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2018.08.28

【ソレノイド詳細解説】IoTの力でスマホを振るとソレノイドがシュコシュコ動く仕組みを作ってみる

たくろーどん

駆動部品いろいろ
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こんにちは、たくろーどんです。

これまでの記事では、電子工作に使えそうな駆動部品を紹介してきました。サーボモータ、ステッピングモータときたら……次に使ってみたいのはソレノイドですよね!

ということで、ソレノイドをNefry BTで使えるようにしていきたいと思います。

そして、最終的にはスマートフォンをシェイクするとソレノイドをシュコシュコ動かせるようにしてみたいと思います。


ソレノイドのしくみ

ソレノイドとは銅線(コイル)に電流を流すことにより磁界を発生させ、磁性体の可動鉄芯を吸い寄せる(吸引)電気部品のことです。電流を流している間は常に吸い寄せられていますが、電流を切ると吸引力はなくなります。

下記に、その仕組みを簡単に示しました。

仕組み.png

また、この動作を応用して

といった種類があります。

ソレノイドを使ってみる

まずは簡単な例として、Nefry BTについているスイッチを押すとソレノイドが動くようにしてみます。

用意するもの

回路

ソレノイドに極性(+、-)はありません!なので、安心して配線しましょう!

回路図.png

プログラム

NefryBTの環境構築」を参考に、Nefry BTに下記のプログラムを書き込みます。

#include<Nefry.h>

void setup() {
  Serial.print(115200);
  pinMode(D4, OUTPUT);
}

//FET:電圧閾値0.8~2.0V 今回使っているトランジスタの場合は!
void loop() {
  digitalWrite(D4,LOW);
  if(Nefry.readSW()){
  digitalWrite(D4,HIGH);
  }
}

動かしてみると

Nefry BTのスイッチを押すと、シュコシュコします。

Image from Gyazo

IoTでソレノイドをシュコシュコする

それでは、スマートフォンをシェイクするとソレノイドをシュコシュコ動かせるようにしていきたいと思います。ここでは、スマートフォンの加速度を利用します(スマートフォンの加速度の利用する方法はこちらに少しまとめてあります)。

Node-Redのフローを作る

Node-REDで下記のようなフローを作成します。

node-redのフロー.png

Node-REDの詳細は前回の記事をご覧ください。

Nefry BTにプログラムを書き込む

Nefry BTに書き込むプログラムはこちらです。

動かしてみると

シリアルモニタを見てみると、スマートフォンの加速度の変化に応じて値が表示されます。

ソレノイド_シュコシュコ事案.gif

下記のようにスマートフォンをシェイクすると、ソレノイドの挙動が変化してます(音をよく聞くと、ソレノイドが早く動いたり遅く動いたりしているのがわかります)。

無事、スマートフォンをシェイクするとソレノイドをシュコシュコ動かすデバイスができました!

ソレノイドを使った機構の例

ソレノイドはシンプルな動作をしますが、何かをつくるときの機構として使うことができます。動画ではソレノイドを上下させることでクラッピーに拍手させています。工夫次第では面白い機構が作れるでしょう。

おわりに

発想は自分次第です。 ソレノイドを使って面白いデバイスをつくってみてください!

参考

ソレノイドの動作説明: ソレノイドの製造・販売で有名なタカハ機工株式会社より

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