マイコンをはじめよう
マイコンで制御をしたいです！
唐突に何を言っているのでしょうか、という感じですが、要するにマイコンと呼ばれるものを使って水槽管理に役立てたい、というお話です。
例えば自動でライトをON/OFFするとかです。
これによって今まで手動で水槽のライトをON/OFFしていたのだったり、Co2が24h供給されてたりしたのをいい感じに自動でできるようにします！
マイコンとは
マイクロコンピューターの略です(たぶん)
パソコンに入っているCPUという部品のすごいちっさい版みたいなイメージです。
こんな感じの黒くて足のたくさん生えた部品で、プログラムを書き込んで、そのプログラム通りに動作します。
よく聞くところだとマイコンジャー(炊飯器)。
これは炊飯中に、このタイミングは強火だ、とか、ここで弱火だとか、いい感じに加熱をコントロールすることでふっくらおいしく炊けるとかそういう感じです。
こんな感じで炊飯器ならヒーターを、水槽ならライトなど、ある程度自由に自動化することができます。
なんでマイコンを使うとライトのON/OFFとかできるの？
マイコンがプログラムに従って動作するよ、っていうのはわかってもらえると思います。
その「動作」の中に、マイコンの足からの出力(電気)をON/OFFするというものがあります。
パソコンは1と0を扱っているんだよと聞いたことがあると思いますが、これがON/OFFにあたります。
そしてピンの話をすると、ONが5V出力(電源あり)、OFFが0V出力(電源なし)にあたります。
※ ON時の出力電圧は供給される電圧で変わります
つまりピンのON/OFFによってライトのスイッチを入り切りできるというわけです。
何を使おう
この辺の界隈だとだいたい
- ラズパイ
- Arduino
この2つの系統に分かれます。
ラズパイ
ラズパイはマイコンとはちょっと違って、パソコンに近い存在です。
そのため、複数のプログラムを並行させるとか、自分のパソコンから遠隔でプログラム書き換えができるとか、かなり便利です。
ラズパイは使ったことがあり、とても便利で使いやすいのですが、なにせその正体はLinuxというOSを動かしているパソコンなので、この辺でハードルを感じてしまう人がいるかもしれません。
ただ、慣れればめちゃめちゃ使いやすいです。
Arduino
こちらは正統なマイコンです。
私自身がマイコンを触ったことがないので、イメージだけで書きますが、マイコンに書き込んだプログラムをただひたすら実行する、みたいなヤツです。
そのため、単純な決められたルーチンを実行するみたいなことに使えます。
利点としてはOSがないのでシンプル、低消費電力といったところでしょうか。
じゃあどっちなの
今回は合う/合わないではなく、シンプルにマイコンを使ってみたいということでマイコンをチョイスします。
正直、ラズパイの方が機能追加とかパラメータ調整が楽なのでラズパイを使いたいところなのですが、それだといつまでもマイコンを使いそうにないのであえてマイコンでチャレンジです。
じゃあArduinoを使うの？
というわけでもないのです。
Arduinoはなんでも1枚のボード中に詰め込まれているので、必然的にデカくなります。
そこでとにかく小さいものを探していたところ、色々候補はあるのですが、M5 Stackに行きつきました。
メジャーなところだとこんな感じの画面付きのガジェットです。
色々試してみるのはこういうのを使った方がいいのですが、今回は用途が決まっており、できるだけ小さくしたいのでシリーズの中で一番小さなコイツにしました。
M5 Stamp S3です。
使ってみる
ここからは小難しい話になってくると思いますが、簡単に書き出していこうと思います。
どうやって使うの？
だいたい2通りあって、以下の２つのいずれかを使って、パソコンからマイコンボードにプログラムを書き込む、という流れになります
- Arduino IDE
- PlatformIO
Arduinoはさっきも出てきましたが、Arduino用の開発ツールをこのM5 Stampでも使える、ということです。
PlatformIO色々な開発ツールからM5 Stampにプログラムを書けるツールらしいです。
今回はベーシックにArduino IDEを使って、慣れてきたらPlatformIOに移行する感じにしたいです。
いったん切ります
という感じで、M5 Stamp S3を使って水槽の自動化にチャレンジしてみたいと思います。
次は具体的な使い方を紹介しようと思いますので、今回はいったんここで終わりとします。
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