設計レビュー 創造設計1班
目次 1、 製品概要 2、 機器・機能構成 3、 製品外観 4、 各構造解説 5、 アルゴリズム解説 6、 計画表
1、 製品概要 製品名: Psychometree コンセプト: 未知の体験を求めて外へ行きたくなる装置 主機能: 1、 製品概要 製品名: Psychometree コンセプト: 未知の体験を求めて外へ行きたくなる装置 主機能: ・樹の生命力を求めて外出させる ・樹の超音波を受信 ・樹の鼓動を振動で感じる ・温度によって樹の生命を感じる
2、 機器・機能構成 超音波センサ マイコン 使用変更点! 触覚ディスプレイ (振動出力) 触覚ディスプレイ (温度出力)
3、 製品外観 表面 24cmほど 植物から機械を経て感じるという部分を強調したデザイン 裏面
4、 各構造解説 (1) 超音波受信回路 (実験について) (2) マイコン (3) 振動モータ (4) ペルチェ素子 (5) 回路図 4、 各構造解説 (1) 超音波受信回路 (実験について) (2) マイコン (3) 振動モータ (4) ペルチェ素子 (5) 回路図 (6) 取り付け位置 (7) 部品表
4.(1) 超音波受信回路(実験について) つまり、回路的な問題はなく センサの拾うことのできる周波数が問題である。 実験は・・・ 4.(1) 超音波受信回路(実験について) 実験は・・・ ① 、10~65kHzの音をとれるセンサで樹の超音波をとる ② 、45kHzの音をとれるセンサで樹の超音波をとる という2つの実験を行った。 結果は・・・① 、② のどちらも樹から超音波をとれなかった。(ノイズ以外の反応なし。) 実験用の回路は超音波、オペアンプ(増幅率約100倍)、Aruduino(と液晶ディスプレイ)により構成されたものであった。 ① のセンサより(10~20kHzの音で)回路が作動することは確かめられた。 つまり、回路的な問題はなく センサの拾うことのできる周波数が問題である。
4.(1) 超音波受信回路(実験について) そこで…… 125KHz Ultrasonic transducer ・中国からの輸入品 4.(1) 超音波受信回路(実験について) そこで…… 125KHz Ultrasonic transducer ・中国からの輸入品 (深圳市飆飚科技有限公司) ・輸送料がかかるがAEセンサに 比べれば安価(約5000円) ・樹木の出す超音波域に近い周波数 →これを使えば本当に作れるのか?という疑問
4.(1) 超音波受信回路(実験について) 実際に聞いてみた Re:Re:Re:Re:Re:「125kHz超音波」について
4.(1) 超音波受信回路 タクトスイッチ 125KHz 増幅度は約1000倍を想定 (1つ目のOPで100倍、2つ目で10倍)
4.(2) マイコン 機能 ・超音波センサからの信号受信とA/D変 換 ・振動モータへのデジタル信号送信 ・ペルチェ素子へのデジタル信号送信
4.(3) 振動モータ 機能 ・マイコンからのデジタル信号 受信 ・振動として刺激を与える
4.(4) ペルチェ素子 機能 ・マイコンからのデジタ ル信号受信 ・温度として刺激を与え る
4.(5) 回路図 電源は電池(1.2V)×4本 を想定
4.(6) 取り付け位置 ① ① メッシュバンド ② ② アクリル板 ③ 基板 ③ ④ マイコンおよび回路 ⑤ ペルチェ素子 ④ 4.(6) 取り付け位置 ① ① メッシュバンド ② アクリル板 ③ 基板 ④ マイコンおよび回路 ⑤ ペルチェ素子 ⑥ 振動モータ ⑦ タクトスイッチ ⑧ 超音波センサ ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ ⑧
4.(7) 部品表 部品名 型番 個数 単価 小計 備考 購入場所 セラミックコンデンサ (0.1μF) 1 創造設計演習室にあるものを使用 4.(7) 部品表 部品名 型番 個数 単価 小計 備考 購入場所 セラミックコンデンサ (0.1μF) 1 創造設計演習室にあるものを使用 (1000PF) 2 または個人のものを使用 抵抗 (3.9kΩ) 〃 (1kΩ) 9 (10kΩ) 3 (100kΩ) オペアンプ UPC4572C 120 オペアンプ2つ分のIC RS 基板 ICB88G 170 340 47cm×72cm PICマイコン PIC18F1320 840 ペルチェ素子 TEC1-12706 700 RSでの販売は高価 秋月電子通商 振動モータ FM64F 6 70 420
4.(7) 部品表 総計は・・・18166円 3万の範囲内に押さえることができた! ※1 $66.23≒5251円 部品名 型番 個数 単価 4.(7) 部品表 部品名 型番 個数 単価 小計 備考 購入場所 タクトスイッチ FSM102 5 69 345 5個単位での購入 RS 超音波センサ TA01254 1 ※1 中国からの輸入 AliExpress 電池 (1.2V) 4 150 600 ニッケル水素電池 秋月電子通商 電池ボックス MC304-3 330 アクリル板 AK-TO5_100-100(商品番号) 2 100 300 1枚で100mm×100mm 板厚は5mm 楽天市場 PICライタ (ボード) 5,200 (ケーブル、電源) 1,600 ケーブルなどのセット メッシュ 4531229016375 (商品番号) 10 126 1,260 1個で10cm×95cm コード AWG24 (白)605-2209 860 長さは30m 総計は・・・18166円 3万の範囲内に押さえることができた! ※1 $66.23≒5251円
5、 アルゴリズム解説 (1) 要求機能 (2) フローチャート(振動) (3) フローチャート(温度)
5.(1) 要求機能 振動モータ: ・振動モータ6つによる鼓動の振動の再現 ・入力電圧による鼓動の大きさや長さの変化 5.(1) 要求機能 振動モータ: ・振動モータ6つによる鼓動の振動の再現 ・入力電圧による鼓動の大きさや長さの変化 (・パラメータの変更による調整が行える) ペルチェ素子: ・温度による樹の生命の感知 ・入力電圧による感知量の変化
5.(2) アルゴリズム(振動) 現段階では n = 5×10^(-3) m = 2×10^(-3) ほどを想定 A~Jは 強さの段階 1 5.(2) アルゴリズム(振動) 現段階では n = 5×10^(-3) m = 2×10^(-3) ほどを想定 A~Jは 強さの段階 1 2
5.(2) アルゴリズム(振動) 1 2
5.(3) アルゴリズム(温度) 健康的に温度差を感じられる最大の幅として 気温から -10℃~+4℃ までを定めた
6、 計画表