obniz Board1Yとタッチセンサーを使ったiot眼鏡

obnizBoard1Y
obnizIoTコンテスト
obniz IoT コンテスト 2021

人間の静電容量を利用したタッチセンサーは有名だが、obnizBoard1Yではなかったため、眼鏡という形で作成した。

部品名	個数
obnizBoard1Y	1
1MΩ抵抗	1
ジャンパー線	2
銅ワイヤー	20ｃｍ
信号線	適当な長さ
usb type c	1
モバイルバッテリー	1
自分の眼鏡	1

windows10
半田ごて
obnizOs
A/DMoniter

眼鏡をかけるとページのコンソールにonと表示させるように作成した。
かけていないときはoffと出力されている。

ここに動画が表示されます


タッチセンサー
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css" />
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <script src="https://unpkg.com/obniz@3.x/obniz.js" crossorigin="anonymous" ></script>
  </head>
  <body>
    <div id="obniz-debug"></div>
    <script>
      var obniz = new Obniz("OBNIZ_ID_HERE");

      // called on online
    obniz.onconnect = async function() {
        // called while online.
        obniz.onloop = async function() {
          // Javascript Example

        // Javascript Example

        obniz.ad4.start(function(voltage){
          if(voltage > 0.55){
            console.log("ON");
          } else {
            console.log("OFF");
          }
        });
      }
      // called on offline
      obniz.onclose = async function() {
        
      };
    };  
    </script>
  </body>
</html>

信号線を二本準備する
二本の信号線を抵抗1MΩで接続する。
銅ワイヤー半分に切る、新しく信号線を準備して、画像のように接続した。
抵抗につなげた信号線と銅ワイヤーをつなげた信号線を画像のように、抵抗と信号線の接続点に銅ワイヤーとつなげた信号線の銅ワイヤーをつなげてない方をつなげる。
抵抗につなげた信号線の抵抗と接続していない方にジャンパー線を接続する
眼鏡に銅ワイヤーをくくりつける
眼鏡に合わせて銅ワイヤーをカットして顔に触れるように曲げる
銅ワイヤーの顔に触れる部分の被膜を剥がす
obniz osでソースコードのタッチセンサーを実行する
ジャンパー線の一方をobnizのpin4にもう一方を5v出力pinに接続する。
完成

はじめに、arduino でタッチセンサーを作るのと同じ回路を作成した。（回路図をタッチセンサー1に記載）
arduinoの方法はPINの電圧が上昇するのが人間のキャパシティを理由に遅延することを利用した方法だった。実際に実行すると電圧の遅延を検知することはできなかった。
理由はobnizの電流が非常に大きい事だと推測される。
電流が大きいと人間に電荷を蓄積させる時間が短縮するからだ。
次は回路2（タッチセンサー2に記載）の電圧を測定するのにobniz.incさんが作った開発ツール　A/DMoniterをデバイスにインストールして、AnalogでPIN4の電圧を監視した。
その結果PINに印可されている電圧は抵抗器1MΩで分圧された電圧だと確認した。従って抵抗器と電源とobnizの電圧測定器は直列で接続していると認識できる。
これを利用して回路3（回路図のタッチセンサー3に記載）を作成した。
回路3とソースコードを使用することでセンサーに接触したときの電圧の変化を読み取ることができた。
プログラムにはログに判定の結果を表示させるようにした。

回路3には抵抗とキャパシタとobnizが書かれているが実際にはキャパシタは人間である。
抵抗とキャパシタに電流が流れてキャパシタに電荷がたまる電荷がたまりきると放電する。放電するとPINの電圧が上昇する。
この上昇を検知することで接触を判定した。

yoshitaka-kanten

yoshitaka-kanten さんが 2021/05/15 に編集をしました。 (メッセージ: 初版)
yoshitaka-kanten さんが 2021/05/15 に編集をしました。
yoshitaka-kanten さんが 2021/05/15 に編集をしました。
yoshitaka-kanten さんが 2021/05/15 に編集をしました。
yoshitaka-kanten さんが 2021/05/15 に編集をしました。

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obniz Board1Yとタッチセンサーを使ったiot眼鏡

概要

部品とツール

部品

ツール

作ったもの

使い方

全体画像

眼鏡の画像

タッチセンサー部分

動作の様子

制作プロセス

回路図

ソースコード

作成方法

開発までの道のり

動作原理