HaLake二時間利用者用タイマー（プロトタイプ）

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今回は、HaLakeを二時間まで利用するお客様に時間経過をお知らせするタイマー（プロトタイプ）を作成しました。

HaLakeタイマーのプロトタイプ

今回主に使用した物

  • Arduino Nanoの互換機
  • 10KΩ抵抗2本
  • リチウムポリマー電池 110mAh
  • リチウムポリマー電池充電器
  • I2C接続小型LCDモジュール AE-AQM0802
  • 圧電スピーカー SPT08
  • ジャンパワイヤ（オスーオス）
  • ピンヘッダ
  • ミニブレッドボード
  • 配線が収まる小さなケース

本体配線

配線図

図の左側に出ている三本の線は充電器と接続するための線で、左側から赤色がバッテリー充電器のプラスにつなぐピン、オレンジが充電中や時間のリセットを認識するピン、黒が充電器のマイナスにつながるピンです。
実際に配線すると下の図のようになります。

実際の配線写真

ちなみに、上で説明した三本の線は下の図のように容器の側面の適切な場所に穴を開けて外に飛び出るようにしてあります。
今回はジャンパワイヤにピンヘッダを半田付けしてこれから作成する『充電クレードル（仮）』に刺しやすくしています。

飛び出している信号線たち

LCDは蓋に接着していきますが、そのままだとピンが箱の中に出せないので穴を開けてそこからピンを内側から接続できるようにしました。
また、グルーガンでLCDを蓋に接着することで固定されて作業しやすくなります。

蓋にLCDを固定

これでタイマー本体のプロトタイプができました。
次は、『充電クレードル（仮）』の作成です。

充電クレードル（仮）の配線

充電クレードル（仮）の配線

こちらの配線はシンプルです。
本体の三本の線に沿って左からマイナス・信号線・プラスで配線していきます。
真ん中の信号線は、今回プルアップ抵抗を本体に配線したのでクレードル側の配線でマイナスにつなぐことで、Arduino Nanoでピンの状態を監視することで本体をクレードルに刺した時マイナス（GND）に落ちたことを確認して、タイマーのリセットと充電中を確認できるようにします。

プログラム

今回プログラムはPlatformioで作成しました。
下記のURLからgithubリポジトリにアクセスできます。
Arduino IDEで試したい方向けのスケッチも用意してありますので、試したい方はご利用ください。
※ 今回のプログラムではLCD操作にST7032ライブラリを使用していますので、各環境で『ST7032』ライブラリのインストールを先にしてください。

github.com

稼働

上の図のようにクレードルに差し込むとLCDの表示が変わるのが確認できます。
また、下の図で時間が経過すると表示の時間が減っていくのが確認できます。

実稼働（40倍速映像）

本番用作成に向けて

  • クレードルに間違った向きで差し込むと逆に電流が流れて壊れる可能性があるので、接続部を特殊なものに換装する。
  • ユニバーサル基板に半田付けして衝撃で回路が壊れないようにする。
  • さらなる低コスト化を目指す。

まとめ

今回はArduino Nanoを使ってHaLake利用者に利用時間をお知らせするタイマーのプロトタイプを作成をしました。
プロトタイプ作成で見えてきた課題もいくつかありますが検証を重ねたのち近日、本番用の作成とHaLake利用者に来店時に使用してもらう予定です。

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