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RoboCup Junior Japan Rescue Kanto OB

             2005~2013
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筆記試験が終了しました。

場所は東京都市大学。
東京都市大学です。場所は尾山台、あれですね、自由が丘とか田園調布の近くですね。
旧武蔵工業大学ですね。 こっちの方がまだ有名かな?

とりあえず、東京の人はみんなここで受けているみたいでした。会場が都道府県ごとらしいので・・・

と、いうことは・・・?


当然、凄い人になります。

ここ数年の受験者の増加具合を見るに、今年は全国で10万人以上が受けていると思うのですが、

単純に人口比率で考えると、大体、今日はこの大学に1万人ほど集まった計算になりますね。


うっわ恐ろし・・・。

今年はうちの高専からは40~50人ほどが受験しているようです。1万分の50、まぁ一部屋50人はいるとしても

そうそう同じ部屋に高専の人はいないだろう。そう思っていた時期が私にもありました。


ところが会場にいくと、目の前に一人、左舷前方に一人。ふたりも同じ部屋に・・・しかもどっちも知り合い(笑)
よくよく計算してみたら4分の1ですね。結構大きかった(笑)

それですごく驚いたのが・・・


受験者オッサンばっか・・・(笑)

話には聞いていたけれどホントにほんとでした。そんなにムツカシイ試験だったっけ?


まぁとりあえず、勉強はせずに私語が禁止だったのでメールでなんかやり取りをしつつ始まるまでのんびりと。


それで13時00分。ようやく試験が開始されました。(なんか前の方結構来てない人いるけど・・・)

やっぱり問題は・・・・簡・・・あれ?


結構今までの過去問にはないような問題が多かった(ような気がします)


なんか数ヶ所勝手な公式作って答えだした部分もあります。

それでもマークシート形式なので、適当でも当たるときは当たるんですけどね・・・(笑)

まぁ何とか埋めて、終わったので途中退室しました。


そう。今日はそっからが不思議だったんですよ。

今回の試験では試験時間は2時間。試験開始から1時間で途中退室ができるようになります。

でも学校の講習だと過去問は30分~40分で解かせていて、みんなその時間でちゃんと過去問が解けていたんですね。


だから1時間もあれば絶対みんな大丈夫だろう。と思っていたのですが、

1時間たって、先に同じ部屋の同期が退室して、そのあと僕が出たのですが、

そのあと、門のところでみんなが出てくるのを20分ほど待ってたんですね。

でも、


誰も出てこない。

高専の人、だれもでてこないんです(笑)

壊滅したのかな?(笑)


とりあえずなんか周りの迷惑そうだったのでしゃーない。帰ることにしましたが・・・


結構人は途切れることなくでてきていたんですけど、その中に高専の人はいない。

おかしいなぁ。入口ひとつしか解放してないはずなのに。みんなどこいったのー(笑)


そんな謎を残しつつ、帰ってきました。


とりあえず答えがもうWEBにあるそうなので採点してみようかな。


(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
3年生は一足早く一日目が終了しました。

教科は電気と政治経済。一部の人は物理もあったっぽいです。

まぁ適当に済ませ、(コラ)2日間のインターバルにはいるかな・・・と思いきや。


実は明後日、第2種電気工事士の筆記試験があったりします(笑)


インターバルなんてなかった(笑)なんで毎年試験期間に被るんだろう。

要するに資格試験ですね。どういったものかというと、まぁ基本的な電気工事をするための免許を取るための試験です。


例えば、身近なところだと、コンセントとか、コンセントとか、コンセントとか。

屋内の内装の配線等を主にするための資格です。


実はコンセントといじるのにも免許いるんですよね。

結構みんな普通に家のコンセント勝手に増やしたりしていますが、実は自宅でも違法なんですよー。


まぁこれ本来は電気科の人が受けるようなものなのですが・・・まぁ暇だし単位になるし、とっとくか。みたいな感じです。


本当は去年受けたかったんだけど、存在を知った時には既に締め切りすぎてましたからね。残念。


まぁでも2種ははっきり言って簡単で、筆記は落ちる人4割ぐらいしかいないそうです。

うちの学校なら9割は受かるんだとか。

まぁ僕も友達もノー勉で過去問やって先生の言う合格ボーダーラインを割った点数をとったことがありません。

要するにそういうことなのでしょう。結構みんな受かるんですよ。きっと。


なんて油断をしているとこれは確実に落ちるフラグなので明日ぐらいはちょっと勉強しようかな・・・受験料払ってるし・・・

学校で朝から講習もやっているようなので行ってみようかと思います。

それでは今日はこの辺で


月曜日、線形に電子回路に電磁気だ・・・最初と最後が詰みに詰んでいる・・・(笑)

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

以前のダイオードの記事の続きです。

前回はとりあえずダイオードの特徴についてさらっと書きました。

今回はダイオードの使い方・・というより使いどころについて書いていこうと思います。

まずダイオードの効果。これは電流を1方向にしか流さないということでしたね。


これを利用して回路を作るわけですが・・・

一番有名なのが整流回路でしょうか。

例えばコンセントのAC電源。これはご存じの通り、このような交流波形ですよね。
コンセントの波形です。コンセントからくる電気の電圧と電流はこのような感じで送られています。

縦線が入っているところが0です。

縦軸が電圧、横軸が時間です。つまり時間によって送られている電圧が周期的に変化しています。


ここでこのような回路を作製すると
こんな回路があると考えてください。


ここでAB間の電圧のグラフは
このようにマイナスの電圧部分が消えます。このような波形を半波整流といいます

こんな風になります。

これは電圧がマイナスになる部分はダイオードによって遮断されるため、

プラスの部分の電圧しか流れないのでこのようになるのです。


また、このようにするとこうなります。
これを全波清流といいます。

なんでこうなるかは・・・電流の流れを目で追っていけばわかるはずです。


とりあえず追ってみればわかると思いますよ。説明は省略します。



まぁダイオードは基本こんな感じで使います。あとは論理回路で使うかな・・・

まぁこの話はまた今度ということで


それでは。


次はダイオードの種類かな。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
( うちの部活の場合)、答えは「ダイオード」です。

という訳で今日はダイオードの紹介をしようと思います。

ダイオード、英語で書くとDiode。一体どんなものなのでしょう。


またこれ外観は、

こんなのだったり
ダイオードの外観その1です。結構これは一般的かも
こんなのだったり
ダイオードの外観その2です。これもかなりメジャーなダイオードです。バチバチ。
こんなのだったり
ダイオードの外観その3です。これはゴツイ・・・ブリッジダイオードと呼ばれる種類の。それもかなり定格の大きい部類のダイオードです。ロボカップでは多分使わないけどこれもメジャーです。
こんなのだったり
ダイオードの外観その4です。実はこんなダイオードもあったりします。基本的にこういうのは高周波用。他の3つと比べるとあまり見ないかもしれません。
します。


基本の回路図記号はこんな感じです。
一般的なダイオードの回路図記号です。上の写真でいう1番上と2番目のダイオードは普通のダイオードなのでまんまこの記号で表せます。
種類が変わると微妙に変わってきます。


それで、ダイオードは何ができるかといいますと、電流、電圧の方向の制限と電流量の制限の2つです。


よく「ダイオードの整流作用」等という言葉を聞く場合がありますが、これは電流、電圧の方向制限の応用です。

まず一つ目の電流、電圧の方向の制限についてですが、これは簡単に申しますと、


ダイオードの一番大きな特徴、というよりダイオードの存在意義でもある、

「電流を1方向にしか流さない」という特徴を表しています。

要するに上の回路図記号でいうと、左から右には電流を通すけど、右から左には電流を通さないということです。

つまりこれだと電気が流れて、
この場合、この回路には電流が通ります。
これだと流れないという訳です。
この場合、この回路には電流が通りません。

基本的にはそれだけです。

まぁ下の回路図でも、ある一定上の電圧をかけると急に電気が流れるようになる特性も持ってたりしますが

この辺はややこしいので今は省略します。

次の電流量の制限ですが、これは簡単に、ダイオードに流せる電流量は決まっているので、

上の回路図では、回路の電流の量がダイオードによって決まっちゃいますよ。ってことです。

ダイオードによって、10mAだったろ20mAだったり1Aだったり・・・と決められています。

この値は実際に回路を作ってみるか、ダイオードの仕様を調べるかしないとわかりません。

基本的には後者を行いますけど・・・いきなり実験だなんて勇者すぎます。


因みにダイオードにも当然、内部抵抗があるので、電圧降下が発生します。

電圧降下っていうのは以前書いたように、

上の回路でいうダイオードと抵抗の間とGND(マイナス極)の電位差(電圧の差)や、

Vcc(プラス極)とダイオードと抵抗の間のように1素子の両端の電位差のことです。

この電位差が素子内で落ちている電圧なので電圧降下と呼ばれているはずです。


ここでこの電圧降下量についての話ですが、

さっき電流量は一定だということを説明しました。内部抵抗はもちろん一定なので

オームの法則から、電流と抵抗が一定なので電圧も一定になることがわかります。

よって電圧降下量は一定。ダイオードの電圧降下は一定値になることがわかります。

この値ですが、大体0.6~0.7Vのものから2V近くのものやこれを超えるものまで結構いろいろあったりします(笑)


ダイオードを使う際にはこの値にも注意してくださいね。


まぁこんな感じのダイオード。どんな時に使うのかな;ぁ。ということは次回に回したいと思います。


ダイオードのがなんなのかがわかったところで今日はこの辺で。それではマター。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCup Junior
このタイトル、くさいと臭いが掛かって(以下略)

先程、PICがひとつお亡くなりになりました。


死因?今回の死因はですね・・・

どうやら静電気っぽいです。 


元々体質的に(?)バチバチが起こりやすい身なので度々PICを壊すんですね。

やっぱりゴム手袋をつけるべきなのか・・・悩むところです。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
さてと。久しぶりのcircuit カテゴリーの記事です。今日の記事は以前予告したように、

「回路図」についてのお話となります。

まず、回路図ってなんでしょうか。

簡単に言うと名前の通り、回路の図。つまりその回路がどういう構成になっているかを表した図ということです。

まぁこれだけなんですが、

例えば機械の設計図でも、部品一つ一つの設計図と全体の組立図のふたつがあって、

それでようやくひとつの「設計図」になるのと同じように、

回路図でも、大きく分けてふたつの図があります。

そのひとつが配線図

これはどの回路素子がどのように他と接続されているかを示した図です。

まぁ要するに配線方法を図に示したものですね。

もうひとつがパターン図

これは実際に基盤上で素子を接続するときの図で

この図の通りにはんだ付け等をすることになります。


あ。基盤ってのはこれのことです。これの上に素子とかおいて回路造りますよー。
基盤です。素子用の穴がたくさん開いています。こういう基盤をユニバーサル基盤といいます。因みにこれはガラスエキポシ(ガラエポ)製。紙製の紙(神)基盤をあります

ところで、なんでふたつも図がいるんでしょう。

結局パターン図だけでも配線の方法がわかるんだからパターン図だけでいいじゃない。と思いませんか?


その理由は簡単です。

まずはこれ、パターン図です。
パターン図です。実際にはここまで無駄に引き延ばすような素子配置で作るなんてことはありません(笑)

これだけ見て、すぐに何が何に繋がっていてどういう回路なのか。なんてわかります?

ちょっと難しいですよね。配線を目で追っていかないと恐らく無理でしょう。

ところがこの回路の配線図。これを見ますと・・・
配線図です。実はここだけの話、この例の回路は配線図にしたときにみやすくなるように簡単な回路を造ったら配線図と全く同じ並びでパターン図ができてしまうという事故が発生しました(笑)こんなことめったにないんだけどなぁ・・・。あと直流電源にこの回路はちょっと・・・とかそういう突っ込みは勘弁してください(笑)
スッキリ。わかりやすいですよね。

これが理由です。配線図の方が圧倒的にパターン図より見やすいので、作る回路の構成を考えるときに楽なんです。


要するに回路図を作る際は混乱しないために

とりあえず、何を何につなぐかということをこの配線図で決めて、

そのあとで実際に素子をどういう風に配置するかをパターン図で決めるんです。


まぁこれが回路図の作り方です。

それで、ここで大事なのが、パターン図の場合は実際に素子を配置するのをPC上でやるものなので、

抵抗はちゃんと実際の抵抗の形を、コンデンサはちゃんとコンデンサの形を使って配置をします。

まぁ要するに素子を上から見た形がPC上にデータそして入っていてその形を使って配線をするわけです。


でも配線図だとこれでは見にくいので、素子そのものを記号に置き換えて配線しています。

なので、配線図を作ったり、読んだりする際にはこの記号がわかってないといけません。よね?

だから回路を作る時はこの記号(回路図記号)を覚えないと大変なのです。


例えば、電池はコレ
電池の回路図記号です。まぁソフトによって微妙に表記が違ったりしますが大体これです。他の電池より電圧が大きいことを強調したい時とかはこれを二つ並べたりします。
抵抗だったらコレ
抵抗の回路図記号です。最近新しくなりました。古いやつはギザギザな感じのやつなのですが、ぶっちゃっけ古い方がまだ一般的です。僕もいつも古い方を使っています。
コンデンサならコレ
コンデンサの回路図記号です。コンデンサは種類によっての表記の違いがほかの素子より多い(様な気がします)。因みにこれはアル電の回路図記号です。極性があるので片っぽに+と書いてありますね。
といった感じで決まっています。


まぁ未だに、僕も読めないものもたまにでてきたりしますけど、

普段使うものって結構限られているのですぐに覚えられますよ♪

これからの素子の紹介ではこの回路図記号も合わせて紹介するので、

その時にでも確認すれば大丈夫・・・かな?


あ。抵抗の旧記号はこんな感じ。
抵抗の旧記号です。あっちこっちで間違って書かれてますが、山と谷は3つずつ、左端が山で右端が谷、縦にする場合は上端が山になるようにするんだったかな?
ギザギザで書きにくいから新しいのになったっていう噂があります(笑)


それでは今日はこの辺で。またこのカテゴリーは素子編が続きます。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
と、言う訳でコンデンサの最後の記事になりました 。

これからコンデンサの実際の使い方について、書いていこうと思います。

と、その前にここまでの記事のふくしゅーを。


まず最初の記事

ここではコンデンサって何?という話から、電柱についてるアレはコンデンサじゃなくて変圧器だよって話までをしました。

コンデンサってなんでいるの?という話もしたような気もしますがよく覚えて言いません(笑)

まぁきっとそんな大事なことは書いていないでしょう(と願いたい)。


次に写真の記事

この記事では写真を分ふんだんに使ってコンデンサの種類について説明しました。

でも結局ロボカップで使いそうなのは基本的に上ふたつのみだったり。タンタルは場合によって使うけど

まぁ上ふたつだけ覚えれば実際なんも問題なかったりします。

因みに関東ブロックの時の僕のロボットには電解2重層がついてました。ブログの写真だとありませんけど(笑)


最後に最近書いたこの記事

この記事だけ記憶が鮮明です。確かポケモンからはじまってポケモンで終わった記事でしたね。

内容に関しましてはリンク先を参考してください。ふくしゅーの文章かくのに飽きました(笑)



と言うわけで先に進んでいこうと思います。

まずコンデンサの接続方法について、

とりあえず、ここでは直流での話をしていきます。交流加わるとまた話がややこしくなるので・・・

コンデンサはこのように通常2本の線がでています。
電解コンデンサ(アル電)の写真です。最近では僕は1000μ以下を使わなくなりました。なんでだろう。

白い方(線が短い方)がマイナスと言う話は、以前にしたかと思います。

そんでこれを・・・回路に繋ぎます。

えっと・・・どんな風に?


はい。今回コンデンサを回路に繋ぐ目的、なんでコンデンサを繋ぐの?というところに話が戻るのですが、

今回のコンデンサの使用目的。それは「直流回路における、電源電圧の安定化」 でしたね。

だとすると、今回の場合、マイナス側の線を回路のマイナスに、もう一方を回路の電源に繋ぐことになります。

これはコンデンサが電気を貯めるのに、電源と同じだけの電圧で貯めないと、

供給する電気の電圧も電源と同じ電圧にならないので安定化にならないと言う理由からです。

つまりコンデンサに貯まる電気の電圧というものは(直流の場合)プラス側に繋ぐ電気の電圧ということになります。

そんでもってコンデンサは繋ぐだけで勝手に電気をためて、

電機の供給がなくなったら勝手に電気を放出する素子なんですね。

だから図で適当に説明するとこんな感じに繋げばいいんじゃないかなぁ。となるわけです。
コンデンサの説明的ななにかです。



これがわかってないとコンデンサ、混乱するかもですね。


こういう電源安定化の措置をノイズダウンとかノイズキャンセリング、あと広義だとバッファともいうらしいです。

バッファはまぁ・・・正しいちゃ正しいけど、

措置と言うよりどちらかというとコンデンサそのものをバッファと言うべきじゃ・・・という気もします。


という訳でコンデンサの説明はこんな感じです。

文章なくても図だけで大丈夫だった気もしますが、まぁ。うん。そういうことで・・・


今度のcircuitカテゴリーは説明をするのにいちいち図を書くのがめんどくさくなったので

「回路図」についての話をちょっとしようかなと思っています。

それではまた
 
レポートかかなきゃ。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
今朝1年半ぶりくらいにハートゴールドを起動したら、フリーザーの目の前でかなり焦りました。 

朝からずっと捕獲ゲーが続いています。所持ボールが少なすぎる・・・(泣)


そんなことはさておき、1ヶ月開いてコンデンサの記事の続きです。

一ヶ月もあくと、何を話してたかなんて覚えてる訳もないんですけどね。

という訳で前の記事を確認しながらの投稿になります。

まずコンデンサ第一弾のこの記事

ここではまず、コンデンサの基本的な作用についてお話ししました。

コンデンサの作用や、コンデンサをつなぐ理由について説明がされていました。


次に、写真がいっぱいのこの記事

ここでは沢山種類のあるコンデンサの中の、一般的、

というよりロボカップジュニアで使いそうなコンデンサについて端的に紹介をしました。

それで今回は、2番目の記事の最後に書いてある通り、コンデンサの実際の使い方について説明をしようと思います。


まず一番目の記事でコンデンサには「電気をためる効果がある」というお話をしました。

ということは当然、「貯められる量」というものがコンデンサにはあるということがわかると思います。

無限に貯められるなんてそんなものあるわけないですからね。もしあれば計画停電なんて起こる筈もないですよね。

という訳で、コンデンサの要素としてまず、電気を貯められる量(静電容量)というものがあることがわかります。

残りのコンデンサの要素ですが、これは周波数特性とか定格電圧とかなので、今は割愛します。

この辺の単語は今度まとめて紹介するとしましょう。


とりあえず今日の記事ではこの静電容量についての説明をします。

この静電容量は抵抗でいうRのようにCという文字で表現されます。単位はF(ファラッド)です。

つまり抵抗Rの値がR=x[Ω]と表せるのであれば、コンデンサCの値はC=x[F]と表することができます。

要するに、このCの値が大きければコンデンサに貯められる電気(電荷)の量が多くなる訳ですね。

それでどこにCの値が書いてあるかというと・・・
電解コンデンサの場合、考えるまでもないですね(笑)こういうのは説明が楽でいいです♪

普通に書いてありますね。定格電圧が50Vで、その隣に470μFと書いてありました。

μというのはマイクロと読みます。今、巷で話題の「1ミリシーベルトは1000マイクロシーベルトです」のマイクロです。

つまりミリの1000分の1で、1の百万分の1の値ということです。要するに1[F]=1,000,000[μF]という訳です。

要するにこのコンデンサの値は0.00047[F]ということになります。

でも表記がめんどくさいのでμを使って表現しているのです。回路素子ではよくこういった数値表現をします。

とりあえずよく出てくるのが

M(メガ)=百万倍
k(キロ)=1000倍
m(ミリ)=1000分の1
μ(マイクロ)=百万分の1
p(ピコ)=1兆分の1

といったぐらいでしょうか。nとかGとかTとかPとかの他の数詞は普通でてきません。

特にコンデンサの場合は殆どがμとpで表現されています。

上のような電解コンデンサはμでしたが下のような積層セラミックコンデンサは
通称「セラコン」な積層セラミックコンデンサです。上の方に小さく「104」と書かれているのがわかりますでしょうか?

基本的にp(とμ)で表現されます。この写真だとコンデンサにちっちゃく104と記載されていますね。

実はこれがCを表していて、上から2桁の10がコンデンサの値(実数部)で次の4仮数部となっています。

なんか抵抗のカラーコードの時に似ていますね。

でもコンデンサの時は基準がpとなっています。

なのでこのコンデンサの値は10×104p[F]=100000p[F]となります。

でもこれだと表記がめんどくさいので1000000倍して0.1μ[F]となる訳です。
(注;100n[F]という表記は使いません。慣例なので理由とか聞かないでください(笑))



まぁコンデンサの表記についてはこんな感じです。

要するに基本的にコンデンサでは何μ[F]なんていう小さい値しか使わないんです。

電解2重層コンデンサとかの場合は1[F]なんていう馬鹿げた値だったりもしますが・・・

という訳で今日の記事は終了です。

書き始めの時にはコンデンサの使い方も書こうと思っていたのですが、長くなったので次回に持ち越しです。


それではーノ


因みに同じ種類のコンデンサなら、その外形の大きさは定格電圧と静電容量に比例している・・・らしい(笑)

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior 

P.s20:51 フリーザー捕まりました(笑)

今日、ついに一台。サッカーロボットからモーター音が聞こえました。

ここから後5日でどこまで昇華していくでしょうか・・・(笑)


因みに動作不良の原因は最終的に回路。基本的にロボコンに外注したのが原因です(おい)

どう考えても時間がなかったので外注したのですが、裏目りました。結果10倍ぐらい時間とられた。

まぁ外注っていっても自分もロボコンやってますけどね。

暇そうな同期のロボコンの回路担当にやらせてみたら壊滅的っていうだけの話です。

ようやく、明日、入学式当日になってフィールドを使用しての調整が始まります。


と。ここで重大な事件発生。

どうやら4月8日以降、実質的に部活動は禁止となることが明らかになりました。

もちろんうちも例外ではありません。

実は、うちの高専からは、東東京ノード大会サッカーオープンAに2チームがエントリーしています。

そして東東京ノード大会サッカーオープンAに出場するチーム総数は2チームです。

つまり、今年はエントリー結果告知の時点で関東ブロックへの出場チームがいることが決定しているのです。


なのに部活動禁止。つまりロボットの調整も不可。どう考えても積んでますね。

関東ブロックは4月24日なのに、ノードが終わってから、それまで一切の調整ができないって・・・。

流石にこの状況では勝てるものでも勝ちようがありません。

あーぁ。また暫く部活の為に部活ができない日々が続きそうです。


え?レスキュー?ここしばらくまともに触ってないんだけど(笑)

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
さて、今日は、以前紹介したコンデンサについての続きで、

コンデンサの色んな種類。これについて詳しく説明していこうと思います。


まずはこれ。
アルミ電解コンデンサです。大きさはなんか色々あります。

アルミ電解コンデンサ、通称「電解」です。電解コンデンサ、とか、電解コン、とか電コン、アル電、アルコン・・・

まぁそんな感じで呼ばれています。

電子工作をやる上では、一番一般的なコンデンサですね。

ふつーにふつーのコンデンサです。容量と最大定格電圧は横のところにわかりやすく書いてあります。

あと、このコンデンサには極性があり、
電解コンデンサの極性は白帯がマイナス。一番右とかの場合は矢印の先がマイナスです。

白い帯のある方がマイナス、となっています。あと特徴としてはマイナスの方が端子線が短いです。

まぁ誰かが一度使ってプラスの方が途中で切られている場合は当然プラスの方が短くなりますから

線の長さで判断するのは控えた方がいいでしょう。

容量は大体0.1μF~10000μFぐらいでしょうか。たまにでかいのありますけど・・・

定格電圧は大体10V ~500V ぐらいまでのものを見かけます。

それ以上の定格のものを頼むと、なんかバズーカー砲みたいなのが出てきますので注意してください。

容量の単位等に関しましては、次回説明します。



次は積層セラミックコンデンサです。
セラコンです。色んな形がありますね。これ以外にもいろんな形があります。

通称「セラコン」です。セラミックコンデンサというコンデンサは別にあるので注意してください。

何故「積層」がつくかというのはコンデンサの物理的な構成が関係しています。が、

この辺の説明めんどくさいので割愛します。

極性はありませんのでテキトーにつけて頂いて結構です。←

容量に関しましては記載がありますが(読み方に関しましては次回説明すると思います)

基本的に定格電圧については記載がありません。でもデータシートを読むと、

一般的なセラコンは大体25Vか50Vですね。たまに定格電圧が低いものがあるので気を付けてください。

容量は大体10pF~10μFくらいのものをみかけます。


基本的にロボカップジュニアなどで使う電子回路ではこの2種類しか使用しませんね。

後他の種類も少し紹介して終ろうと思います。


電解2重層コンデンサ

電解2重層コンデンサです。大体0.1F~100Fぐらいまであります。定格電圧は2.5V~5.5V ぐらいでしょうか。
容量がアホみたいに大きいコンデンサです。ちょっとした充電池みたいなものっでしょうか。

その代り定格電圧がアホみたいに低いですね。極性についてはアル電と同じです。

最近では「電気2重層コンデンサ」ともいうそうです。



固体コンデンサ
固体コンデンサです。最近のマザーボードのコンデンサはみんなこれですね。
通常のコンデンサは中に電解液という液体が入っているのですがこれはその電解液が固体になっています。

PCによく搭載されていて、簡単にいうと性能がものすごく高いです。

でも、基本的に使い方はアル電と同じです。

かといってロボカップジュニアでこれを使うのはちょっと無意味かなぁ。って感じの品物です。


マイラコンデンサ
マイラコンデンサです。色は黄色が基本ですが、黄色以外にもありますよ。銀とか、緑とか。
名称のところどころに長音(ー)がはいっていたりしますが、全部これのことと考えて大丈夫です。

電解2重層と逆で容量は少ないけど定格電圧はものすごい、って感じのコンデンサです。

この前フィルムコンデンサと云って紹介したので混乱する人もいるかと思いますが、

マイラコンデンサは「フィルムコンデンサの中の種類」です。

極性はなく、また、高周波にも対応しています。


チップコンデンサ
チップコンデンサです。普通に一般的なはんだごてのこて先でははんだづけできないと思います。だってこて先より小さいもん。これを付ける際は通常より細いこて先を利用します。
アル電やセラコンがちっちゃくなったものと考えて大丈夫です、

ちっちゃいのでスぺースを取りません。

mp3プレイヤーや携帯電話などの小型電子機器に多くつかわれています。

個人的にはコンデンサはこれに乗り換えようと、今頑張ってたりします。


とりあえずこのぐらいでしょうか。まだまだコンデンサにはいろんな種類がありますが、

紹介していくとキリがありませんのでこの辺で終了します。


次はコンデンサの容量ついてとその他もろもろ(使い方とか?)について説明していこうと考えています。

にしても東京都が災害救助法の適応を受けてるなんて信じられないなぁ・・・

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

一度くらいこの言葉を聞いたことがあるかと思います。

「コンデンサ」

さて、これはいったい何のことなんでしょうか。


今回からcircuitカテゴリーではそれについて、少し記事を書かせて頂きます。

まずコンデンサとは何か。


単純にいいますと、回路素子です。

形状は色々あって、

こんなのや
電界コンデンサという種類のコンデンサです。一般によく使われるもので、後の記事で詳しく紹介します。

こんなのや
上は電界コンデンサ、下は積層セラミックコンデンサ(通称セラコン)です。これも後の記事で詳しく紹介します。
こんなのから
フィルムコンデンサです。これも後の記事で紹介・・・・するかなー?(笑)主にオーディオとかに使われる種類のコンデンサですね。

こんなのもコンデンサです。
電子レンジに入っているコンデンサです。よくレールガンなどの作成で使われますよね。

このように、さまざまな種類のコンデンサが存在しています。


因みに電柱についてるアレ↓
この丸いのですね。正式名称は「柱上トランス」だそうです。
はコンデンサではなくて変圧器だったりします。


こんなコンデンサですが、基本的に電子機器には必ず搭載されているといってもいいでしょう。

それほど電子回路に置いては大事な素子です。

ではなぜ「コンデンサが大事か」という話ですが、前にもお話ししたように、今の電子機器というものは

その殆どがデジタル回路、つまり直流で設計されています。(液晶などの例外は除く)

そしてコンデンサ、この素子の直流時の作用が非常に回路において重要なので

コンデンサが大事に扱われているのです。


そのコンデンサの直流時の作用、ですが

端的に説明すると、「電気を貯める」ことです。(実際はちょっと違いますが、今はこれで説明します。)

要するに、電池から供給された電気を一時的にコンデンサ内に貯めることができ、

また、電池からの電気の供給が止まったら、その貯めていた電気を外部に放出することができるのです。

つまり、小さな充電池みたいなものだと思ってください。

まぁこの「貯められる電気量」は非常に小さいのですが、これで十分意味があります。

例えば、電池から電気が供給されている回路(コンデンサ無し)があるとします。

この回路に、なにか接触不良やある一箇所で異様な電力消費があった等の理由で

一瞬だけ、電気が供給されなくなったら、どうなると思います?

回路は一瞬電源が切れた状態になりますから、例えばそこにマイコンがあって、プログラムが走っていたとしたら

一度、電源が切れるわけですから、プログラムはまた最初からにリセットされてしまいますよね。


これ、NXTでいうならば、電池の残量があるのにLowBatteryになってしまう現象と同じ状態ですね。

ここで回路にコンデンサが入るとどうなるか。

何かの理由で、電池からの電源供給がなくなっても、

コンデンサに溜まった電気が、回路に電源を供給してくれるので結果、回路の電源は落ちず、

プログラムもやり直しにならないで続行ができる。という風になるわけです。


このようにコンデンサを入れることで、電源の方に何かトラブルがあっても回路への電源供給を守り、

回路を安定して動作させることができるようになる訳です。

よってコンデンサは電子回路に置いてとても重宝されるわけです。

まぁNXTの場合コンデンサ入れるにも、内部回路と同等の電圧を持っている端子間が存在しませんから

中開けない限りコンデンサは入れられないようになってますが(笑)


という風に使われるのがコンデンサです。

因みに、交流回路やアナログ回路ではコンデンサはまた違った使われ方をします。

というよりこっちが正式な使い方かな?

コンデンサを使うことで例えばローパスやハイパスのフィルターが簡単に作れたりするんですが、

ここではその話は割愛ということで・・・


大体コンデンサってどんなものかがわかって頂けたでしょうか?


次のcircuit記事では、このコンデンサのいろんな種類について、書いていこうと思います。


(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

昨年、高専ロボコンでチームの無線管理の担当をさせて頂いたことと、

2011年度の高専ロボコンの無線管理に関しての案が掲示されていることから、

拝見させていただいていたサイトがあるのですが、

そのサイトの管理人の五十嵐先生が

今年のロボカップについての無線についての案を掲示されておりましたので紹介します。



それによると・・・

シニアリーグ(サッカー小型とシミュレーション)でZigBee利用ができるような方向になっているようですね。

ZigBeeといいますと、最近2.4Gが解禁されたロボコンでも、よく使われる無線通信モジュールですね。
ZigBeeです。この写真はその中のXBeePROという種類のものです。


こんな感じの外観をしています。

うちの学校では、高専ロボコンの手動ロボット(ロボカップで言うところのラジコンロボット)や

使用済みのロボカップに使われたロボットのラジコン(玩具)化や、

レールガンの発射装置(学校ではありませんが・・・)

疑似チャイムに使われる信号の送受信機等に使われています。


僕も1セット自宅に持っていますが、小型で汎用的なのでとても使いやすいですよ。

一応電波関連の機器なのでちゃんとした仕様書はとても分厚いです。

大体(仕様書によると)屋外で100m程まで電波が届くともあるので、かなり強いものであることがわかります。


現に屋内で実験したところ、部室から電波を発信して

15~20mほど離れた食堂で電波を受けたロボットが動作するのを確認しました。

このZigBeeですが、外部との通信は主にUARTという2線の有線非同期シリアル通信方式を採用しています。

これはPIC等のマイコンで容易に制御ができ、自作で関数などを作ればNXTでも制御できます。



最近、秋月でも販売されましたのでお金に余裕のある方は買ってみるのもいいかもしれません。

ちなみに秋月だとRFで2400円、PRO RFで3800円となっています。

買う際は一個だけでは普通、使うに使えないので必ず2つ以上買いましょうね(笑)

一応ですが、ロボカップでは

ジュニアでこれ使っちゃだめですよ!

確信犯言われちゃいますからね(笑)



そのジュニアの無線関連の話ですが、例年通りbluetoothのClass2とClass3のみ、

しかも制限されるようで、シニアの状況によっては・・・という状況のようです。

また、バージョンも1.2以降に限定されているようですね。推奨は2.0以降とのことです。

競技に直接関係するbluetoothの使用に関しましては、それ以上の制限はされないようですが、

それ以外は、制限される可能性があるので使用するチームは気を付けた方がいいかもしれませんね。



これで電波関係の話は一応終了です。


あ、あとジャパンオープンの公式HPが公開されました。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

今日の記事ですが、抵抗の話について

最後の「実際の抵抗値、カラーコードの見方」についてです。

カラーコードについての話はここを参考にしてください。

この記事では実際の抵抗の写真を用いて「カラーコードを読む」ということを行います。
抵抗です。4本帯ですね。もう何度も登場しています。

まずはこの抵抗。

右から、灰、赤、黒、金ですね。

この抵抗は一見どちらが第1色帯かがわかりませんが、

金という色は第1色帯にはありませんので反対の灰が第1色帯ですね。

つまり第1色帯から灰、赤、黒、金となります。

どちらが第1色帯かがわかれば、もう抵抗値はわかりますよね。

カラーコード表から、第1色帯の灰は8、第2色帯の赤は2となるので抵抗の数値は82となります。

そして第3色帯、これが重要になるわけですが、この色は黒なので値は1となります。

実際の抵抗値はこの第1、第2色帯から導き出された82という値と第3色帯の1という値をかけて求めます。

つまりこの抵抗の場合、82×1で82Ωとなります。

最後に第4色帯。これは抵抗の製造誤差の許容量を示しています。

この第4色帯はこの抵抗だと金になっています。金はカラーコード表によると誤差5%となっています。

つまりこの抵抗は82Ωから±5%抵抗値がずれることが許容されることになります。

つまりこの抵抗の抵抗値は77.9Ωから86.1Ωであるということになります。


次にこの2つの抵抗。
この抵抗は一般的に多く使われますね。カラーコード表を見なくても覚えてしまうことでしょう。
上の抵抗は茶黒橙金、

下の抵抗は茶黒赤金ですね。

上の抵抗ですが、第1=茶=1、第2=黒=0で合計は10

第3=橙なので、抵抗値は10×103で10000Ωとなりますね。

SI接頭辞を使いますと10kΩとなります。通常はこちらを使いますね。


下の抵抗も、第1=茶=1、第2=黒=0で合計は10

第3=赤なので、抵抗値は10×102で1000Ωとなりますね。

SI接頭辞を使いますと1kΩとなります。

両方とも誤差は金なので±5%となりますね。


最後にこの抵抗。
金皮抵抗(通称キンピ)です。なぜ「ピ」なのか。それは・・・単にいいやすいからでしょう。
金属皮膜抵抗といって今まで紹介したカーボン抵抗より精度がいいものです。

これは線が5本ありますね。この場合は第3色帯までが抵抗の数になります。

つまり第1=茶=1、第2=黒=0、第3=緑=5、

これで値は105となります。

そして第4色帯、これが上で算出した値とかけられます。

第4色帯は金で0.1となるのでかけると10.5、つまり抵抗値は10.5Ωとなりますね。

また、誤差の第5色帯は茶色となっているので±1%となっていますね。



以上で抵抗の説明を終わります。

ちなみに用語としては第1、第2色帯は実数部、第3色帯は仮数部、第4色帯は許容誤差となっています。

抵抗についての記事は此方です。

(^・ω・)ノRadiumProduction  in RoboCup Junior
忘れてました。抵抗のカラーコードについてですね。
抵抗です。4本の色の線がはいってますよね。これがカラーコードというものです。

商品の情報を読み取るのに、バーコード というものがありますよね。


それと同じように抵抗にもその抵抗の情報、つまり抵抗値を読み取るためのカラーコードというものがあります。

でも、バーコードのように複雑ではないので各4本の線が示す意味、そして色そのものの意味さえ覚えれば簡単です。
(バーコードも実はある程度なら人力でも読めるんですよ♪)

まず一般的な4本表示の抵抗のカラーコードの線の意味を説明します。
抵抗のカラーコードの各線の名称です。第1と第4の区別は2種類あって一つは第4だけ他と線の間隔がずれていることから判断できる種類と、第1が抵抗の膨らんでいる部分にひかれていることで判断できる種類があります。まぁ慣れればカンで大体分かります
抵抗の線は必ず端からこの順番で並んでいます。第1、第2、第3、第4の順番です。



まず第1色帯、抵抗の膨らんでいる部分にある線は大体が第一色帯です。

これは抵抗値の一番上の桁の数字を示しています。

数値は色によって示されますが、どの色がどの数字にあたるかは後程他の色帯と合わせて紹介します。


次に第2色帯。これは抵抗値の上から2番の桁の数字を示しています。

これも同じように数値は色によって示されます。数値と色の対照は第1色帯のものと同じです。



次に第3色帯、これは乗数をという考え方で抵抗の値を示すものです。

ちょっと説明しにくいのであとで説明します。

最後に第4色帯。これは抵抗の誤差率を示しています。

これは製造時の、「カラーコードに記載されている抵抗値(公称値)と実際の抵抗の抵抗値の許容誤差」のことです。

これも同じように数値は色によって示されます。数値と色の対照はちょっと他と異なりますので別途覚えてくださいね。


次に色と数値の対照です。
ちょっと作り気力なかったので転用です。機会があったら作るかも、因みに誤差のところ、黒だと20%、橙だと0.05%になります

このようになっています。

誤差の部分に関してはこの表以外にもいくつか割り当てられているようで

黒・・・20%

橙・・・0.05%といったものが知られていますね。

ちょっと頭のいい人でなくても第1から第3に関しては、黒から白にかけて、

0から9の数値が順番に割り振られているのがわかると思います。

しかもロボカップ程度の回路の場合、誤差の部分は基本的に金と茶色しか使いません。

つまり、全部覚えなくても金茶の誤差、金銀無の意味と黒から白の順番さえ覚えておけば大体大丈夫です。

しかも赤から紫の6色は虹と同じ並びになっていたりします。

そんだけ覚えられれば残り6色はリズムで人間何とかなるもんです。きっと。

でも虹って一般的に七色ですよね。何色が足りないんだろ。まぁ抵抗の虹は6色です。

人はこれを抵抗の虹、Rainbow resistanceと呼びます。(一部地域限定)

まぁきっとこれでおぼえるでしょ。うん。



因みに、なんで第3色帯の黒のところが1になるのかは中学の数学の授業で習うと思います。


あと、線が5本ある抵抗とかもありますがその場合は第3色帯が抵抗値の上から3桁目の値を示すようになって

乗数が第4色帯、誤差が第5色帯になるだけです。



今度の記事では第色帯の説明を、実際の抵抗の値をだしつつ、説明でもします。


それでは

抵抗についての記事はこちら

実際の抵抗値の導き方はこちら

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior



ここから暫くCircuitカテゴリーでは、「素子」についての記事を書いていこうと考えています。

その「素子」というものですが、素子というのは、電子回路を構成するうえでの最小のパーツのことを指します。


まぁつまり「はんだづけ」の作業でつける対象となるちっちゃいパーツのことですね。

全ての電子回路(つまりNXTやセンサー等も)全てこの素子によって作られています。


よくわからない人は、この際今はわからなくても大丈夫です。

これから暫くこのカテゴリーで紹介していくものは全部素子です。


という訳で今日は1回目。

最初に紹介する素子は・・・

抵抗です。カーボン製の一般的なやつですね。値は・・・あれ・・・82・・・Ω?  すいません。どう考えても一般的じゃありませんね(笑)

「抵抗」です。

この名の通り、電流に対しての抵抗になります。つまり電流を流す量を制限するものです。

この「抵抗」というものですが、物理的で客観的な値として量記号と単位が存在して、

量記号はR、単位はΩとされています。


ここからは具体的な抵抗による電流の制限について、説明します。

単刀直入に式だけ説明しますと、


抵抗、そして電流と電圧の間にはこういった関係式が成り立ちます。

V=I×R


抵抗にかかる電圧は抵抗に流れる電流と抵抗をかけたもの、になる訳ですね。

この式をオームの法則といいます。


式はこれだけなのですが、どういうことかよくわからないかもしれません。実際の回路を使って説明しますね。



まず、こんな回路があったとします。
抵抗と電池だけの回路ですね。場合によっては危険なので実際に作ったりはしないでください。

この回路の電源電圧、これを5Vとします。

この時の抵抗にかかる電圧は、電源電圧と同じになりますね。

そして今、この回路に50mAの電流を流したいとします。

この時、抵抗の値をいくつにしたら、ちゃんと回路に50mA の電流を流すことができるでしょうか?




Vは5V、Iは50mA=0.05A、Rは未定です。これをオームの法則の式に代入しますと、

V=I×R

∴5=0.05×R

∴0.05R=5

∴R=5/0.05

∴R=100Ωとなる訳です。

つまり100Ωの抵抗つなぐとちゃんと50mA流すことができる・・・と。

まぁこんな風に使う訳です。


また、この抵抗の値、つまり抵抗値は抵抗にある色のついた帯「カラーコード」で知ることができます。

このカラーコードの読み方はまた今度~♪

カラーコードの読み方はこちら

実際の抵抗値の導き方はこちら



(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
PICの記事に向けて、Circuitカテゴリーの更新はどんどん進んでいきます。

今日は一番基礎の話。


アナログとかデジタルとかそういうのより前に来る話の筈なんですけどね。

何故か忘れてました。今日はそんなレベルのお話です。


なにについての話かというと、まぁ。タイトルの通りですね。電流、電圧、電力とりあえずこの3つのお話です。

何故これを話す必要があるかというと、今まで全て「電気」でここら辺の言葉は統一していたと思います。

でも電気にもいろいろな視点があってそれを全てわかってないと回路なんて作れません。

でも今までは統一して「電気」。これじゃなんのこっちゃわかりませんよね?

なので難しい話に入る前に、この電気のひとつの視点である電流、電圧、電力について紹介しておきます。


といっても普通であれば、小学校でこの辺はやっているはずなんですよね。いくらゆとり教育だろうとも。


でも確認っぽいなにかという意味もを含めて一応紹介します。



まず、電池があるとします。
充電式の電池ですね。電池の話はまた今度詳しくしようと考えています。

今までの表記だと、「この電池は電気を流すことができる。」と書くところですね。

でも正しく書くと「この電池は電流を流すことができる。」となります。

本当は「電流が流れている」は「流れる」という意味が2重にかかってしまっているので間違い。

正しくは「電流を通すことができる。」になるのですが、

「電流が流れている」で造語みたくなっているのでこれで通します。

電流というのはその名の通り、実際の電気の流れのことです。

当たり前に様な気もしますが、この電気の流れている量で電池の強さが変わります。

一般的には電流のことをI(アイ)と表記します。こういう風に単語を記号に置き換えることはよくあります。

この時の置き換えられた記号のことをよく、量記号といいます。

この量記号という言葉はブログでも度々でて来るかと思います。他でもよく聞くので覚えていて損はないかも。

電流の単位はA(アンペア)です。前にmがつくとmA(ミリアンペア)となってAの千分の1の電流量を表します。

基本的電子回路にはmAしか登場しない気がするので計算するときには気を付けてください。

上の電池には大きく、2600mAh と書かれていますね。hというのは1時間という意味で、

要するにこの電池は1時間で2600mA流し続けることができるということを表しています。


因みに電流の流れというのは電子の流れと逆、つまり正孔の流れと一緒なので・・・

なんて話をしようと思ったけど難しいのでやめにして、記事を書き直したら1時間かかってしまいました(笑)



次は電圧についてです。

電圧というのはこれも名前の通り、電気の圧力。つまり電流を流す為の勢い、圧力の大きさを示すものです。

電流と同じようにこれも、電池の強弱に関わってくるものです。

量記号はV、電源の電圧についてはEで表記されることが多いみたいです。単位はV(ボルト)です。

上の写真では1.2Vと書かれていますね。この辺は説明しなくても大丈夫ですよね?



最後に電力。量記号はPで単位はW(ワット)です。

定義は「単位時間あたりに電流がする仕事量」 となりますが。めいいどくさいので


簡単に。

電力とはI×Vです。つまり電流と電圧をかけた値です。


直接回路を作るときに考えることではない気もしますが、これが素子の定格になってくる場合が多いので

やっぱりこれについても知っておく必要がありますね。

でもI×Vがわかってれば大丈夫でしょう。



とりあえず今日はこの辺で終わりにしておきます。

結構走り書きなので、変なところがある気もしますが、その辺は見つけ次第修正していきます(酷く乱暴な・・・)


(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

前回、材料の説明を行ったので今回は工具、つまり作業するときに必要なものを紹介していきます。


只、工具は材料以上に人によってバラバラな面があるので、これはあくまで僕が使っている者の紹介ですよ。

と、釘を刺しておきます。他にこれが使いやすい!というのがありましたらコメントでもしてやってください。


まずははんだ付けをする際に絶対必要になるであろうものの紹介です。
はんだごてはgood社のやつが安くて好きです。何故か3つほど持っています。(大体学校のせい)
はんだごてです。

はんだを溶かしたり、熱収縮チューブを収縮させたり、どう頑張っても切れないプラスチックを溶かし切ったり、

挙句の果てには分解して暖房にして冬を越してみたり。使い所は無限大です。

うちの部活では両手に持って、

いうこと聞かない奴に押し当ててびっくりさせたり、これで目を×××・・なんて脅したりします。

最近はしてないみたいですけど。あ。もちろんコンセントは抜けてますよ。

(注:冷えていてもこて先は尖っていて危ないので、良い子はマネしないでください。)

こんなはんだごてですが、どんなものを使ったらいいのでしょうか。とよく言われますが、

大体20~30Wくらいでいいんじゃないでしょうか。

上達してきて「溶けるのが遅くて嫌だ!」という場合には40Wでも構いません。 僕は40W です。

因みに鉛フリーを使う場合、20Wじゃ溶けないor恐ろしく時間がかかるので30W以上を推奨します。

会社は100均以外ならどこでも一緒だと思います。相当変なところでない限り・・・

あと使う際には耐熱スポンジとこて台をお忘れなく。ないと机か床を燃やしますよ♪



次にニッパー
ニッパーってデカい程寿命が短い気がするのは僕だけでしょうか。
ミニニッパーと呼ばれているような小さいやつがいいですね。

細い針金のような素子の足やメッキ線を切るのに使いますからね。

あとは黒焦げになったこて先を研ぐのにも使います。



次はラジオペンチ
ラジオペンチも大きい方が寿命が・・・。小さいの推奨です。
先が曲がっているのはめっさ使いにくいです。あれはネジ回す時以外は邪魔なだけのような。。


よくメッキ線や素子の足を曲げるの使うとか説明する人がいますが、そんなことには使いません。

っていうかそんなの無理です。

とてもじゃありませんがラジオペンチじゃそんな狭いところには届きません。

はんだ付け前の線ならともかく、基板上の線をこれでいじるなんて不可能です。

素直にマイナスドライバ-を使いましょう。

じゃあ何に使うか。

①両方の手にラジオペンチを持って

②その両方でメッキ線を掴んで

③思いっきり引っ張る!

こうやって曲がったメッキ線を
メッキ線って基本的に巻かれてますからこのままじゃつかいにくんですよね
まっすぐにするのに使います。
写真はピアノ線だったりしますが、実際にこんな感じにまでなります。

これだけで回路の作成効率が大幅にアップする(筈)です。


最後にホットボンドです。
これは100均でも大丈夫でしたね。意外過ぎた
グルーガンとかホットメルトとか呼ばれていることもありますが全部同一です。

はんだごてほどではありませんが熱いので使用する際は気を付けましょう。

簡単に言うとはんだごての電気が流れなくてどこにでもつくバージョンみたいなものでしょうか。

要するに熱で溶けるボンドです。

回路上で絶縁したり、コード線をはんだで付けた時の補強や、コネクタの補強とかに使います。

はんだより融解温度が低いのでこれを使ってはんだが解けるということはまずないと思います。


あと、綺麗にはがすことができるのでLEGOブロックの補強にもばっちり!

だってことは言わないでおきましょう。だって見栄え悪くなるもん。


意外とくっつくときはくっつくので頼りになります。

ロボコンの時の鍵を作る際にも針金の部分で大活躍をしました。

まったく関係ないところが折れたけど(笑)
産技品川Bの高専ロボコンの第1試合の写真です。僕実はこの大惨事(笑)は生で見てないんですよね。後で聞いて初めて知ったという・・・

因みにボンドの方はこんな感じです。
*注:食べられません*

それでは今日はこの辺で。

なんか使う工具・・・忘れてる気がする・・・

材料編→

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior

P.s
そういえばドライバーとか忘れてましたね。小っちゃくて金属のやつが便利ですよ。溶けないから♪
自作センサー程度の作成だったら回路は必要ないかもしれませんが、PICと通信させたり、

センサー増設基盤をつくったりするには、やっぱり回路の知識。必要ですよね。


ということでCircuitカテゴリーではこういったロボカップで使える回路知識(?)

みたいなことについて記載していこうと思います。


前回、アナログとデジタルの話をして、

アナログのセンサーは全てデジタルに変換して扱わなくてはならないということがわかって頂けたと思います。

それでアナログをデジタルに変換することをA/D変換といって

これをする機械をA/Dコンバーターといいいます。

でも、これは実はNXT内部についてたりしているので

アナログの自作センサーをつける程度のことしかしないのであれば、考えなくていい内容ですね。

PICとかAVRとかする際は少し気にした方がいいかも。でも基本的に内蔵されています。



という話があったかと思います。


それで今回なのですが、タイトルの通り、回路制作にあたって必要なもの、特に消耗品について紹介します。


それではまず最初は・・・

半田
はんだ。柔らかくて脆いです。金属のくせにどうなってるんだ。
鈴とか、鉛とか、銅とか、銀とかで作られています。ものによってこれの比率が違います。銀半田超高いです。

ものによりますが、大体200~400℃くらいで溶けるようにできていて、

云わば「電気を通す接着剤」といったところでしょうか。

まぁ説明するまでもなく殆どの方がこれがなんなのかはわかるでしょうけど。

最近では鉛が有毒なので、鉛のはいっていない鉛フリーはんだというものが一般的なようです。

ちなみにうちの部活は鉛バンバン入っています。寿命縮むね。



次にスズメッキ線です。
スズメッキ線です。はんだとの見分け方は光沢との噂
これはユニバーサル基盤で回路を作る上では半田と同じくらい重要です。

何に使うかというと、半田とセットで素子の足と足をつなぐことに主に使われます。

はんだが接着剤ならメッキ線は電気の通る回路のフレームとでもいいましょうか。


次にユニバーサル基盤です。
ユニバーサル基盤。紙とガラスが一般的だよね。紙は熱で曲がりやすい、ガラスは重いって欠点がありますよ。
先ほどからちょくちょく出てきている意味不明な単語の正体はこれです。

基本的に2.54㎜の間隔(ピッチ)で穴があいています。

銅箔のある方、つまり写真の方が裏で、銅箔がない方が表です。

これに表から素子の足(線のこと)を指して裏で銅箔と、はんだづけしてメッキ線でつなぐ・・・と


回路の基本はこんな感じです。

あとはリード線とかも使ったりします。
リード線。普通に電気工作とかで使うアレです。

あとは回路に搭載する素子ですが・・・

これはひとつずつ説明の必要があるのでまた今度ということでー。


ではこのへんでー。

工具編→

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
そろそろ、本格的に回路の話をしていこうかなと考えています。


まずは基本的な、「アナログ」と「デジタル」についてです。

アナログ、デジタル、このブログでももう何度も登場している単語ですね。

何度も登場しているので、これが結構常識的な話であることはわかって頂けると思います。


それで、2つの意味ですが

アナログはこれ
アナログの例。ぐにゃぐにゃしてるよ。

デジタルはこれ
デジタルの例

になります。

つまり、アナログは曲線。デジタルは直線。ということになります。


まぁこれだけじゃなんのことかわかりませんよね。


まず、アナログというのは、大きさ、とか強さ、とか、量のあるものです。

たとえば、速度とか、重さとか、色の濃さとか、

これらは全て厳密には、他のものと比べることができません。


車の速度とかでも、2台の車があって、違う速度で走っていたら、

どちらがどれだけ速いか。なんてみただけじゃわかりませんよね。

速度メーターがあって、それに単位があって。初めてどっちがどれだけ速いかがわかるのです。



でもメーターの目盛りは、全ての数字に対して存在してはいませんよね。

例えばメータ-の60㎞と80㎞のメモリがあったらその間のメモリはせいぜい9個ぐらいしかないでしょう。

60と80の間は整数だけでも19個あるのに、足りませんよね。


つまり、車のメーターでは、正確な車の速度はわかりません。

つまり、正確な2台の速度の比較なんてできるはずがありませんよね。


でも人間って比較することが大好きなんです。なんとか2台の車の速度を比較しようと考えました。

その結果、ある概念が生み出されました。


それが有効数字、四捨五入という概念と

デジタルという概念です。


つまりデジタルというのは、アナログの値を比較するためのもの。なのです。

そしてその比較するときに使う数字をデジタル値といいます。

この場合、車のメーターの目盛りで比較する訳ですから、

デジタル値というのは車のメーターにある値のみを指します。

そして値の比較は、アナログ値を一番近いデジタル値に置き換えて行います。


つまり速度をメーターで見て、それで針の一番近くにあるメモリを読んで、

その値を車の速度として比較に使うわけですね。



要するに元の値がアナログで、その値を他と比較するときにはデジタルにする。と覚えておいてください。

因みに有効数字と四捨五入というのはアナログ値をデジタル値にするときに使う概念です。

引っ張っておいてなんですが、ここでは触れないので、深く知りたい際にはWeb検索を利用してください。


つまり比較に使われるのは全てデジタル。つまりこの世の物事は殆どデジタルで考えられているのです。



これはパソコンも同じ。特にパソコンは先ほどのメーターでいう目盛りが、0と1の2つしかありません。

これを2値デジタルといいます。

逆に速度計の目盛りとか、温度計の目盛りとか、メモリがたくさんあるものを多値デジタルといいます。


人間は基本的にこの多値デジタルで比較を行っていますね。

2値なんて使うのはPC等の電子の世界だけです。

まぁロボットはもちろん2値なわけだけど。

つまりロボットやろうと思ったらこの2値デジタルの勉強もしなくてはならないわけですね。



というわけで今日はこの辺で。

今日いいたかったことは

「0か1の二つなのがデジタルじゃない、目盛りそのものがデジタルだ」

ということです。

つまりライトセンサーはアナログセンサーだけど、

ロボットが処理するライトセンサーの値はデジタルだということ。です。


LEGOでロボットやってる人にありがちな勘違いですね。

それではー

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
 
書いた記事がその場で消えたので 無茶苦茶ブルーになってます。

また書き直しか・・・><。

昨夜、なんか頭いたいなー。と思って今朝病院に行ったら・・・

どうやらインフルだったようです。A型でした。

とりあえずリレンザ貰って帰りました。



それでさっき、書いた記事を確認してたら、

PWMについての説明がないことに気がついてしまいました。

あれじゃなんのこっちゃかわかりませんね・・・


という訳で今日の記事はPWMについてです。

前の記事を呼んでいただければ、

とりあえず「モーターに関係のあるもの」ということはわかっていただけると思います。

PWMというのは、簡単に言うと、一種のモーターの制御方式のことです。

正式にはPulse Width Modulationといって、

パルス派のデューティ比を変化させて変調をする変調方式のことを指します。

でもこっちの話をすると、ちょっと長くなるし、図とかも欲しくなってきちゃいます。

今ちょっとその余裕がないのでモーターの制御方式ということで話を進めようと思います。


まず、ある時間内でのモーターの回転量は何によって決まると思いますか?

電圧?電流?電力?

そのどれもが正解なんですが、ちゃんとした答えを言うと、「電力量」となります。


電力量というのは電力の大きさとその電力を与えている時間をかけたものです。

電力は電流×電圧なので、電力量、つまりモーターの回転量は電圧×電流×時間となります。

なのでモーターの回転量を変えるにはこの中のどれかを変化させてやればよい。ということになりますね。


しかし、電流や電圧を変えるというのは非常にめんどくさいんです。

これは電力の変化はアナログなのに対してロボットの制御はデジタルで行われているからなのですが。

これまた面倒なのでデジアナのことはまた今度ということで。


なので残っている「時間」、つまりモーターに電力を流す時間を変えることによって

モーターの回転量を変えることが簡単にできるようになります。


つまりは、モーターを回したり、とめたりを繰り返すということですね。これがPWM制御です。

でも只、回したり止めたりだと、モーターが回ったりとまったりを繰り返すだけですよね。


なのでPWMでは回したり、止めたりという動作に「高速に」という要素が追加されます。

高速に回したり、止めたりを繰りかえすことによって、

普通に回しているときよりも、一定時間での回転量が少なくなります。


これでモーターの回転量、つまりモーターの回転速度が擬似的に変えられることになります。



つまり、モーターの回転する速度そのものは変わらないけど、回転している時間を減らすことによって

結局進む距離を短くすることができる。これがPWM制御です。


こんな感じで大丈夫でしょうか。

とりあえず今日はこの辺で。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior
はるかむかしの おはなしです。

LEGOブロックで つくられた ロボット。
センサーポートが たりなくなってしまった ロボット。

ロボットにのこされた さいごのせんたく。
かさねづけ と しゅうつりょくポート での PICとの つうしん。

このつうしんが ちいさなきせきを おこしました。

このおはなしは そんなちいさな ちいさな きせきのものがたり。

そのロボットがうんだ ”きせき” が たいかいのおわりに みたものは。




まぁ奇跡って程のブツでもありませんが。

冒頭の通り、センサーポートがたりなくなって、自作基盤とPICを使って、

センサー基盤を作ったことがあるんですね。


以前紹介した、背景のロボットのものなんですけど。


今日はその基盤についての記事になります。

この基盤、写真があればいいのですが、なぜかデータがない・・・


というわけで今日は文字だけの説明になります。

今度、写真と回路図載せてみますね。時間があればですが(笑)

まずこの基盤制御しているセンサーは、

アナログセンサーが、測距センサ-が2つ、緑センサーがひとつ、よって計3つ

デジタルセンサーは水銀センサーが2つ、3ビット方位センサーがひとつ、よって計3つ

合計は6個です。

方位センサーは3本信号線が必要なので、入力信号は全部で8本。

最初はPICなんて使う予定は全くなかったのですが、どんどんセンサーの数が増えていって、

流石にここまで信号が多いとロジックなんて組む気にならなかったので間にPICを挟む事にしました。


これで簡単に全てのセンサーの値を読むことができました。


次にPICとの相互通信ですが、

RCX側には赤外線通信機能しかありません。それも超のんびりな。


・・・となると、今余ってるポート2の重ねづけでのデジタル入力と、BポートのPWM出力。

これだけで通信をこなわなければなりませんでした。

RCXのポートが入出力固定で、しかもどちらも1つずつしかないので、もう同期通信はできません。

クロック信号を送ることができませんからね。(イヤ、今考えればできたかも。。。)


という訳で非同期通信を行うことにしました。


まず最初に一瞬だけ考えたのがBポートのPWM信号による通信です。

RCXのPWM比は8段階に変えられたのでそれでちょうどいいかなーとか思ったんですが、

RCXのPWMってアテにならないんですよねー(笑)

中のドライバICが残念なんでしょう。

オシロで測ったらなんか凄いことになってた記憶があります。


という訳で断念。その後も色々考えましたが最終的には擬似UARTを作成して乗り切りました。

RCXの信号がくるのをPICで待ってーきたら今のセンサーの値返してーみたいなことをやっていました。

結局、来た信号とRCXに繋がっているセンサーの値、プログラムの進行状態から

なんのセンサーの値が帰ってきているのかを判断するようなプログラムにした気がします。


一体なんてめちゃくちゃなもの作ってるんだか・・・


今度は回路のほうについて紹介します。


が。今日はここまでにしておきます。

また土日かそこらに更新しようかな。

(^・ω・)ノRadiumProduction in RoboCupJunior


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プロフィール
HN:
Luz
年齢:
25
性別:
男性
誕生日:
1994/02/15
職業:
大学生
趣味:
ラボ畜
自己紹介:
初めまして。Luzと申します。
某大学の情報学科に入りました。のんびりと生活を送るのが今年の夢です。
めーる
radiumproduction☆yahoo.co.jp
※☆を@に変更して下さい。
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