価格は税込み280円と少し高めですが送料150円は年金生活者には嬉しいです。

実際にこの基板を使ったTJ5ロボット用コントロール基板
DIP以外の下側16個のピンは上向きに取り付け、必要に応じてジャンパー線で取り出す方法です。
BLE_TJ5_PCB.jpg

2)WROOM02と置き換える方法
これまでに使っていたWROOM02のピッチ変換基板にピンアサインの異なるWROOM32に置き換えれば、
元の回路を変更することなくWROOM32を使えるのが利点です。

実際にWROOM02用ピッチ変換基板にWROOM32を載せたMidget2のコントロール基板
ピンアサインが異なるので少しジャンパー線を引き回す必要が有ります。
Midget2_ESP32_1.jpg

3)WROOM32モジュールを直接単体で使う方法
私はもの作りをする場合、既成概念にこだわらない主義なので実装スペースを小さくするためには直接
モジュールの端子にジャンパー線を接続する方法を多用しています。

実際に設置スペースが限られた場所に単体で使った例
WROOM32の場合、モジュールの端子に負荷が掛かると端子が剥離する事があるため、この例ではユニバーサル
基板を小さくカットして両面テープで貼り付け、中継板を置いて対策してます。
また、1度セットするとソースの書き換えが大変なので書き込み用の端子も完備しました。
BLE_Controller2N1.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.07  by Paradise


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ESP WROOM02の実装方法

我流実装規格の勧め
私は2015年からESP WROOM02を使って倒立振子型ロボットやテオヤンセンメカニズムロボットの
WiFiリモコンに応用してきました。
実装面積を少なくするためにピッチ変換基板は独自規格(18ピンX20ピン(900mil))を基本としています。

当時作ったNodeMCU基板
NodeMCUはSauceの書き込み時にモード設定やリセットを自動で行うのでとても重宝しました。
外側のソケットラインはテスト用端子でモジュールの入出力ピンと並列に接続しています。
このため、ブレッドボードを使わなくてもテストが出来ます。
NodeMCU-4.jpg

NodeMCU基板の回路図
NodeMCU-1.gif

使い勝手の良い900mil(米軍規格)幅のDIP18pin
ピッチ変換基板:このサイズは、市販の普通サイズブレッドボードに差し込んでも両側に1ライン残るので回路テストに
ピッタリです。但し、パッケージとピンの間隔が狭いので少し半田付けが難しいと思います。
左側がユニバーサル基板を18X20ピンにカットして手配線した物、右側は片面生基板をCNC加工した物です。
NodeMCU-3.jpg

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.06  by Paradise


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チョウゲンボウのモビールの紹介

実物大のチョウゲンボウをバードカービング風に彫刻たモビール
2017年8月の作品

下側の紐を引くとホバーリングします。
tyougenbou1.jpg

上面の様子、材料はクスノキで羽色の濃淡はバーニングペン(電熱ペン)で彩色してます。
tyougenbou3.jpg

裏面の様子、脚とアイリングのみ絵具で彩色しました。
tyougenbou4.jpg



皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.06  by Paradise


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テーマ : こんなの作りました♪
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幼児玩具:くまさんの鉄棒

くまさんがてつぼうをする玩具の紹介
2015年5月の作品

ハンドルを回すと体操選手をイメージしたくまさんが鉄棒をします。
170512_kumasan1.jpg

簡単な動作ですから1歳児くらいから遊べます。
170512_kumasan2.jpg

動画をご覧ください。


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2019.05.05  by Paradise


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テーマ : こんなの作りました♪
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Tumbling Down Toyの紹介

アクリル板とABSパイプで作るTumbling Down Toy
2017年12月の作品

 アクリル板をCNC加工して小さなでんぐり返りをしながらスロープを下るおもちゃを作りました。
材料は夏に特価で買ったアクリル板の端材と透明のABSパイプに6ミリ径のスチールボールです。
簡単な構造ですが、スチールボールがゆっくりと移動し、重心を移しながら回転する様子が観れます。
小さいので机の隅に置いて楽しめます。
TDT_2S.jpg

先ずは動画をご覧ください。


回転部
TDT_1S.jpg

概略図:回転部フランジ部
Tumbling1.gif

回転部組み立て図
ABSパイプの両端は2㎜厚のアクリル板Φ7をパイプに挿入。ABSとアクリルの接着には瞬間接着剤を使用。
Tumbling2.gif

スロープ(画像をクリックすると大きいサイズを表示します)
スロープは厚さ3㎜のアクリル板で同じ物2本作り、16ミリ間隔に設置します。(ビス穴は2.5㎜下穴にM3タップ)
slope15.gif

スロープ・ベース(画像をクリックすると大きいサイズを表示します)
スロープ・ベースも厚さ3㎜のアクリル板を使用。スロープの間隔が16㎜なるように内径3㎜のABSパイプ長さ22㎜を
脚の間にスペーサーとして入れ、30㎜M3の長ビスで固定します。(片側脚のビス穴は2.5㎜下穴にM3タップ仕上げ)
図のサイズで傾斜がOKと思いますが、傾斜角度を急にすると回転し過ぎてボールの動きが見えなくなります。
ベースは90mmX150mm厚さ10mmのヒノキ板にネジ止めしました。
slopeBase.gif

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.04  by Paradise


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簡易オシロスコープを作る

九州工業大学情報工学部が公開の
Arduinoを使った簡易オシロスコープの紹介

2015年1月の作品

自作マイコン基板とPCに表示したオシロスコープの画面
scope1.jpg

 工房にはブラウン管式のオシロスコープを持っていますが、最近Arduinoを使った試作を自宅の
PCデスクで行う事が多く、PCで表示が出来る簡易型のオシロスコープが必要となりました。   
 Webで検索したところ、九州工業大学情報工学部が公開のArduinoにCRを追加するだけで、手頃に
PCをオシロスコープとして使えるページがヒットしました。
 早速、手持ちArduinoに部品を追加してテストしたところ、いとも簡単に再現出来ました。
この簡易オシロスコープは私が使うには充分な機能がありとても満足しています。

このオシロスコープに興味のある方は下記のkyutech Arduino scope 掲載ページをご覧ください。
kyutech Arduino scope 掲載ページを開きます。 


専用基板を作る
 現在ならArduino NANO等、シリアルインターフェースが載った小型のマイコンボードが
安価に入手出来るのですが、この時はマイコン基板を小さく作ろうとCNCで生基板を加工、
ATMega328PとFT232RLを組み込んで自作しました。
scope2.gif

その当時、CNC加工のために描いたマイコン基板の拡大パターン図です。
scope1.gif

皆様の参考になれば幸いです。
2019.05.03  by Paradise


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テーマ : 電子工作
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コウノトリのモビール

コウノトリをイメージしたモビールの紹介
2013年8月の作品

先ずは、動画をご覧ください。


図1(胴体)10mm厚のヒノキ板に型紙を貼り、輪郭を糸のこで切り抜きます。(胴体の寸法:約29㎝)
kounotori1.gif

図2(翼と尾羽)3mm厚のシナベニヤに型紙を貼り、輪郭を糸のこで切り抜きます。(翼を広げた翼長:約52cm)
kounotori2.gif

切り抜いたシナベニヤに鉛筆で下書きをし、翼や脚と目を彩色します。
動画でご覧頂いたように翼と胴体の結合は直径6ミリのネオジウム磁石を胴体に埋め込み
翼に3ミリの鍋頭鉄ネジをはめ込み、胴体の磁石に吸い付かせています。
尚、直径6ミリのネオジウム磁石は100均のダイソーで8個入りを購入しました。
私は糸のこではなくCNCフライス盤で切り抜きました。画像をクリックすると拡大します。
2013_kounotori_Mobile1b.jpg

完成したコウノトリのモバイル
2013_kounotori_Mobile2.jpg

2019.05.02  by Paradise


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Walking Elephantsの紹介

カツラ材をCNC加工してWalking Elephantsを作りました。
2019年1月の作品

このぞうさんは、凧糸の先に取り付けた木の重しを動力としてテーブルの上を歩きます。そして重しが床に着くと止まる
簡単な仕組みですが、ぞうさん本体の重量や足(シュー)の角度と重しのバランスが難しく上手く歩く迄に試行錯誤の
連続となりましが、とても楽しく製作出来ました。
Zousan02.jpg

設計図
Zousan00.gif

出来上がった部品
Zousan01.jpg

組み上がったぞうさん
Zousan03.jpg

先に作ったロボット型も同じようにテーブルの上を歩きます。
Zousan05.jpg

動画をご覧ください。


2019.05.01  by Paradise


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テーマ : 木工
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木製模型「ミゼットⅡ」をWiFiからBLEに改造

WiFiからBLEに通信方法の変更
2019年4月の作品

WiFiモジュールESP8266-Wroom02をESP32-Wroom32に交換して省電力通信が出来るBLE(BluetoothLE)に
変更しました。変更箇所はソケット式のWiFiモジュール基板を差し替えるだけです。
Midget2_ESP32_2.jpg

コントロール基板の変更
WiFiモジュールESP8266-Wroom02が載っていた18Pinソケット基板にESP32-Wroom32を載せ替えて
ワイヤーラッピング用配線で結線しました。
Midget2_ESP32_1.jpg

元の回路図
Circuit_1.gif

新しい回路図
ESP32-Wroom32のGPIOの数はESP8266-Wroom02比べて多いが、ここで使用するPin数は少ないので
元の18Pinソケット基板に配線替えをするのがとても簡単です。
Midget2_BLE.gif

コントローラー側の変更
Wiiヌンチャクのジョイスティックユニットを使ったWiFiコントローラーのWiFiモジュールを
ESP32と置き換えるだけですが、sketch書き換え用の端子を追加してます。
BLE_Controller2N1.jpg

コントローラー側の元の回路図
Nunchk_TX_Circuit.gif

コントローラー側の新しい回路図
ESP32_BLE_Nunchuk_Control_Circuit.gif

2019.04.30  by Paradise


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テーマ : 電子工作
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ターンテーブルの製作

作品の展示や動画撮影に便利なターンテーブルを作りました。
2016年10月の作品

小さなステッピングモーターを使い、アクリル板をCNC加工してギアや回転機構を作りました。
回転部分にはベアリングを使わず、アクリル板の滑りの良さを応用した簡単な構造としました。
モーターの駆動回路は簡単なコントローラーをケーブルの先に付け、撮影用カメラと一緒に
手元で回転方向とON-OFF操作が出来るようにしました。
TT-01.jpg

回転機構
ステッピングモータの回転をアクリル板をCNC加工したギアで減速してテーブルを回転させる簡単な構造です。
TT-02.jpg

ステッピングモータ・コントロール基板
単4型充電池4本を電源に昇圧回路で12Vにしてステッピングモータを駆動します。
TT-05.jpg

回路図
NE555を使った簡単な発振回路で可変クロックを作り、ステッピングモータのドライバーモジュール(A4988)を
動かす仕組みです。
turntable_circuit.gif

完成したターンテーブル
直径30㎝の基本テーブルには減速ギアが固定されています。
TT-06.jpg

乗せ換え用テーブル
大きい作品を載せる時に基本テーブルの上に置く45㎝テーブルの裏側にはセンターがズレないように
リブを取り付けて工夫しました。 2枚の乗せ換え用テーブルはグリーンとブルーのフェルトを貼り付けてます。
TT-07.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.28  by Paradise


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幼児用玩具SlidingCarの紹介

シナベニヤとコンパネをCNC加工してスロープを折り返して下る
ミニカーのおもちゃを孫へのプレゼントに作りました。

2018年12月の作品

このタイプのおもちゃは世界中で多くのメーカーから販売されてますが、その多くはスライドレールを両側から柱で
挟む4本柱タイプです。これだと柱の部分が邪魔になってミニカーの動きが見難いので、後ろ側の柱を太く丈夫にして
前側の柱を取り去り、ミニカーの動きが良く見えるように工夫しました。
Sliding_Car_1.jpg

設計図
この図面を基にシナベニヤをCNC加工しました。
Sliding_Car_2.jpg

ミニカーの図面
Sliding_Car_3.jpg

スタート台に集合したミニカー
Sliding_Car_4.jpg

ゴールに着いたミニカー
Sliding_Car_5.jpg

ゴール部分は収納を考慮して取り外し式としました。
Sliding_Car_6.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.28  by Paradise


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木製(コンパネフレーム)のミニバンドソーを作る

小物部品を切断するのに便利なミニバンドソーが欲しくなり自作しました。
2018年12月の作品

BandSaw_01.jpg

設計
通常はモーターの出力をプーリー等で減速して使いますが、私が使ったモーターはギアモーターなのでギアヘッドの
出力軸に合ったスプロケットギアを選び、これをハブとして使い、駆動ホイールを取り付るシンプルな構造としました。
ミニバンドソーにはプロクソン・リョウビ・ホーザンの各ブランド名で販売されていますが、これらは同じ仕様のOEM
製品の様です。これらに使うブレード(替え刃)は市販されていてネット通販で簡単に入手が可能で、このブレードを
利用することを前提に設計しました。
BandSaw_02.jpg

上部フリーホイール
厚さ15㎜のMDFをCNC加工して作り、前後にベアリングを装着しました。
BandSaw_10.jpg

上部ホイールを固定するためにパネルをアルミ材で補強
BandSaw_12.jpg

上部ホイールの装着
BandSaw_30.jpg

上部ホイールのスライド機構
BandSaw_15.jpg

下部ドライブホイール
厚さ15㎜のMDFをCNC加工して作り、スプロケットギアを応用したハブでモータ軸に固定します。
BandSaw_08.jpg

ギアモータの取り付け
BandSaw_21.jpg

スプロケットギアの取り付け
BandSaw_18.jpg

下部ホイールの装着
BandSaw_19.jpg

上部ブレードガイド
BandSaw_24.jpg

下部ブレードガイド
BandSaw_26.jpg

ワークテーブルの取り付け
BandSaw_28.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.23  by Paradise


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テーマ : ハンドメイド
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梯子下り人形

昔からのはしご下り人形の駒をヒト型人形に替えて作りました。
2017年5月の作品

梯子の材料はシナベニア合板で柱部分は4㎜厚を3枚重ね、台座は12㎜厚です。
収納し易いように梯子の中央で差し込み式の二分割としました。
170512_hashigokudari1.jpg

駒は、体操選手をイメージした子供のデザインにしました。材料はパイン材です。
170512_hashigokudari2.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.26  by Paradise





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WiFiリモコンで走るミゼットⅡの紹介

WiFIコントロールの木製模型「ミゼットⅡ」の工作
2018年10月の作品

孫へのプレゼントに木製ボディの自動車模型「ダイハツ・ミゼットⅡ」を作りました。
ユニークなスタイルのミゼットⅡは1996~2001年にダイハツ工業から販売された4輪ミゼットです。
Midget_0a.jpg

シャシーは5㎜厚のアクリル板をCNC加工して作りました。
Cart_Chassis.jpg

シャシー上部にコントロール基板とバッテリーを配置。
Midget_Top.jpg

コントロール基板の回路図
ESP8266 WROOM-02はWiFiレシーバーの他、モータとステアリングのサーボモータを制御してます。
Circuit_1.gif

シャシー下部にDCギアモータとデファレンシャルギア、ステアリング用サーボモータを配置。
Midget_Bottom.jpg

ホイールはシナベニヤをCNC加工して作り、タイヤは油圧用のOリングを使いました。
Midget_Side.jpg

ボディのCAD図面
Cart_body.jpg

塗装前のボディ
Midget_01.jpg

塗装前のボディも同じくシナベニヤをCNC加工して作りました。
Midget_02.jpg

WiFiリモコンの送信機
WiFiリモコンにスマートフォンが使えますが、ここでは子供が使うので専用リモコンにしました。
WiFiモジュールESP8266を使い、Wiiヌンチャクのジョイスティック・ユニットのデーターをWiFi信号に変えて送信します。
Nunchk_TX_Circuit.gif

Wiiヌンチャクのジョイスティック・ユニットを使ったWiFiリモコン
WiFi_Controller.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.23  by Paradise


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テーマ : 模型
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カタカタ・ペンギン

ペンギンの玩具を紹介します。
2017年6月の作品

孫のおもちゃnに梯子下り人形を作りました。 右側の皇帝ペンギンの親子は以前に彫刻した置物です。
カタカタと音を立てながら段違い梯子を下るので、カタカタ・ペンギンと名付けました。
penguin2.jpg

ヒントはYouTubeで見たドイツ・ベック社の梯子下り人形ですが、オリジナルの人型人形から、可愛い皇帝ペンギンの
子供にデザインを変え、さらに簡単に収納が出来るように蝶番を使って梯子板と台座が折り畳み式としました。
penguin6.jpg

梯子板の大きさは、高さ470mm、幅70mm、厚さ10mm、材料は梯子板と台座は共にヒノキ板です。
ペンギンの大きさは高さ60mm、幅63mm、厚さ6mmのヒノキ板です。
penguin4.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.24  by Paradise




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ミニレーザーカッターのワークエリア拡大とレーザー光線の遮蔽ケースの製作

ミニレーザーカッターのワークエリアを拡大して専用機に改造
2018年5月

中国製の15W半導体レーザーのセットAS-5を購入したが、ワークエリアが小さく更に付属ソフトが使い難いので、
使い慣れた自作のCNCフライス盤に取り付けてMach3で動かすようしてたが、専用機に改造しました。
LaserCutter01.jpg

改造の元になったミニ・レーザー彫刻機AS-5です。
AS-5.jpg

ワークエリアを拡大したレーザーカッターの機構部
構造材のEU規格V-Slotアルミプロファイルを長さ500ミリに置き換えてワークエリアを約350×350ミリに拡大しました。
これを約600×600ミリ合板の上に組付けました。レーザー光線の輻射光や反射光から眼を守る遮光用カバーを被せて
使用します。
LaserCutter09.jpg

コントロール基板とモータドライブ基板
CNCコントロールソフト「Mach3」を使って動かすため、以前に買ってあったUSBモーションコントローラー「RnR」を
使い、ユニバーサル基板にドライバーICを組み込んだ簡単なモータードライブ回路を制御します。
LaserCutter10.jpg

遮光ケースの蓋を開けたところ
遮光ケースは軽量化のため、12ミリ角檜材の骨格にプラスチック段ボール(プラダン)を両面テープで貼り付ける
構造にしました。 また、外観を白とブルーのツートンカラーにしましたが、レーザー光線が透過しないように内側には
黒のプラダンを貼り付けてます。
遮光ケースはベースの合板と4本のビスで固定してあり、修理や点検の時には容易に着脱できる構造としました。
LaserCutter05.jpg

レーザーユニットとエアーポンプの取り付け
レーザーユニットは元の固定式から蝶ネジを緩めると上下にスライドする方法に改良し、素材の厚さ合わせて焦点距離を
調整する方法を採りました。
レーザーユニットの右上はDC12V仕様のエアーポンプです。レーザー光線照射口の焦点レンズの前にノズルを設け、
ノズル内の気圧を上げて煙や飛沫の侵入を防ぎ、レンズの汚れ対策をしています。
詳細はCNC_ParadiseホームページのNo.45を参照してください。
LaserCutter08.jpg

合板にライオンのイラストを描いた例
切り絵などの細かい切り抜きの場合は素材の上にガラス板を置いて飛び散るのを防いでます。
しかし、ガラスの種類によっては、半導体レーザーでも表面に傷が付く場合があります。
LaserCutter07.jpg

斜め左方向から見たところ
操作パネルと左横手前がインターフェースパネル(USB端子とDC電源ソケット)と吸気口が見えます。
LaserCutter02.jpg

背面には排気用のファン(PCケース用のお古)を設けています
LaserCutter03.jpg

動画をご覧ください。


2019.04.23  by Paradise


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Inverted Balancing Robot(倒立振子型ロボット)その10

Inverted Balancing Robot(倒立振子型ロボット)その2をWiFiに改造
2017年8月の作品

ESP8266 WROOM-02を使ってWiFiコントロールに改造した2号機
その2で紹介の2号機の記事と併せてご覧下さい。
ESP8266_BR2.jpg

ATmega328マイコンに替えてWiFiモジュールESP8266 WROOM-02を使ったことにより、回路が簡素化しました。
この2号機はステッピングモータを使わないのでB-ROBOTやYABRのような安定性が望めませんが、安価で
入手し易い模型用ギヤーボックスやWiFiモジュールを使って簡単に倒立ロボットの実験が出来てIoTの
勉強にもなるかと思います。

コントロール基板の回路図
ESP8266_BR.gif

小さなユニバーサル基板に組み込んだコントロール回路
ESP8266_BR1.jpg

コントローラーにWiiヌンチャクを使う場合の回路図
TJ8_Nunchk_TX_circuit.gif

Wiiヌンチャクを改造せずにWiFi化する方法
小さな箱にWiFiモジュールESP8266 WROOM-02と電池を組み込むことにより、手頃なWiFiコントローラーになります。
TJ8_06.jpg

スマートフォンやタブレットを使ってコントロールする方法
コントロール基板のESP8266 WROOM-02のsketchを少し変更することにより、スマートフォン・アプリのTouchOSCを
利用するとスマホなどがWiFiコントローラーとなります。このページに関するsketchなどの詳細はこちらから見れます。
また、WiFiを省電力のBluetooth LE(BLE)に変更したい場合は、テオヤンセンメカニズムを応用した作品 その9 を
参考にして下さい。


動画をご覧ください。


2019.04.22  by Paradise


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Author:CNC_Paradise
木工・彫刻・機械工作・電子工作が
大好きで自作のCNCを使って工作を
楽しんでます。

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