センサー 説明資料
センサー 説明資料
センサについて
センサとは、人の目や耳などの代わりに機械が周りの状況を取得するために使われる部品です。 音量を取得するものや明るさを取得するものなどその種類は多種多様で人が感じられるものはもちろん、人の感知することのできない微弱な信号を取得することができます。
1.どんなものを取得することができるのか
先ほど例に挙げた音量や明るさなどはもちろん、手のジェスチャーを取得するものやモノの色を取得するものなど本当に多種多様です。 センサによっては簡単に入手できないものもありしますので、今回はネットや秋葉原で電子部品を販売している秋月電子通商さんで扱っているものを基準にリストにまとめてみました。
- 音量センサ
- 距離センサ
- 方位センサ
- アルコールセンサ
- 角度センサ
- 圧力センサ
- 放射線センサ
- 加速度センサ
- カラーセンサ
- 明るさセンサ
- 温度センサ
- 湿度センサ
- ジェスチャセンサ
秋月電子通商で扱っているセンサはこれだけではありませんが、目立ったセンサだけでもこれだけあります。 一般的にはこれらのセンサからの入力を使って他のモノを制御します。
2.センサの選び方
次にセンサの選び方について簡単に説明します。
例として 『大体100cm以内に人やモノが来たことを発見したい』 という前提で説明していきます。
まずはどのようなことを取得したいかをはっきりとさせ、目的の種類のセンサを探します。 今回は距離を測る目的のため今回は距離センサのページを開きます。 距離センサといっても複数の種類があります。 80cmまでしかはかれないものや5.5mまではかれるものなど様々です。 この中から今回の目的に向いたものを選んでみましょう。
この時に見るのがデータシートと呼ばれるセンサの性能が記載されている書類です。
それを読むのが一番詳しいことが書いてありよいのですが、とても詳しく書かれており、その内容を理解するのはなかなか難しいです。
もちろんデータシートを読めるようになるのは大切ですが、初心者の方にオススメする方法は秋月電子通商さんのセンサーごとのページに書かれている概要を読み、このセンサーで出来そうなモノにおおざっぱに目星を付け、センサの名前（例えば ○○） ＋ 使いたいボード（例えばArduino）で検索をかけることをお勧めします。
そのような検索でサンプルプログラムや回路図が記載されているブログなどのサイトが見つかると思うのでその内容を読み問題なく使えそうであればよいと思われます。 全く見つからない場合はプログラムを１から作らないといけないので、そのようなものはなかなか扱えるようにするまでが大変ですのでオススメできません。 見つからない場合は、先ほどのデータシートをよく読みプログラムや回路を作成することで扱えるようになるのですが、少し難易度は上がりますので興味があれば試してみるのも面白いと思います。
先ほどの選び方で秋月電子通商で扱っている距離センサの中から、シャープ製のGP2Y0A02YKという型番のセンサをえらんでみました。
距離も0.2mから1.5mまで読めますし、検索すると複数のサイトが見つかりますので問題なく作成出来るでしょう。
他にもありますがこのセンサは距離の精度やお値段も安いのでこれでいいでしょう。
距離に精度が必要であれば別のセンサを使えばいいと思います。
3．センサーとマイコンのつなぎ方
センサを選んだあと、普通はセンサとマイコン(センサのデータを処理するところ)を繋げてプログラムを書き、他のモノと連携させていきます。
その繋げるということですが、どんな風に繋げることができるのか簡単に紹介していきます。
そもそもマイコンがなぜ必要かと言うと、様々なセンサで取得した値は電気信号であるので何らかの形で私たちが分かるようにしないと扱うことができません。 センサの値を受け取るのにお勧めなのはArduinoとよばれるマイコンボードが本やインターネットの情報が多くて困ったときに助かるので良いです。
先ほどセンサから電気信号で出ているといいましたが、アナログの値で出力されているものやある規則に沿って通信するものもあるので順に説明していきます。
アナログ
これはシンプルな圧力センサや明るさセンサでよくみられるものです。 電圧が徐々に変化するためこの情報を取得するのには多くは指定されたアナログ入力ピンに接続するのが前提になります。
##デジタル
これはHIGH or LOWの2つの状態を持つセンサです。 スイッチや人感センサなどで見られます。この情報はデジタル入力ピンで取得することができます。
I2C,SPIなど
これは特定の規格で通信できるセンサで、規格によっては複数のセンサを少ない制御線で制御出来たり、アナログのセンサなどに比べて明確な数値でセンサの値を入力出来るなどメリットがあります。 しかしプログラムが少し複雑になるためセンサごとにライブラリーが出回っていることが多いです。
