2mのケーブルと自転車のライト

今日は比較的暑くならず、外にいても涼しかった。気温も35度には達していない。かといってそこまで涼しいわけでもなく、のどが渇くと水分補給は必要になる。マスクをしていても比較的蒸し暑くならなかった。季節が夏から秋へ移り変わろうとしている。季節の変わり目にやってくる台風にも備えておく必要がある。扇風機は室内が蒸し暑くなってくると必要になり、エアコンもまだドライのまま付けている。去年はベランダの植木鉢を室内に移動させる作業があったが、今年はまだわからない。自転車のヘッドライトを、LEDフィラメントからamazonでのUSB充電に対応したヘッドライトに替えた。充電はmicroUSBケーブルから行う、端子にはゴムの蓋が付いているが、その間にスマートフォン用のmicroUSBのマグネットケーブルが丁度いいサイズで付けることができたので、スマートフォン用のモバイルバッテリーからでも、自転車用のスタンドライトに充電できるようになった。サドルにはゴムのベルトで固定するようだ。LEDフィラメントは比較的丈夫に作ったが、走行中に接触を気にする必要があるので、安全性は向上した。またモバイルバッテリーやマグネットケーブルもそのまま使うことができるようになった。自転車のタイヤには空気の代わりにシリコンが充填されているので、パンクすることはないけれどギアは油を挿して定期的にメンテナンスする必要がある。

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データの保存の試行

免許の更新のために休日朝早く起きているついでに、amazonから買ったUSBメモリに保存したデータの中身を確かめようとすると、フォーマットしか選べなくなっていた。前日にはmacOSでも読み込めていたので、原因が分からなかった。とはいえあるはずのものが保存されていなかったのでショックではあった。とりあえず、引き出しにあったUSBメモリに必要なデータだけを保存する。USBメモリの容量は8GB程度だったが、今から10年前のセーブデータも保存されていた。他のUSBメモリには、講習のデータなどが保存されていたりと、今回のようにデータが破損することはなかった。USBメモリはSSDなどのハードディスクと異なり、データの読み込みと書き込みの速度が明示されていない。間隔としては容量が1TBのUSBメモリは、中で分類のためのフォルダを作る時も動作が重かったように思われた。とはいえ、データとして保存できれば読み込みが多少遅かったとしても、構わなかった部分もあるが、パソコンとして平均的なスペックが出せていた方が動作としては安定する。データが上手く保存できなかったUSBメモリは、amazonで返品することにした。返品には、返送用の住所とコードをプリントする方式ではなく、スマートフォンにメールで送られるQRコードを宅配便の営業所にもっていくと手続きができるように簡略化されていた。容量に比べてコストが安かったけれど、それでも数千円はかかっている。モバイルバッテリーやUSBマグネットケーブル、ワイヤレステンキーなど、家電量販店にないラインナップでも、スペースを取らなかったり、ケーブル配線がシンプルになるなど、ありそうでなかったニーズを満たしていたネットショップならではの製品もあるけれど、USBメモリはそうではなかったようで、実店舗で商品カードと在庫がある商品のパッケージとを交換して購入することになった。容量は10分の1になってしまったが、差し当たって保存すべきデータの量からすると現状でも足りている。

パソコンのハードディスクを選ぶときにも店員のアドバイスもあり、容量やコストだけでなく、読み書きのバランスでcrusial製のハードディスクを選んだ。そういった視点がUSBメモリを選ぶときに足りなかったのかもしれない。また、パソコンは電子機器になるので、防水対応が難しいとして、自宅のintelNUCに使っていた水冷ユニットも取り外すことにした。wiFiコンセントからONにできるものは無印良品の扇風機だけになった。熱伝導性と通気性の高いアルミニウム製のラックはそのままintelNUCを置く台として使っている。intelNUCの保証期間もおよそ1年半が経って、残り1年半ある。新しいノートパソコンが到着しても、サブ機として動かせるようにしておこうと考える。

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接続端子と接着剤

もう一台、別のタイプのダイヤフラムポンプが届いた。形やDCモーターと横隔膜の付き方は似ているが、水の取り入れ口が9.2㎜と一回り大きい、取り入れ口は台形なっており内径10mmのシリコンチューブとピッタリ合った。ドライバーに当てはまりそうなネジ山があったが、回そうとしてもびくともしなかった。とりあえず錆止めスプレーを予め塗っておくことにした。現状のポンプもラジエーターで氷を作る時の10時間ほどの連続運転では水漏れがなかった。もしあったとしてもネジで分解することはできず、接着剤も効果が無かったので、累積時間が2500時間以内、およそ1年の間なら購入時の履歴をもとにメーカーに問い合わせることにする。タッパーのケースが開け閉めしやすい構造になっているので、それについてなにも改善できないのについつい触りたくなってしまう。それほどにもダイヤフラムポンプは日常で音も静かに2年間ほど活躍していた。またmicro-USB端子にwagoのワンタッチコネクターを付けて、半田付けをせずにバネで脱着できるような仕組みを整える。半田付けは溶接に比べると母材を傷つけないし、シリコンチューブも溶けずに残るけれど、基盤などは付けなおしが半田吸い取り線を使ったとしても跡が残ってしまう。ダイヤフラムポンプのDCモーターは端子がむき出しになっており、半田付けが必要になる。もしUSBケーブルとワニ口クリップがセットになっているパーツがあれば電子工作には便利そうだ。直径1mmの銅線を端子の代わりにする。

ワンタッチコネクターは、それ自体はプラスチックでできているが電子回路の分岐に用いると便利だ、かつてはネジ山が付いた棚状の金具が用いられていたものが簡略化されている。透明なものは端子の中身が識別しやすくなる。半透明のタイプは太いチューブに対応しておりメーターボックスの後ろの配電盤などの分岐に使われている。Micro-USBからの消費電力はUSBケーブルに付けられるカウンターから測った。チューブ系が大きいポンプが電圧5.16V、電流が0.15A~0.17Aで、パソコンの冷却用にも使っている従来のポンプが電圧5.16V、電流が0.12Aだった。コネクターに端子を増設して一本のケーブルから2台同時に動かしたときは、電圧は同じで電流が0.3Aだった。どちらのDCモーターも本来は電圧が自動車用の12Vで使うことを目的にしており、それに比べると5Vの出力では電流も比例して小さくなり、音も小さくなる。ポンプが水を運ぶ量はスペック表を見るとやや異なっているが、消費電力と比例してはいる。また今まではお椀や急須などの食器で水を貯めるタンクを代用していたが、埃や髪の毛が入る可能性もあるので、残量が分かりやすく、G1/4のネジに対応したチューブコネクターがあるタンクが届いてから性能を試して見ようと思う。今回届いたポンプによってチューブをG1/4のサイズで揃えることも可能になる。同じタッパーの容器にチューブの口径が8mm、10mm、12mと三段階のバリエーションが表れていた。2年間の連続運転で水漏れがするようになったダイヤフラムポンプは修理できなかったが、未だに端子に電流を流すと動作はするようだ。またポンプとケースの位置関係を測るための目安にはなる。G1/4コネクターにはL字型のコネクターもあり、チューブの長さを節約することができる。まるでコネクターが蛇口のようにも見えた。

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ケーブルと端子

MSNポータルサイトに赤文字で、ラグビーワールドカップのテキスト速報が赤い帯で表示されていた。しばらくすると、赤文字は落ち着いた紅色になり、テキストはセンターから左寄せに変わった。ニュージーランド対ウェールズはどちらがタッチダウンするのだろうか。また前後の空白のマージンも等間隔になっていた。

マグネットケーブルが昨日に繋がらなくなったものを、別のタイプのiPhoneのマグネット端子があったamazonの購入画面にはMFi認証のマークは無かったが、持っているiPhone6sを含む第四世代に対応している。工具箱にはType-Cの予備のマグネット端子がある。先日は布団を畳もうとして、うっかりテレビの端チューナーケーブルを痛めてしまったので、注意が必要ではある。また、購入日は昨年の2018年10月になっている。昨年の冬支度の折、明治牛乳の紙パックにバルク品のシリコンラバーヒーターを入れてホッカイロを自作していたが、その時に発熱を予想より低く見積もっていたために、microUSBケーブルの端子は熱で溶けてしまった。そのときのtwitterには、紙パックをモバイルバッテリーに仕立てたデザインが斬新だとして注目を集めていた。実際的にはLEDフィラメントと同じく、熱と信号と光を分別すべきだった。電球は熱と光が合わさっているから暖かな光になるが、省エネや回路の耐久性を鑑みると、今年はホッカイロや誘導電流とLEDや充電を分けようと思う。アクションカメラのGoProが充電時に発熱したり、PSE認証を施した薄い新型のリチウムイオンバッテリーなども基盤の放熱板がコンパクトになっているのでやや発熱傾向にある。

apple社のライトニングケーブルがとあるWebデザイナーに与えたインスピレーション、影響は象形文字のようでもある。千石電商では、apple社のケーブルにだけ充電やデータ転送に直接関係のない認証用のマイクロチップが埋め込んであるとしていた。それがスマートフォンのなかでも、iPhoneを特殊な位置づけにしている。個人的にはamazonBasicからmicroUSBのマグネットケーブルが揃ったらとおもうけれど、マグネットケーブルは便利な反面、電気が適量通電できると先着で、特定のメーカーのラインナップに限定する癖があり、それがパーツ選びの視野を狭めていたとも取れる。

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電磁誘導とスプーン

電磁誘導モジュールのエナメル線を半田付けの熱でも剥がれないエナメル線に繋いで、電熱線を直接加熱するより、IHクッキングヒーターなどの電磁石の作用で加熱することを試行してみることにした。エナメル線だけでなく剥離剤の薬品があるので、どんなものかを確かめるためにも実際に店舗に足を運んだ。エナメル線は今までは半田で加工できるので、UEWのポリウレタン製の導線にしていたが、今回からPEWポリエステル製のエナメル線にした。PEWの線を加工する薬品を訪ねると、店の棚にデペンドKXという剥離剤があった。帰ってエナメル線の先端を薬液に付ける。しばらくしてPEWのエナメルの膜が脱皮して電極になった。PEWのコードを鉄でできた計量スプーンに巻き付ける。スチール缶の蓋は磁石にくっ付かなかったことから、缶の部分はスチールだが、蓋は加工しやすいアルミニウムだったようだ。磁石でくっ付くことで電磁誘導のあたりを付けられる。例えばガラスの板の表と裏にホワイトボードの磁石をくっ付けられれば、その厚さや形状から、Qi規格のモバイルバッテリーの遠隔充電も可能になる。ガラスが分厚いと磁力が届かず、遠隔充電は現実的でないようだ。また計量スプーンにも磁石がくっつくので、電磁誘導コイルと組み合わせて加熱できることが明らかになった。電磁誘導モジュールにPEWのエナメル線で作ったコイルに、電磁誘導モジュールを接続すると、計量スプーンの柄の温度が120度くらいになった。面積は小さいがUSBケーブルから小型の鍋になる。スポイトで水を入れると水が沸騰した。USBケーブルにはraspberryPi用の3Aのアダプターを使っている。電磁誘導コイルに電気を通す計量スプーンをくぐらせると、電流は最大値の3Aまで必要になった。電圧5Vと電流3Aで最大15Wの電力がUSBケーブルから出力できる最大値になっている。microUSBが鍋に変わるとしても、計量スプーンの質量を媒介してに電気が熱に変わった。例えばドライバーの柄は同じように磁石にくっ付くが計量スプーンに比べると鉄の質量が少ないので、電流は1.5Aくらいだった。これは電熱線のニクロム線ヒーターや、ペルチェ素子の電流と同じくらいになる。スマートフォンやモバイルバッテリーのUSB端子は、iphoneのライトニングケーブルのように裏表のないUSB-TypeCになることが予想されたが、回路がシンプルで小型のmicroUSBが使われている事例もある。とはいえ、モバイルバッテリーの小型化、大容量化によって、USBケーブルが賄う電力量もそれに比例して増えてきた。PC周辺機器には1Aでも大きいが、家電がコンセントでなくUSBケーブルで賄えれば、部屋にコードが絡まるリスクが改善され整理しやすくなることが期待される。現段階ではアダプターのない液晶ディスプレイのほうが少ない。しかしながら、USBケーブル自体はここ数年でも大きくは変わっていない。ファミコンがメモリーの大容量化と小型化によってACアダプターがUSBケーブルに変わった。比較的電力消費がすくない扇風機はUSBケーブルからのほうが、小回りが利く。

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キャタピラの実践

キャタピラーが駆動する様子をイメージしていた。今では情報化社会になって、フィジカルコンピューティングをする重要性はあまりなくなっている。世代間で共同幻想のインフラが異なっているようだ。祖父の時代には、車だけでなく路面電車が走っており、電信柱も地中に埋まっていなかった。父の時代にはベルトコンベアの技術が配送センターだけでなく、出版物、自動販売機にも応用された。コンビニエンスストアで買うパッケージですら、輪転機で量産され、共通の形とフォントを持っている。回転寿司のネタを運ぶのはベルトコンベアで、サイクルが回ることが演出されていた。時計はデジタルになり、ゼンマイで動いていたものは表に現れなくなっていた。

パソコンが普及する前後で、生活はヴァーチャル化していった。ファミコンゲームのドットグラフィックが断片的なものであっても、そこに想像力を巡らせることができるのは、ただの繰り返しだと思えなかったからかもしれない。とはいえ、キャタピラーは工事現場でも見たことがあったが、道が無いところでも、走ることができる。何かを運んだりすることもできそうだ。その感触をきっかけになったのは、サスペンションというバネだった。身近なところでは、ボールペンの芯を出したり引っ込めたりするものと材質も太さも変わらない。一応ステンレスのバネになっているようだ。そのバネがある車、センサーはなくてもモーターさえ無事であれば、這いずり回ってでも道を開くことができる。とはいえ、センサーや基盤にももちろん愛着はあった。それだからこそ自分の感覚でそのパフォーマンスを発揮させたかったのだと思う。

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紐と筒の雛形

USBケーブルには色々な種類があるけれど、TypeAの端子から直角に出ているケーブルはありそうでない。携帯音楽プレイヤーのイヤホンが、ポケットに入れた時に、引っかかることから、イヤホンジャックが直角であればというニーズがあった、イヤホンもまた巻貝のようなフィボナッチ数列が織りなす自然な形から音を反響させて聞こえやすくしているという、それはそれとして、たとえノイズが混じっていても何かが聞こえる、伝わるこということが必要になることもある。かつては配管のパイプや煙突ごしに囁きかけると、ある部屋から別に部屋に声を届けることができる、それが電話の始まりだったという。DCジャックだけでなく、イヤホンジャックもまた、+と-極と信号の組み合わせで、コードを伸ばして繋げる仕組みは変わらない。USBではマグネットケーブルの端子があって、それでくっつける時と、外す時がスムーズになっているが、イヤホンは、ワイヤレスにならなければ、イヤホンジャックにつけたままになっている。それをDIYしていると、線があることが貴重に思えてきた。USBケーブルはraspberrypiでも使っているが、キャタピラ式のクローラーに乗せるとどうしてもケーブルが絡まってしまうので、できれば短いに越したことはない、とはいえ、クローラーから降ろして普通に使うと、またUSBの長さは手が届く半径くらいは長めに取っていた方が持ちやすい。まずは電線を+と-に分けるものの、並列でesp32にも繋げる。USB端子をtype-AからスマートフォンやraspberryPiの給電に使うtype-Bに変える端子がある。Type-BをDIP化して、+極と-極と信号に分けて、オリジナルのUSB線があれば、USBケーブルを短縮して他にバッテリーやカメラ機器を拡充できる。クローラーのバッテリーは先月まで旅行用のポケットに入ってスマートフォンを充電していたモバイルバッテリーを代わりに使っている。出先で電池が足りなくなりそうな時に、重宝していたものが、今ではキャタピラ式のクローラーを動かしている。電気それもUSBを流れている電圧5v、最大2Aの電気で、どのくらいのことができるかと可能性を感じる。

その電池も残量は、緑、黄、赤色の3段階の表示で、定かではない。念の為緑色になっていれば、しばらくは電源の代わりになると経験的に期待するくらいで、中には18650というパナソニック製のリチウムイオン電池が箱のサイズからして2本、チャージコントローラーの基盤、Qi規格の充電コイルが付属している。モバイルバッテリーでは珍しく、充電しながら、スマートフォンも同時に繋いで使うことができるので、残量は分からないままコンセントやパソコンに繋いでいると安心するという感覚が得られる。それを振り切って、クローラーはモバイルバッテリーだけを抱えて、raspberryPiとesp32とモーターをお供に旅に出る。満充電の緑の状態から30分くらい起動させてみる。できれば、リチウムイオン電池とチャージコントローラーで組電池を作り、30wh前後の容量で何か荷物を運ぶことが目的になってはいるものの、偶然リチウムイオン電池が3本あるうち、色違いの1本が故障してしまい、出力が上がらなくなってしまったので、同じ型のリチウムイオン電池と、乾電池の表面に半田付けするのは、半田が母材を溶かさずに電極をくっ付けるという性質からやり難く、溶接する準備もないので、専用の金具が必要になる。一度半田が付いてしまえば、ノリや接着剤より確かな繋がりができて、パーツごとに連帯感が出る。

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USBケーブルの変遷

ラップトップパソコンは膝の上で使うパソコンという意味合いがあったという、ノートパソコンに比べるとパワフルで、デスクトップとノートパソコンの間のようで、社会人になりたての頃から夢中になって検索していた。ラップトップパソコンにはUSBケーブルが付いている、そこからマウスや、CDドライブが動く。音声はイヤホンジャックという電子ピアノに使うような端子がついているけれど、電気的に考えると+と-の他にデーターを扱うケーブルを束ねて、コンセントのように使っているという趣旨は共通している。プラグインという用語は、家電用品を家庭用コンセントに付けることと、CDラジカセやウォークマン、スマートフォンなどにイヤホンを付けて音を聞こえるようにすることが行為としてある。かつてはトランジスタも、微弱な電波を増幅して音声を拾いやすくするために電気を一時的に集めるパーツだった。

かつてはキーボードやディスプレイケーブルに、何本もの複雑なピンが並んでおり、それを整合させるのは電話交換手のような専門的な分野と思っていたけれど、USBの端子の組み合わせでも、機器を相互接続できることが明らかになった。とはいえ、郊外や都心の家電量販店を見ても、USBケーブルはどちらかというとグレーや黒の色合いで、どの用途に使うかが明らかでない。ケータイショップでiPhoneの契約の間にandroidをデータ通信のsimカードだけでインターネットができると聞いて、色ガラスのようなディスプレイにmicro-USBだけが繋がっている。電源の供給とデータのやり取りは同じケーブルで行なっていたのかと新鮮な発見だった。今でもマイコンではmicro-USBになるだけでも基盤のスペースが節約できる。しかしながらraspberryPIでは、typeAのポートが4つあり、それをディスプレイの給電やマウスやキーボードの周辺機器に使う。最近になってスピーカーにもUSBとイヤホンを使う種類のスマートスピーカーがあるという。USBの5vでは、感電するくらいの出力ではないけれど、電流を3Aまで拡張すればスマートフォンの給電だけでなく、いずれはラップトップパソコンにも充電できるとされている。今のところ、ラップトップパソコンにはファミコンのようなアダプターがある。子供の頃はアダプターの箱の中に何が入っているかは分からなかったが、映像や音声を持続的に写すための縁の下の力持ちのような存在だと思っていた。ファミコンのカセットにも端子が付いていたが、ハードウェアに付け替え可能なバリエーションを設けることで、そこに移る映像や展開に段取りができて、スイッチや十字キーを押すたびに次に何があるのかをついつい見たくなる。今ではオンラインゲームが主流で、ファミコンや携帯ゲーム機はインターネットに繋がっておらず、読書や映画鑑賞と情報は変らないとされているが、身の回りのものを電子記号に置き換えることがそこまで無機質にならず、好奇心を持ち続けることができたのかもしれない。ファミコンがミニファミコンになって復刻すると、アダプターはUSBケーブルになり、重りが軽くなった代わりに、HDMIケーブルとディスプレイの役割がより直接的になっている。かつてはテレビといえば映像・音声の3色の端子が付いていた。チャンネル2には何も映らないけれど、放送局から電波を受信するのではなく、その場で記録媒体の映像の元を反映するので、奇妙な存在感があった。

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発電機とUSBの間

発電機が昨日届いた、思ったより早く到着して驚いている。発電機は自転車や電動車椅子を動かすために作られていたもので、回転をギア比でゆっくりにするようになっている。そのため、逆に発電する場合ならゆっくり回してもモーターはその分早く回る。風力発電のギアと同じ仕組みだけれど、ミニ四駆のモーターを回してもLEDを点灯するくらいの発電には至らないので、ある程度想像で新しいものを輸入したという不安な要素もあった。以前のかつて日本製のモーターを発電機に転用した20wの出力のモーターも、それが届いてからは部屋の様子が一変した。こんなに錆びた鉄の塊にネジやボルトを通しただけで、だんだんとレゴブロックができるように形が組み上がっていく、クランクの部分は同じ工場製の鉄のパーツを溶接したもので、凹凸の金属片をシャフトにつけて回していく、よくみると、クランク自体もベアリングで回転するようになっており、軸を握って回すだけでは手がしびれてくる。ボルトとナットを組み合わせても回転するような仕組みが作れず、amazonで検索するとM8ボルトにフライス盤用の握る部分が回転するハンドルが合った、それもこれも、発電機は重いけれど、底が円盤になっており、水平に立てることができない、以前の発電機は木の台にボルトとネジで固定してついには片手で回せるくらいに安定した。とはいえ、回転の間エンジン音が大きく、出力はスマートフォンを再生しながらそれを充電できるくらいで、出力は太陽電池の12v-14vくらいだった。防音用のスポンジを纏わせたことで、かなり着ぶくれた風になっている。とはいえ、新たな発電機にボルトとナットと金具で足を付けてせめて地面に水平に立つようにはしたい。それを少し離れたところからその様子を眺めたい、眺めるだけでは飽き足らず、それを試しに回してソーラーチャージコントローラーに光が灯るくらいに繋げてみたい。なにはともあれ発電機を動かしてみたかった。新しい発電機を素手で回すとわずかに電気が出ている。次にホームセンターで金具を買ってハンドルが回るところまで進めると、6vくらいの電圧が出力された。6v6wのシリコンラバーヒーターがハンドルを回すだけでほんのり温まる。駆動音も比較的静かだった。次に、6vを12vに昇圧するのに、かつて日陰の太陽電池を昇圧させようとしてできなかった時のモジュールがあった、aliexpressでも20w以上の発電機にその基盤を使っていたので、それを繋げてみると6vは12vから24vくらいに昇圧された。太陽電池はそのように発電されなかったので、何かが6vの電圧に含まれている要素があるのかもしれない。 太陽電池用に買っておいた昇圧モジュールは、手で電気を発電するという発想が当時はなかったので、燃えないゴミ箱に入ってしまっていた。それを取り出して繋げて復活することになった。
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お勧めと自分なりの選択を測る

太陽電池は、12Wの形が晴れの日に55%から75%くらいまでバッテリーが貯まる。バッテリーは、バイクなどのエンジンの補助に使われる化学反応で電気を起こすタイプで、充電するときは、電気を逆に流して還元させる。バッテリーに何か電気を消費するものを繋ぐと、電圧は12Vで一定しているものの、出力は下がる。数値はおよそ40%を下回ると、安定した起動が難しくなるかもしれない。電気を消費するデバイスを外すと20%くらい出力が上がる。初めは太陽電池が供給を止める夕方から朝方の薄暗い時に、数値が一定であれば安心するけれど、貯蓄に向けて現実味が高まる。しかしながら家庭用コンセントのような安定感はあまりない。もし掃除機やテレビなどをつければ15分使えればいい方だ。それでもスマートフォンを充電できたり、パソコンの周辺機器は外でも充電できる。しかしながらパソコン本体はUSBでは充電できない、タブレットは充電できるので、もしUSBで充電できるcpuが1.5GHzくらいあったタブレット型のパソコンがあれば、ニーズがあるような気がする。僕の目標は携帯機器で原稿用紙を書くことだ。昔から文章は、どれだけそれを作成するのに苦労したかを反映するような媒体だった。苦労そのものを否定するわけではないけれど、できれば相手に負担をかけるより自分でそれを軽減していきたいと考えている。
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