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豆電球の操作

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回答 9

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miyazaki

score 26

はじめまして。
豆電球の操作をパソコンを用いて行いたいと思っています。
最終的に作りたいのはプログラミングで処理をして、当てはまれば点灯させるという単純なものです。
まずは1と入力されれば、点灯といった簡単なものからはじめたいのですが、
電子系のことに関してはほとんど知識がないので、困っています。
だれかご存知の方がいらっしゃったらご教授願います。

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回答 9

+5

ハードウェア制作のご経験が無いようなので、最初は完成品キットを使うのも
近道かと思います。
↓のような物を使えば、取り敢えずソフトウェアだけで、制御の基本は試せるかと。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05131/

http://www.amazon.co.jp/%E3%81%8B%E3%82%93%E3%81%9F%E3%82%93%EF%BC%81USB%E3%81%A7%E5%8B%95%E3%81%8B%E3%81%99%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%B7%A5%E4%BD%9C-%E5%B0%8F%E6%9D%BE-%E5%8D%9A%E5%8F%B2/dp/4274068595
↑の様な本も出ています。

最近はハンダゴテを握る技術者が少なくなっていますので、ぜひ頑張って下さい(笑)

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  • 2014/10/28 18:13

    回等ありがとうございます。
    安いので1度買って試してみたいと思います。
    ハンダゴテは中学生以来ですね(笑)
    がんばってみます。

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  • 2014/12/09 10:03

    USBで制御できるのはいいですね。
    ディジタル出力の規格が5V,25mAですので、これを越えないように注意してください。
    光源がLEDでしたら直接駆動で問題ないでしょう。高電圧、大電流が必要な場合は、トランジスタやリレー(繼電器)を介する方法があります。
    出力の誤動作が許されないシステムの場合、何ビットかでコード出力する方式がありますが、今回はそこまで厳密ではないでしょう。

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  • 2014/12/09 10:23

    R-2Rのラダーを組んで、4bit使って16段階で階調制御とか。
    HW知ってると、色々おもしろい事が出来ますよね。
    1bitでも、PWMで階調制御(これはLEDの方がやりやすい)とかもアリですね。

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+4

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+3

ユニークな試みをされているようですね。
PCから豆電球を点灯するとなると、まずハードウェアインターフェイスの方式を決めてIO制御のプログラムを書く必要が有るかと思います。

ニュアンスがつかめると良いのですがプリンタポートでLED点灯する例です。

「PC マイコン制御」で検索してみると、何かヒントになるものが見つかるかも知れません。

質問の回答になっておりませんが、ご参考までに。

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  • 2014/10/28 18:15

    回答ありがとうございます。
    難しそうですね。
    検索しながら取り組もうと思います。
    また、何かわからないことがあればよろしくお願いいたします。

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シンプルにArduinoを使うのはどうでしょうか?
Arduinoにはシリアル通信ができる機能があるのでUSBケーブルでパソコンとArduinoを接続してパソコンから打ったコマンドでArduinoを動かすことができます。

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やる気を挫いてしまいそうですが、電球をコンピュータから直に操作することは難し目になります。

というのも、コンピュータから出せる電力というのは極僅かで、むやみに電球を光らせようとすると過負荷で簡単にコンピュータ側が壊れます。
そこで、アンプという回路を使って間接的に電球を操作するのが一般的です。アンプを挟むとチョットの電力で大きな電力を操作できるので、電球のオンオフスイッチ代わりにアンプを使います。

物理的な電気周りの話でもこんな感じですが、未だ先は長いです。

今度はプログラム側の話です。
コンピュータにはUSBとかスピーカー端子とかがありますが、簡単に操作できるのはパラレルポート(ほぼ絶滅)とシリアルポート(まだちょっと頑張っている)だけです。強いて言えばEjectなんていうネタもありますがこれはやめておきましょう。
で、シリアルポートが一番現実的な簡単に使える端子なんですがICにプログラム書くみたいなことをしないといけないのでこれも難しいかも知れません。
そこで、ryunixさんも回答されているRaspberryPiを使うのがオススメ(一番マシ)です。

OSがLinuxなんですが、本当に簡単に端子が制御できます。それこそ全くプログラム書かなくても大丈夫なぐらい簡単です。
もちろんJavaからでも操作できます。やるべきことはファイルに文字を書き込むコードを書くだけで良いのです。

よって、検討されることをおすすめするものとしては
・アンプ(具体的には秋月電子等で売っているFETなどが良いでしょう。FETの使い方は割愛します。)
・簡単かつ自由に使えるコンピュータ(秋月の隣の隣にある千石の二階で売っているRaspberryPiがオススメ)
・RaspberryPiを使うためのOSとしてLinux(Debianが使えます。Raspbianという名前になっています)
・オンオフの操作のためにファイルにデータを書き込む方法の勉強
といったところです。

つなぎ方の例
電池などー>アンプー>電球
Javaなどで書いたプログラムー>RaspberryPiのGPIOというピンー>アンプの制御端子

長くなりましたが以上です。
難しいとは思いますが頑張ってみてください。

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  • 2014/11/05 14:39

    どこにコメントつけようか迷ったのですが。。。
    皆さん、”豆電球”ってところで、やはり引っかかりますよね。
    ですが”アンプ”がなくても、OC(Open Collector) 出力のTTLを使えば、豆電球くらいは光らせる事が可能です。(まぁLEDの方が楽ですが)
    通常のTTLの出力でもトランジスタは駆動できるので、外部にトランジスタ1個外付けすれば、そんなには難しくありませんょ。
    ある程度の輝度で光らせたいなら、外付けのトランジスタをダーリントン接続するとか、SSR(Solid State Rellay)を使うとか、色々な方法が有ります。

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豆電球ではないですが、プログラミングもできるようです。
blink(1)

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PCからPICを制御してPICのIOで豆電球ひからせばいいんじゃないでしょうか。
失敗しても壊れるのPICだけだし。

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そのパソコンにディスプレイがついているのであれば、
プログラムでは画面上に白と黒を表示するプログラム(ソフト)を
作成、実行し、光センサ等を工作して豆電球を光らせるのが良いと
思います。
http://startelc.com/elc/Works/elc_W_CdsTr.html
ハンダごて... すっかり使わなくなりました...

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+追記
動画 工作キット
 動画のように、あの丸い部品(cds)への光量でledの明るさが変化します。pcのディスプレイの場合はバックライト等で少々困難ですが半固定抵抗などで調整可能です。
 ドライバソフトを作らなくても大丈夫です。
 また、最初から思いつけばよかったのですが、"音"を使うほうがいいかもしれません。工作キットは音に反応するledのものです。マイクをオーディオ端子と交換して、一部のledを取り外し、アンプをなどで電力を上げて豆電球を光らせるまでにする方法もあります。

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