緑豆壱拾壱號「social distance alarm」

はじめに

GreenPAKっていうFPGAみたいなデバイスで2m以内に何かが近づくと音で教えてくれるバッジを作ってみました。
単4電池1本、またはエネループで動作します。
ソーシャルディスタンスを確保できるかもしれません。

外観

動作

物体までの距離が2m以内に近づくと断続的に音が鳴り始め、近づくほど音が高く、間隔が短くなり、物体の接近を知らせます。
動画⇒Twitterのページ

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設計情報

部品一覧

GreenPAKはメーカー直販で一個から購入できますが、送料やカード会社の為替手数料などがかかるので、DigiKeyさんで何かを買うときに一緒に買ってみるのはいかがでしょうか。
なお今回は超音波距離センサーに3.3Vで動作するものを使いましたが、ステップアップレギュレータを５V出力のものにすれば、同じ設計データで5V品も使えると思います。

部品名	型番	代表的な仕様	参考価格(秋月電子)
GreenPAKボード	SLG46826V-DIP	SLG46826V搭載 20-pin DIP / 動作電圧: 2.5～5.5V	秋月取扱なし / 241円@DigiKey
超音波距離センサー	HC-SR04P	動作電圧: 3～5.5V / 3V時検出距離: 2～400cm / 検出角度: 15度以内	秋月取扱なし / 5V品で450円
ステップアップレギュレータ	？	入力電圧: 0.9～3.3V / 出力電圧: 3.3V / ３ピン	秋月取扱なし / 8ピン品で500円
圧電サウンダ	？	14mmφ	秋月取扱なし / 13mmφ品で30円
スライドスイッチ	ＳＳ１２Ｄ０１Ｇ４等	１回路２接点	25円
電池ボックス	？	単４×１本用 / 接続用リード線付	50円
単４エネループ	BK-4HCD	出力電圧: 1.2V / 容量: Min.930mAh	秋月取扱なし / 4個1680円@ヨドバシ
ミニブレッドボード	BB-601等	穴数：170 / サイズ：45X34.5X8.5mm	130円
ジャンパーワイヤ	BBJ-140等	14種類×10本	400円

接続図

ブレッドボードにジャンパワイヤーで配線してから、適切な場所に部品を取り付けます。
はんだ付けは行っていません。
ステップアップレギュレータの電源端子はGreenPAKボードの端子をNotUseにして共用してます。
また、ステップアップレギュレータはショート防止のため絶縁テープで包んでいます。
電池ボックスは両面テープで張り付けました。

部品を外した時の配線がわかる写真を公開します。

設計データ

GreenPAKのプロジェクトファイルを、GitHubで公開しています。
https://github.com/AoiSaya/GreenPAK_DistanceAlarm/

「GreenPAK Designerソフトウェア」で
src/SocialDistanceAlarm.gp6
を開いてご確認ください。

設計ノウハウ的なこと

IO端子によるインバータ

LUTが足りないとき、余ったIO端子を内部信号のインバータがわりに使うことができます。今回は回路に余裕があるですが、IO端子が余っているのでPIN6を使ってみました。

具体的には、端子設定を双方向1xpush pull 、100kΩプルアップにし、INにVDDをつなぐと、OE端子に入力した信号が反転してOUT端子から出力されます。この接続では外部端子はHigh出力固定のままになります。

GreenPAKのこと

GreenPAKは、Dialog Semiconductor社が販売しているCPLDとFPGAの間を埋めるようなプログラマブルデバイスです。詳しくは別記事で紹介していますので、そちらをご参照ください。
https://elchika.com/article/6ddfba55-fa3e-436b-b603-69478b6b450d/

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GitHub/AoiSaya
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