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電子ペーパー所在表示プレートの作り方


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mbedマイコンと電子ペーパーを使った「いまここにいます」をお知らせする所在表示プレートの作り方です。

ブロック図はこんな感じになります。


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それでは作っていきましょう。まず、ブレッドボードに、マイコンと抵抗※、スイッチを刺します。

※電子ペーパーインタフェース基板が緑色の場合は、抵抗はインタフェース基板に実装されているため不要です。

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抵抗は、マイコンの右側の7行目とマイコンの左側の13行目に挿します。

スイッチは、1行目と電源ライン、4行目と電源ライン、8行目と電源ライン、11行目と電源ライン、14行目と電源ラインに挿します。真ん中のスイッチは赤いキャップのスイッチにします。

オスメスのジャンパーワイヤーを裂いて分けます


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作りやすいように20本のジャンパワイヤーを4つに分割します。

  • 茶色から灰色の8本
  • 白から茶色の3本
  • 赤から紫の6本
  • 灰色から黒の3本

「茶色から灰色」の8本は電子ペーパーインタフェース基板に、「赤から紫」の6本はSDカード基板に挿します。


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色の順番は写真のようにしてください。

(ちなみに電子ペーパーインタフェース基板の回路はこちらになります。)

まずSDカード基板とマイコンを配線します。


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  • :左側の青いグランドライン
  • :左側の1行目
  • :左側の6行目
  • 黄色:左側の2行目
  • オレンジ:左側の4行目
  • :左側の16行目のb(左から2番目の穴)

電子ペーパーインタフェース基板とマイコンを配線します。


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以下の色の順番で配線すると配線しやすいです

  • 黄色:左側の9行目
  • :左側の10行目
  • :左側の11行目
  • :左側の13行目
  • 灰色:左側の14行目
  • 茶色:左側の赤の電源ラインの8行目付近
  • オレンジ:左側の青のグランドラインの15行目付近
  • :左側の16行目のa(一番左の穴)

次にオスオスのジャンパーワイヤーを使い配線します。


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写真のように、黒1本、茶色1本、赤、1本に分けます。


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  • 黒:左の青いグランドラインの8行目付近と、マイコンの右側の7行目
  • :左側の16行目と、マイコンの右側の8行目
  • :左の赤い電源ラインの18行目付近と、右の赤い電源ラインの18行目付近

最後に、mbedねこちゃん(書き込み機)とマイコンを配線します。


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ねこちゃんの黄色のピンに余っているオスメスのジャンパーワイヤー(茶色、黒、白)をつなぎます。

  • 茶色はマイコンの左側の3行目
  • 黒はマイコンの左側の12行目
  • 白はマイコンの右側の6行目

につなぎます。

これで配線は終了です。

電子ペーパーをインタフェース基板につなぎます。


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コネクタの爪を上げて、電子ペーパーのフィルム状のコレクタを差し込みます。

白い線が、左右のハンダのピンくらいに来るまでグイッと押し込みます。

コネクタの爪を閉じて爪の近くに白い線が来ていればOKです。

差し込みが浅いと違うピン同士が接触してしまい、高電圧により電子ペーパーが壊れてしまう可能性があるので、よく確認をお願いします。

次にSDカードに表示する画像を用意します。サンプルの画像をこちらに用意しておきます。

画像のピクセルサイズは800×600ドットで、モノクロのBMP画像を用意してください。

windowsのペイントで保存する時に「モノクロビットマップ」を選択して保存します。


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ファイル名は「1.bmp」「2.bmp」「3.bmp」「4.bmp」とします。

SDカードに保存して、マイコンのSDカードスロットに差し込んでください。

これで準備が整ったので、マイコンにプログラムを書き込みましょう。

プログラムはこちらよりインポートできます。

画面右の Import this program をクリックすると自分の環境にインポートできるます。インポートした後にコンパイルをしてください。コンパイルした結果のファイルがダウンロードされます。

次に、mbedねこちゃん(書き込み機)とパソコンをUSBでつなぎます。USBをつなぐとmbedというドライブがでてきます。


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このドライブに、さきほどコンパイル時にダウンロードしたファイルをドラッグアンドドロップ(コピー)して、マイコンにプログラムを書き込みます。

エラーが出る場合には、ねこちゃんとマイコンとの配線が間違っている可能性があるので、見直してみてください。USBの抜き差しでも直ることがあります。もしかすると、偶然マイコンの電源が入っていない可能性もありますので、マイコンの横の赤いスイッチを押してみてください。


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正しくコピーが終了したら、ねこちゃんの赤い大きいおめめを押してください。マイコンがリセットされて動作を開始します。

マイコンにつながったスイッチのうち、真ん中の赤いスイッチが電源を入れるスイッチです。他のスイッチが、右から1,2,3,4のBMPを表示するスイッチとなっています。

スイッチを押すとBMPが表示されて、表示が終わると電源が切れます(インタエース基板のLEDが消えます)。

別のBMPを表示するには、いったん赤いスイッチを押して電源を入れてから、表示したいスイッチのボタンを押します。

 

2017.05.23追加 —-

電子ペーパーのマイナーバージョンによって、表示の具合が異なるため、プログラムにちょっと修正が必要です。main.cppの49行目から76行目を見てください。電子ペーパーの描画方法が3種類あります。インポートしたままの何も修正していないプログラムは、3種類の表示方法が順番に表示されるようになっています。その中から、お手元の電子ペーパーで最もきれいに表示されるモードを選んで頂き、不要なモードをコメントアウトしてください。

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次に電池で動作するように、電池ボックスに変更します。

mbedねこちゃんとそれにつながっている3本の配線を外します。

電池ボックスのプラスのピンを、ブレッドボードの左側の赤い電源ラインへ、電池ボックスのマイナスのピンを青いグランドラインへ刺します。


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これで完成です。


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何かいいケース無いかなぁと思っていたら、100円ショップで売っているはがきサイズのフォトフレームが、ピッタリでした。物によっては若干小さい場合もあったので、その場合にはフォトフレームの内側を削ってみてください。無理に入れると電子ペーパーが割れてしまいますので注意してくださいね。


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インタフェース基板がうまく収まらなかったので、上下逆さまにとりつけました。

画像も上下逆さまにしてSDに入れておけば大丈夫。


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電子ペーパーの所在表示プレートができました!!

電子ペーパーの実験セットはこちらよりご購入いただけます。
作り方はこちら。簡単に作れますよ。


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コメント

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