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3duilab が 2022年03月30日22時01分03秒 に編集

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スイッチングフォトリフレクタ(非接触空間センサー)

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非接触空間センサー

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非接触センサー

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電子工作

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# 概要 **スイッチングフォトリフレクタ**は2019年に私が発明した非接触空間センサーのセンシング方式です。その核心は**SPIでADコンバータを読む**事です。しくみは簡単なのですが、針先のような瞬間に計測する独特のロジックは非常に珍しく、認識しにくいと思います。今回はこのセンサーの制御について詳しく解説します。 # 動画1(ロジック) @[youtube](https://youtu.be/2nsKjp-DlOk) # 動画2(反射光) @[youtube](https://youtu.be/ItxDSGHfcOE) # しくみ 反射光は距離に比例せず、瞬間の測定は不安定ですが、下記の処理で自然な感じに見えます。 1.ADコンバータ※をSPIで読むと同時に赤外線LEDを10uSオーバードライブ  ※MCP3208 https://www.microchip.com/en-us/product/MCP3208 2. 赤外線LED OFF/ONの2回反射光を読み、その差を距離データとします。 3. 8個のセンサーで順に上記2.を実行します。 4.センサー起動時に自然光の強さを測定し距離データから引いて校正します。 # ADコンバータ読み取りフローチャート ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/231546f6b0116610d922a0e423d77cdc1742a202/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f31383164613832352d646330322d343939302d626461342d3362323431386663646437372f38393534356430662d643937312d346230382d386634362d386439396462336666383131/)   ※初期値:起動時の自然光の強さ # ロジック(未検出) ![未検出](https://camo.elchika.com/493a682852fa6005e136fcaf7d8ab5074f31fdd4/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f31383164613832352d646330322d343939302d626461342d3362323431386663646437372f31623436376437312d346465302d343934372d386361352d623431356634363633303138/) # ロジック(検出中) ![検出中](https://camo.elchika.com/5639125ed38e830a6799567a5f7378da43f6f0ba/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f31383164613832352d646330322d343939302d626461342d3362323431386663646437372f66303034313238322d353839382d343835362d393134642d356330323334306566313138/) ADコンバータ値が未検出より上がり(左に移動)約16倍に # 本体基板 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/eb747efa6906b083f37d8399ab73a6ba2914febd/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f31383164613832352d646330322d343939302d626461342d3362323431386663646437372f34666433333032392d383732662d346135662d396634362d346665363632353930343466/) # 終わりに 他の電子工作に比べ処理が複雑ですが**1サイクル(最短約1mS)毎に8個の距離データを取得**できます。このデータによる制御で解像度約1センチの非接触スイッチや非接触タッチパネル、魔法の地図など近未来製品を創り出すことができます。 これらの試作品は真似が難しく独自の分野を生み出す力があります。感染症対策や非接触入力装置の他、日本が得意とする電子機器や模型などと相性が良いです。回路図はユーザーマニュアルから、ソフトウェアはwebsiteのUser Guideから公開しています。 日本が外国との開発競争に勝つには斬新な製品を創り出すしかありません。これらの試作品を製品化して世界で使ってもらい、電機産業を復活させたいと思います。このようなストーリーを創りたい、21世紀を生きる子供たちのために。力を貸してもらえませんか。 @[youtube](https://youtu.be/oEvZNULmKig) # リンク スポンサー様募集中 https://interactive-hand-sensor.com/root/mail website https://interactive-hand-sensor.com/root/ 発売中 https://www.switch-science.com/catalog/6495/ ユーザーズマニュアル(回路図) https://interactive-hand-sensor.com/root/user-manual ツイッター https://twitter.com/TakahiroMaeda3 インスタグラム開発履歴 https://www.instagram.com/3duilab/?hl=ja