micro:bit にはタッチセンサー機能があります。このタッチセンサーに導電性布をつなげてみました。
環境
- micro:bit v1.5
- Arduino IDE 1.8.13
- Ubuntu Linux 20.04
- nüno ver.2 TINYキット
nüno ver.2 TINYキット
導電性布として、nüno ver.2 TINYキットを使いました。
「nüno ver.2 TINYキットを使ってみよう」
https://qiita.com/tendots/items/95f4f618c302f1c73fff
「nüno Ver.2 TINYキット サポートページ」
http://newno.info/newno-tinykit/
キット内容
このうちの、導電布、フレキシブル基板、スナップボタンを使います。
導電性布
nüno ver.2 TINYキットではデニムっぽい生地なのですが、以前のキットでは上記のようにシマシマの生地でした。シマシマに沿って導電性部分が配置されていて、縦シマシマをタッチしたり、横切るアクションが取れるようになります。
今回使うデニムっぽい生地も、8 チャンネルの導電性バンドがあり、1次元のデータが取得できます。
micro:bit の タッチセンサー
アナログポートの値として取得します。
アナログポートは P0,P1,P2がエッジ部分の丸穴端子にあります。
ここに触ると反応が出るようになるのですが、ここに導電性布を接続します。
配線
nüno ver.2 TINYキットでは、ホックを使って接続します。ここでは、ホックにビニール線をねじり留めしました。
nüno ver.2 TINYキット の布は 8チャンネル使えますが、 P0,P1,P2 に対応するので3チャンネル分配線しました。
micro:bit 側も同様にねじり留めします。
全体図です。
コード
まずは机上でテスト。
Arduino のIDEから、シリアルモニターで流れてくるデータを確認します。
このような、CSV形式のデータだとシリアルプロッタで表示できます。
データが来ているので、触ってみます。
うーん、反応がないことはないけど、全然ダメ・・・
裏返してみました。
顕著に取れてますね！
ウェアラブル状態
腕に乗せて使えるかどうか試してみました。
スワイプしたところです。
タップしたところです。
ダブルタップが取れてますが、スパイク形状にゆらぎがありますね。
ピンチしたところです。
青の反応が悪いですね。ソフト処理でピンチ取れるかどうかはチャレンジですかね。
考察
元々の nuno キットは、静電容量センサを使っています。
静電容量センサだと表面・裏面の差は今回のものほどありませんが、micro:bit では表と裏で顕著な違いがありました。
恐らく micro:bit はアナログ電位を見ているだけなので、導通を取得しているような形になります。
なお、元々の micro:bit の導通センサーはGNDとアナログポートを両手で持つ形式なのした。GNDを接続せずにできるかな・・・と想いましたがうまくいきました。
ただし実験環境でかなり変動がありそうです。継続して実験してデータを取っていきたいです。
また、取得したデータは波が乗っています。拡大すると・・・
10秒で250サンプル、50程度の波があります。これは交流電源のハムノイズと考えられます。ローパスフィルターなどをうまく入れたほうがいいかもですね。
発展
これを活用して、以下のようなことにチャレンジできるかも知れません。
- おむつ
- スマホ入力
- おねしょ検出
- 痴漢対策デバイス
https://qiita.com/nanbuwks/items/4770899a290309600f87
micro:bit は Bluetooth でスマホへ接続することができるので、スマホ連携のプロトタイプを作成していきたいですね。
また、今回は 3チャンネル でデータを取りました。これは micro:bit のタッチセンサとなっている丸ホール端子が P0,P1,P2 の3つということからですが、丸ホール以外の端子として P3,P4があります。これを使うと 5チャンネルのデータが取れるようになり、応用の幅が広がります。