BALA-C(バランスカー 倒立振子)をDabble・Blynk IoTでコントロール

前回の「100円Shopの時計を使ったマーブルマシン」を考案された

n_shinichiさんのblogには、色々と興味深い作品があります。

以前から作って見たかった倒立振子・・・

さらに以前からやってみたかった、スマホでのコントロール。

真似をしてやってみたくなり、挑戦してみました。

こちらは立っている様子とDabbleでコントロールの様子です。

こちらはBlynk IoTでコントロールの様子です。

走らせるときはフエルトを下に敷いています。

板の上では滑りやすく、こけやすいです。

最初にn_shinichiさんと同じように、

M5stickc plusと360°連続回転サーボFS90Rを購入したものの、

にっちもさっちも行かず、

このキットを買ってみることにしました。

ところがこのキットは製造中止のため、

なかなか販売されてるお店が見つからず、

なんとか1店舗だけ在庫があり、購入することが出来ました。

キットの中にはM5stickc等、必要な全ての部品が入っています。

組み立ても10分程度で、

こちらのプログラムをM5stickcに書き込むだけで動くようになりました。

ただ、プログラムの中を見てもさっぱりわからず・・・(^^;

M5stickcは

3軸加速度センサと3軸ジャイロセンサの6軸センサが搭載されていて、

加速度（ax/ay/az）・角速度（角速度gx/gy/gz）の

値を読み取って、PID制御されているそうですが、

全くわかりません(-"-;

それでも、とにかくスマホでコントロールできるようにしたい！

と思って、プログラムのわかりやすいところだけ書き換えてみました。

(M5stickcにはESP32も搭載されていてWi-FiとBluetoothが使えます。)

私がやったのは、

①「Dabble」・「Blynk IoT」というアプリを使って

スマホとM5stickcを接続し、

スマホからコントロールできるようにした。

(「Dabble」はBluetooth接続・「Blynk IoT」はWifi接続)

②顔が出てくるようにした。

だけでで、お恥ずかしい限りです(^^;

参考にさせて頂いたサイトは

・M5StackのBALA-CをBlynkで操作できるようにサンプルコードを改造する方法

・Dabble、スティックくんで試してみた。Blynkと同様なことできそう♪

・スティックくんの顔の描画

顔の描画はn_shinichiさんのスケッチを参考にしながら、

四角い顔をま～るい顔にしてみました。

＜「Dabble」について＞

DabbleはBluetooth接続のみでWiFi接続は出来ないようです。

スマホの画面もいくつかパターンがあって、

自分ではカスタマイズ出来ないようです。

私が使ったのはこのjoystickの画面です。

使い方は、上で記載した、n_shinichiさんの

・Dabble、スティックくんで試してみた。Blynkと同様なことできそう♪

これを見ればわかりやすいです。

＜Blynk IoTについて＞

Blynkは最近、新バ－ジョンになったらしく、Wi-Fi接続しかできません。

当初、このアプリの使い方が全くわからず、

こちらのマニュアルを見ながら進めていきました。

マニュアルにもあるように

まずパソコンを使って「Quickstart」から始めるのが良さそうです。

Which hardware are you using?

のところは私はM5stickcなので「ESP32」を選択

arduinoを選択

WiFi Network Name(SSID)・Passwordを入力

ここはモバイルルーターやスマホテザリングでもうまくいきました。

2か所入力してから、同じ画面の上の方のCopy code・Download As Fileで

プログラムをarduinoに入れて、デバイス(今回私の場合はM5stick)に書き込みます。

書き込んでから右下のNextを押すと

この画面が出てきて、OKならすぐに繋がります。

この後は

Datastreamsでデータの型を設定(スマホからでも出来ます)

画面の配置を設定

（スマホのDeveloper Mode～template選択～右上の+をクリック）

最後に、配置したパーツにデータを紐付けます。

こちらが私が配置した画面です。

電圧・傾きのところはM5Stickcのデータをスマホへ送り

逆にスマホのjoystickのx,yのデータはM5Stickcへ送ってます。

実はM5stickc～Blynk IoTの接続がうまくいって数日後、

パソコントラブルが起きて、

数日かけて作ったarduinoのデータが消えてしまいました。

また１から・・・と思ってやってみましたが

プログラムをarduinoに書き込んでもうまくいかない・・・

調べてみると Blynk.begin(auth, ssid, pass);  で止まってしまってるようです。

(書き込みでエラーは出ませんでした。)

BlynkのIDを変えてもダメで、

数日後、別のネットワーク(スマホ テザリング)

で繋いだところうまくいくようになって、ほっとしました(^^♪

最初に設定していたssid, passがうまく通ってなかったのでしょうね。

登録していないssid・passやauthを使っても、途中で止まるのかしらね・・・

プログラムにはこの6行が必要みたいです。

(QuickstartでDLしたファイルに書かれているものと同じものでOKです。)

#define BLYNK_TEMPLATE_ID           "＊＊＊＊＊＊＊＊"

#define BLYNK_DEVICE_NAME           "＊＊＊＊＊＊＊＊"

#define BLYNK_AUTH_TOKEN            "＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊"

char auth[] = BLYNK_AUTH_TOKEN;

char ssid[] = "＊＊＊＊＊＊＊＊";

char pass[] = "＊＊＊＊＊＊＊＊";

100円Shopの時計を使ったマーブルマシン

久しぶりの新作ですヽ(^-^)/

最近、blogで知り合った、n_shinichiさんのblog・・・

https://n-shinichi.hatenablog.com/

この方の作品、見れば見るほど、凄いです！

工作もプログラミングもアイデアも・・・!!

参考にさせて頂きたい作品が満載ですが、

取りあえず、100円Shopの時計を使ったマーブルマシン

に挑戦させて頂きました。

https://n-shinichi.hatenablog.com/entry/2022/07/17/195918

私も今まで何度か100均の時計を使った工作をやりましたが、

この秒針はかなり非力です。

これでマーブルマシンを作って、ballを持ち上げられるの？

なんて半信半疑でしたが、

うまくいくと楽しいものですね～♪

＜作成手順＞

まずは100円Shopの時計を引っ張り出してきて

(以前、キャンドゥで購入したものです。)

時計を取り出し、秒針の青丸の部分を外します。

これが３Dプリンターで作成したパーツです。

かごを６つ取り付けた回転体に

秒針から取り出した青丸のパーツを取り付けました。

レールはダイソーで購入したφ2.1mmのアルミワイヤーで作成。

レールの留め具もshinichiさんがblogに掲載されていたものを参考に作成しました。

色々といいお勉強になります♪

回転体を秒針のところに差し込み、

BB弾(φ6mm)を3つ乗せたところです。

かごの内径は7mm、外径は9mm、

回転体の中心からかごの中心までは15mmです。

時計と一体化するとこんな感じです。

回転体が1周回るのに1分かかり、

その1分の間に6球が転がる仕組みです。

早速動かしてみたところ、

すぐにBB弾がレールから落下・・・

レールの修正を何度か繰り返し、

なんとか1時間程度は落下せずにうまく転がっても、

何かのタイミングで落下してしまう😢

同じようにBB弾が転がっているように見えても

毎回、微妙に違ったルートをたどっているのでしょうね。

試行錯誤しながら、修正を繰り返し、

数台作ってみたりもしましたが、

やはり私の壁は1時間少々・・・

まぁ、こんなもんかな？

と半分あきらめ境地でしたが、

今朝(2022年7月29日)8時半に、上の映像の2台を改めてセットしてお出かけ・・・

14時に帰宅したところ、

なんと!! 2台ともに1球も落下せずに、うまく動いてる！

めっちゃ嬉しい～♪

このままどこまで落ちずに転がり続けてくれるのか？

見守りたいと思います。

～～～～～

今朝(2022年7月29日)の挑戦から12時間経ちましたが

まだ落下せずに動き続けています。

昨日までの1時間の壁は何だったんだろう・・・

昨日までとの違いは、

それぞれの装置の下に木製の板を接着剤でくっつけたこと！

これだけで、こんなにも違うものかしら？

と不思議に思うのですが、とにかく嬉しい～♪

～～～～～

ちなみにガラス球・鉄球(どちらもφ6mm）もやってみましたが

ガラス球は1個ならOK、鉄球は1個でも回りませんでした。

ここでBB弾を使うアイデアもshinichiさんの真似ですが、

本当に素晴らしいですね♪

毎日放送で工作品が紹介されました

私事で申し訳ありません。

長らく新作をアップ出来ておりませんが、

今年(2022年) 5月に引っ越しをしました。

引越しと言っても、同じ兵庫県姫路市内です。

引っ越し前はマンションに住んでいたのですが、

工作の完成品や材料・道具などが増えて、

足の踏み場どころか寝る場所もなくなってしまい、

少し広い一軒家に引っ越しをしました。

引越して12日後、毎日放送の関係者からメールを頂き

工作品等の取材に来て頂くことになりました。

引っ越し前の家の中はゴジャゴジャで

とても取材なんて無理でしたが、

ちょうどいいタイミングで引っ越して、本当に良かったです。

6月に取材を終え、

7月9日 16時からテレビで放送されました。

番組名：「三度の飯よりアレが好き」

私にとって初のテレビ出演で、

ハラハラドキドキでしたが、

うまく編集して頂きました。

7月16日からYoutubeで見れるようになりました。

https://www.youtube.com/watch?v=VgUYQAIWsHg

宜しくお願いします。

こちらが2階の廊下に展示した工作品です。

長さ1.8mの長机4台と約0.9mの机2台

全長約9mに工作品を並べました。

ガイコツの「チューチュートレイン」

昨年のハロウィン前、

FBFの片山さんが作られたこちらの作品に魅せられ、

https://www.facebook.com/100002908751989/videos/pcb.3626362610708520/3528313903942200

私も真似して作ってみることに・・・

こちらが私の作ったものです。

なかなか片山さんのようにはいきませんが、

それなりに動いてるでしょうか・・・(^^;

実は昨年、片山さんの作品を見たあと、

このガイコツを求めて10数軒のダイソーを探し回ったのですが、

全く見当たらず・・・

今年は5軒回って、うち2軒で購入することができました。

これがそのガイコツ！4体入って110円です。

ガイコツは関節を作らないといけません。

下写真(右)のようにバラバラにして

穴を開けてポリウレタン線でつないでいきました。

ゴムのように伸びる線で

Amazonで「水晶の線」で検索すると出てきますが、

ポリウレタン線じゃなく普通の糸でもいいかも知れません。

関節をつないだところです。

背中には棒を1本固定しました。

土台部分は3Dプリンターで作りました。

1つ黒いギアが混じっていますが、仕様を変更する前のもので、

最終的には使いませんでした。

土台を組み立てたところです。

ガイコツを立たせました。

90度ずつずれています。

板に固定しました。

電源はモバイルバッテリー(5V)で動かしています。

一眼レフカメラに人感センサーをつないで自動撮影

先日、とある方からの依頼で

一眼レフカメラに人感センサーをつないで自動撮影する装置に挑戦してみました。

依頼者の方が購入された人感センサーHC-SR501が

たまたま手元にあったので、色々と試行錯誤・・・

ただ私は一眼レフカメラを持っておらず、

カメラに詳しい大阪の小西さん、矢野さんにも助けられながら

なんとかセンサーに反応してシャッターオンになる装置を組むことが出来ました。

小西さん、矢野さん、ありがとうございました♪

この映像は、

人感センサーに反応し一眼レフカメラーのシャッターが

切られるイメージをLEDで表現したものです。

こちらは実際に依頼者の方のカメラでうまくシャッターが切れるか試したものです。

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一眼レフカメラには「リモート端子」なるものがあり

(私はそれすら知らず・・・(^^;)

端子に差し込むケーブルは3本で、

半押し(下写真の白線)・全押し(赤線)・Ground(網組銅線)

この写真は、依頼者の方から頂いたものです。

また小西さんから、このサイトが参考になるのでは？と教えて頂き、

http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-326.html

回路・プログラム共に参考にさせて頂きました。

＜回路＞

＜プログラム＞

こちら

プログラムも上記サイトのものを参考にさせていただきました。

センサーが動物に反応すると、

センサーのout端子(上記の黄線)から10番pinに入力がありLEDが点灯します。

LEDはセンサーがオンの間、点灯します。

センサーが反応すると同時に、カメラシャッターが1秒間半押し(焦点調整)

その後、4秒間全押し(その間は連写)

といった仕組みです。

カメラのリモートレリーズは電圧をかけて反応させているわけではなく、

白線と網組銅線がショートすれば、シャッター半押しとなり、

赤線と網組銅線がショートすれば、シャッター全押しとなる仕組みのようです。

上の回路にすれば、カメラに電圧をかけることなく

各線をショートさせることが出来ました。

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上の方の動画ではシャッターが切られるイメージをLEDで表現するために、

TLP785の4番ピンを基盤のGNDに接続しています。

ただ4番ピンを基盤のGNDに接続したままだと、

カメラに電圧がかかってしまうと思います。

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＜人感センサーHC-SR501のモジュールピン＞

この方の説明がわかりやすいと思いました。

https://chirimen.org/chirimen-micro-bit/examples/GPIO_PYR/GPIO0b.html

センサーの裏側を上に向け、ボリューム2個を手前に置いたときの

左側のボリュームが感度(左が反応距離が短い)

右側のボリュームが保持時間(左が保持時間が短い)

右ボリューム一番左の状態(保持時間短い)で

ジャンパーピンを奥の2本に付け替えると、

出力リピートが出来るそうです。

(実際やってみたけど、リピートしてくれない。やり方悪いかも？)

ただリピート無でも、動きがあれば再検知はしてくれました。

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その他気付いた点は(私のやり方が悪いのかも知れませんが)

①

スイッチを入れてから約1分間はセンサーの反応が悪い。

②

動画のように手をかざしてセンサーチェックしたが、

一度センサーが反応しオフになった直後は、

すぐには反応せず、2～3秒遅れて反応する。

センサーがオフになってから3秒程度たってから

手をかざすとすぐに反応する。

(動画はすぐに反応するように、オフになってからしばらく待っている)

↑↑↑↑↑↑↑

この件について、Mukujiiさんがコメントを下さりました。

①

センサー内部にキャパシタンスがあり、

電源投入時は、それが充電できるまで信号を検出できません。

したがって、電源を入れて40sec～60secくらいは反応できません。

②

このモジュールの性能として、

検出後、次の検出までの待機時間が約２secとなっています。

そのため一度センサーが反応してオフになった直後は、

２secほど遅れてから反応します。

とのことです。

Mukujiiさん、いつも色々と教えて下さって、ありがとうございます。

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とりあえず人に反応して、シャッターを切ることは出来ましたが

なんとか使い物になることを祈るばかりです。

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＜2021年10月8日追記＞

小西さんから、アクションカメラのリモコンスイッチに

今回作った装置を繋げばアクションカメラでも使えるのでは？

との貴重なご意見を頂き、試してみたところうまく撮影できました。

小西さん、ありがとうございます。

動画は取りあえず静止画で実験しています。

シャッターオンで5枚連写設定(カメラ側での設定)です。

マイコンはスイッチオンで0.5秒オンです。

動画の方はリモコンスイッチを1回押すとスタート、

もう1回押すとSTOPのような仕組みなので、

マイコンで録画時間の設定をしないと、動画が切れ切れになりそうな気がします。

プログラムはこちら

今度は外で動物に反応して撮影できるのか？

試してみたいと思います。