どうも、なかしー(@nakac_work)です。
僕は自動車や家電製品のマイコンにプログラミングをする組み込みエンジニアとして働いています。
趣味で電子工作をしていて、現在はドローンを製作中です。
マイコンでプログラミングや電子回路がある程度出来るようになってきたら、何か作りたいという気持ちが湧いてきますよね。
でも、どうやって作ればいいか分からないからアイデアを探してこのページにたどり着いたんだと思います。
皆さんにあったアイデアをそれぞれにお伝えすることは出来ませんが、「実はこんな部品もあるんだよ」というヒントをお伝えできればと思います。
次の5つに分けて紹介します。
- アクチュエーター
- 表示
- センサ
- スイッチ
- マイコン
アクチュエーター
アクチュエーターとは電気信号を回転などの動きに変えることが出来る部品です。
DCモーター
与える電流によって回転数が変化します。
方向を変えるには電流を流す向きを変えればOKです。
ラジコンカーのタイヤを回転させるのに使われています。
回転数を制御するには「フォトカプラ」という光の遮光を検知できるセンサを使うと良いです。
ステッピングモーター
360°回転して、軸の角度を制御することが出来ます。
時計に使われていて、時間が経つにつれて角度を変化させたいときに使えます。
サーボモーター
ステッピングモーターよりも角度を細かく制御できますが、180°ぐらいしか回転しません。
二足歩行ロボットの関節によく使われています。
PWM制御で角度を指定して使います。
PWM制御について知りたい人はこちらの記事を読んでください。
>>マイコンのPWM制御とは【現役エンジニアが教える電子工作】
表示
状態を示したり、センサの数値を表示するのに使う部品です。
LED
LEDは点灯と消灯が出来ます。
PWM制御と合わせれば、光の明るさを調整できます。
PWM制御について知りたい人はこちらの記事を読んでください。
>>マイコンのPWM制御とは【現役エンジニアが教える電子工作】
7セグメントLED
LEDで数字を表示できる部品です。
１個の物もあれば連なっている物もあります。
7セグメントLEDを複数個使うならダイナミック点灯で配線本数を減らすのが良いでしょう。
ダイナミック点灯について知りたい方はこちらの記事を読んでください。
>>7セグメントLEDの点灯回路を紹介【配線や部品を少なくする方法も】
マトリクスLED
LEDを縦と横に並べたものがマトリクスLEDです。
これは一列もしくは一行ずつダイナミック点灯させる必要があります。
ダイナミック点灯について知りたい方はこちらの記事を読んでください。
>>7セグメントLEDの点灯回路を紹介【配線や部品を少なくする方法も】
LCD
画面に文字や数字を表示することが出来ます。
画像を表示したい時はこちらのグラフィックLCDを使うと良いでしょう。
センサー
センサーは種類が豊富です。
- ジャイロセンサー・・・回転する速度
- 加速度センサ・・・傾き
- 光センサ・・・光の量
- 温度センサ・・・温度
- 音センサ・・・音
- 超音波センサ・・・距離
- 方位センサ・・・方位
- 磁気センサ・・・金属の検出
これらのセンサーを使うときには電圧をデジタル値に変換するA/D変換を理解しておく必要があります。
A/D変換について知りたい方はこちらの記事を読んでください。
>>A/D変換の計算方法を解説【電子工作を始めた方向け】
スイッチ
スイッチは形状が色々ありますが、基本的な分類は次の３つだと思います。
トグルスイッチ
スライドスイッチ
タクトスイッチ
マイコン
マイコンは３種類あります。
ここでは簡単にしか紹介しません。
もっと詳しく知りたい方はこちらの記事を読んでください。
>>電子工作におすすめなマイコン【エンジニアが特徴を分かりやすく紹介】
Arduino
PWM制御やセンサーの電圧をA/D変換するピンが豊富です。
C言語を簡単にしたArduino言語も特徴的ですね。
他のサイトでもArduinoを使用している例がたくさんあるので一番使いやすいと思います。
Raspberry Pi
一昔前のパソコンと同等のスペックを持つRaspberry Piです。
WiFiやLANポートが付いているのでインターネットへ接続が可能です。
他にはHDMIで画面に映像を出力することも可能です。
IoT機器を作りたいだとか機械学習を組み込みたいならPython言語を学習してRaspberry Piを使うと良いでしょう。
PIC
ピン数やスペックの種類が豊富なマイコンです。
基板に挿入して使えるタイプから表面実装まで可能なタイプまであります。
ArduinoやRaspberry Piみたいにボードごと載せる必要はないので、小さい物を作るときにはPICマイコンがおすすめです。
電子工作のアイデアを出すためのヒント集|まとめ
この記事では「電子工作のアイデアを出すためのヒント集」について紹介しました。
どんなアイデアも色んな物を組み合わせて作られています。
もしも、アイデアが浮かばないのであれば、既製品がどのようにして動いているのか調べてみると良いと思います。
