2014_8_4

Arduinoを使って、デジタルスケールのHack

starain_gauge

デバイス担当のクモンです。
 
今回は、「物の重量を、iPhoneから観察する」というお題。
まず物の重さの変化を観察をと思い、台所にあるデジタルスケールのHackしてみました。
ブログの記事としては、2つに分けて書こうかと思います。
 
 ①Arduinoを使って、デジタルスケールのHack編(本稿)
 ②konashi使って、ハードウェア(デジタルスケール)とiPhoneの連携編
 
②まで作り込むとデバイスのネットワーク接続が可能になるので、
最近なにかと話題のIoT(Internet of Things)の文脈にそった
デバイス制作に近づけます。※IoTについて記事下部参照
(とは言ってもネットワーク接続可能になるだけで、IoTと言うにははまだ遠い存在ですが…)
 
まず、Arduinoを使って、デジタルスケールのHackから。

 
今回使用したのは、Amazonで800円位で買うことができるデジタルスケール。
 
photo 2 photo5
 
このデジタルスケーラを分解すると、
 ①ひずみゲージ:重さを計測する部分
 ②バッテリー
 ③基盤:計測結果を演算/表示する部分
に分解できます。
 
今回使ったのは、以下”ひずみゲージ”です。
 
photo6
 
「えっ!」こんな塊で重さ測ってたんだ!ってな金属の塊がでてきます。
この金属の塊が、ひずみゲージというセンサです。
 
ひずみゲージは、
「金属(抵抗体)は曲がると、抵抗値が変化する」
という金属の物理特性を利用し、
抵抗値の変化を監視することで金属の曲がり具合をセンシングするものです。
(人が見えない歪みでも抵抗値が変化します)
 
台所にあるデジタルスケールは、このひずみゲージを利用したもので
 ①デジタルスケールの上に物を乗せると
 ②ひずみゲージが”ひずみ”
 ③抵抗値が変化する
 ④その抵抗値の変化量からものの重量を算出
これが私たちが日常使っているデジタルスケールの仕組みです。
 
photo (4)
 
家電を分解すると先人の知恵がきゅっと詰まってておもしろいです。
わざわざデジタルスケールを分解しなくても、
ひずみゲージは単体で売られています。
でも、家電の分解をすることでプロダクトにつまった沢山の知恵を学べるのでオススメです。
以下がその結果です。
 
【やったこと】
 ひずみゲージの抵抗値の変化に応じて、LEDの光量を調整
 
【使ったもの】
 •Arduino Uno
 •ひずみゲージ:デジタルスケール
 •オペアンプ:取得値増幅用
 •抵抗
 •バイパスコンデンサ:供給電力安定用
 •LED
 
【Fritzing】
lt1167

 
【デモ】

 
なんか、とんでもない地味なものができあがってしまったのですが、
とりあえずデジタルスケールのHackはできたので
次はiPhoneとの連携を試み、変化している抵抗値の可視化していきます。
 
【about IoT Tech】
今回の「物の重量を、iPhoneから観察する」に関連した話題として事例の紹介を。
bistro-cat-feeder-uses-facial-recognition-technology
 
先日猫の顔認識で話題になったBistro
 

※参照:https://www.indiegogo.com/projects/bistro-the-smart-feeder-that-recognizes-your-cat-s-face
 
コレは飼い猫の健康状態をクラウドで管理かつスマホから確認できるというデバイス。
デバイスに乗るとその猫の体重が計測され、クラウド上に保存される。
餌の与える分量の調整や体調の管理を容易にしてくれるデバイスのようです。
 
猫の顔認識で複数の猫の健康状態を管理できる優れもの。
 
猫の顔認識の画像がなんかかっこよい…