マイクロビットを使ってみる 〜ソーラーパネルで光通信

ソーラーパネルに光をあてると発電できますが、あてる光の明るさによって発電量がかわります。
このため、ソーラーパネルは明るさを検知するセンサとして使用することができます。

ここでは、マイクロビットで音をならす代わりにLEDを光らせ、その光をソーラーパネルにあてることで、音声信号を光で伝えてみたいと思います(=光通信)。


送信機

まずは、マイクロビットとLEDなどを使って「送信機」をつくります。

マイクロビット、LED、抵抗(47Ω)を以下のようにつなぎます。

以下のプログラムをマイクロビットに書き込みます。

内蔵スピーカーを「オフ」にし、音を鳴らす端子を「P0」にしているので、マイクロビットのAボタンを押すと、マイクロビットから音は鳴らず、かわりにメロディーどおりの音声信号(PWM信号)が「P0」端子より出力されます。
「P0」端子は外付けのLEDにつながっているので、マイクロビットから出力される音声信号に従ってLEDが光ります。

これで「送信機」の完成です。

受信機

次に、ソーラーパネル、圧電スピーカーなどで「受信機」をつくります。

ここでは、秋月電子通商で販売されている「携帯機器用ソーラーモジュール 300mW(M-16017)」というソーラーパネルをつかいます。

ソーラーパネル、コンデンサ(0.1uF)、圧電スピーカーを以下のようにつなぎます。

これだけで「受信機」の完成です。

光通信で音声信号を伝える

それでは、実際に光通信で「送信機」から「受信機」に音声信号を伝えて、音を鳴らしてみたいと思います。

マイクロビットのAボタンを押すとLEDが光ります。
LEDの光をソーラーパネルにあてると、圧電スピーカーからとても小さい音でメロディーが流れます。
LEDにソーラーパネルを近づけたりはなしたりすると、音が大きくなったり小さくなったりします。

このように、音声信号が光で伝わっていることを確認できました。

ちなみに、マイクロビットで鳴らすメロディーだけでなく、ラジオやオーディオプレイヤーで鳴らしている音楽の音声信号でも、同じように光通信で伝えることができます。
送信機のマイクロビットの部分を、以下のように「ラジオ(オーディオプレイヤー)」+「電池2本」に変更するだけです。

また、今回つくった受信機では、とても小さな音しか鳴りませんが、圧電スピーカーの代わりにアンプ付きスピーカーを使うと、そこそこ大きな音を鳴らすこともできます。


なお、私がマイクロビットの使い方を習得するのにあたっては、以下の書籍を参考にさせていただきました。


初心者向けから、比較的高度なものまで、さまざまな情報が記載されているだけでなく、子供向けの作例も多数掲載されていますので、「プログラミング教育」のための題材さがしなどにもおすすめです。


このサイトで書いている、マイクロビットに関するブログ記事を、「さとやまノート」という別のブログページに、あらためて整理してまとめました。

他のマイクロビット記事にも興味のある方は「さとやまノート」をご覧ください。