リレースイッチとネットワーク

サーボモーターと銅線を組み合わせて、スイッチを作ったことがあった。サーボモーターの電力は小さいけれど、それが別の回路を繋げたり、離したりすれば、シンプルなプログラムと回路で、動きのある装置ができそうだと考えた。ぜんまいや歯車もなく、銅線を加工して、ホームセンターのネジを組み合わせて、スイッチを作った。ある回路に信号を送ると、銅線が別の銅線とくっ付いて、電源がONになる、またその回路に信号を送らなくなると、銅線は離れてOFFになる。サーボモーターの角度と位置により、多少揺れても同じ位置で動作する。Arduinoでは数十秒ごとのサイクルで動き、esp32ではwifiで時計を取得して、数分から1日のどこかのタイミングでONとOFFを切り替えるというアイデアがあった。

ふと回路を調べていると、リレースイッチという、電磁石に信号を送って別の回路のONとOFFを切り替えるようだ。もしその存在を知っていたら、サーボモーターで何かを作ることは無かったかもしれない。リレースイッチは何かのバッテリーのようにも見えて、新種のキャパシタだとも予想していた。LEDフィラメントを順方向で点灯させたり、モーターの動きが一定方向のダイヤフラムポンプには向いているかもしれない。PCの冷却水の循環などが、タイマーで動くということも可能かもしれない。クローラーの夜間走行用のライトにはトランジスタを使っている。トランジスタも信号だけでなく、3本の足に+極と-極を使っているので、増幅というよりはリレースイッチ的な使い方をしている。2017年10月発行トランジスタ技術という雑誌の付録にも、ESPとパーツショップで手に入るパーツを合わせて、arduinoのようなものを作るという企画もある。プロセッサにはESPRESSIF社の切手くらいのサイズのESP32を使っている。WiFiがついて通信を介したプログラムができるという。

WiFiはラジオやトランシーバー、テレビ、GPSなどの電波のちょうど間くらいの帯域で、インターネットの通信を行う。いまだに有線での接続は根強く、電車のパンタグラフにもフクロウが静かに飛ぶための形状が応用されているという。電車は電力は安定しているがいまだに電波は安定しておらず、3G/LTEかまたはトンネルや駅から駅に移動するときには電子書籍などのオフラインでも見ることができるメディアを活用している。RaspberryPiでもtype3になるまではWiFiは内蔵されておらず、USBの小さなアダプタを繋げることでアンテナなどを代用していたという。WiFi自体はかなり昔からデジタル機器を相互接続する方式として存在していたが、そこで何に応用するかが定まっていなかった。もし試せるのなら2台以上のESP32で、相互通信をするモデルを作ってみたい、片方がスイッチを押すと、もう片方のデバイスのLEDが点灯、もう片方のスイッチを押すと、先のデバイスのLEDが点灯、このようにどちらにも送信と受信の機能がある。もし有線でこれを行うとすると、TXとRXの配線が交互に必要になり4本の配線が必要になる。距離は最大100m程度で、壁などの遮蔽物があると電波が弱まってしまう。空中なら遮るものがなく、階段で降りる元のベランダに送信機、地上でスマートフォンで受信できれば、空間を有効に活用できるかもしれない。WiFiのアクセスポイントを作ることができても、それを中継するリピーターを作るには、既存の家電を買うこともいいけれど、まずはもともと持っていたESP01にファームウェアを入れて、また動作するか検証してからにしようと思う。部屋のwifiはほとんど弱まらないので不足を感じないが、引っ越す前から持っていたWiMAXは道路では動いても部屋ではほとんど受信できなくなっていた。実際には家電などやパソコンにもWiFi受信機が内蔵されているかもしれないが、DIYでは中国のESPRESSIF社のESPが実装の唯一の手がかりになっている。Googleなどの検索エンジンでも、学校や引っ越し先の詳しいことは分からない、より実用的なことはどのようなメディアや小説が自分に馴染みがあるかという、どちらかというとデータから叙情的な手がかりを掴むことくらい。それは遠回りかもしれないし、実際には見ざる言わざるというように、周りから敢えて情報を選んでいるのかもしれない。

ESP01を手に入れた時は、ATコマンドを使うことはarduino経由でできたものの、windowsパソコンがなく、ファームウェアを更新することができなかった。検索するとmacOSXでも方法があるというけれど、プログラムはコマンド経由で設定するにしても、再びWiFiと繋がるかどうかはまだ分からない。ESP01はESP32と異なり技適、日本工業規格を取っていないので、いずれはESP32でも同じことができるかを検証する必要がある。まずは、USB経由でパソコンがESP01を認識するかどうかが気になる。WiFiで簡単なネットワークを作るにも1台以上あれば、受信と送信が成立する。トランシーバーはまだ使ったことはないけれど、もしかしたらWiFiの帯域でモールス信号を送受信するようなこともあるかもしれない。公共のアクセスポイントも飲食店や公共施設を除いてあまり普及していないが、その分通信をDIYしながら探検しようと思う。

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