トイレまきまきくんその後

• 概要
• 環境
• 7 セグ LED をシールド化しました
  • 回路図
• 長さを計測するホイールの土台を自作しました
• 最後に

概要

昔トイレの IoT 化ということでトイレットペーパーホルダーを IoT 化しました
http://www.slideshare.net/kakakikikeke/ss-64768171

ちょろっとエンハンスしたので紹介します

環境

• RaspberryPi Zero ( Jessie 8.0 )

7 セグ LED をシールド化しました

元々ブレッドボード上に配線しており見た目が非常に悪かったのでユニバーサル基板上に実装することでスッキリさせました
作成した基板がこちら

表

合体後裏

合体後表

まず一番苦労したというかポイントだったのは片面のユニバーサル基板にどうやってシールドを実装するかでした
RaspberryPi の場合ピンがオスピンになっているためシールド側はメスソケットにしなければなりません
そしてユニバーサル基板が片面のため 7 セグの LED やフルカラーの LED もメスソケットの方に実装しなければなりません
そうすると RaspberryPi に指したときに向きが逆になってしまいます
本来なら 7 セグはメスソケットを逆の面に実装して実装面は 7 セグだけが見えるようにしたかったのですが、片面だとそれができませんでした

なので、写真にあるように 7 セグ部分が RaspberryPi Zero の頭の部分からちょうど飛び出すように作ることでとりあえず解決させました

本当は写真でいうところの白い面が RaspberryPi Zero の表の部分になるので、そっちに 7 セグを出したかったのですが片面だとそれが厳しかったということです

回路図

一応回路図を作成したので掲載しておきます

フルカラーの LED の全ピンに 470kΩ の抵抗があるのは実は不要です
赤色 LED を制御するピンは入力電圧が確か低かったのでそこは抵抗を入れる必要があると思います
参考 : http://kakakikikeke.blogspot.jp/2016/01/raspberrypi-full-color-led.html
特に GND ピンは完全に不要です
他のピンで抵抗を挟んでいるのは LED の明るさをちょっと暗くしたかったので LED にかかる電圧を下げるために入れました
なので、LED が「ピカーッ！」と光っても問題ない場合は抵抗は不要です

7 セグを制御しているピンは過去の記事で使用したピンをそのまま使用しているだけなので、別に他のピンでも OK です
もう少し違うピンを使って余裕を持ってハンダできるようにすればハンダ付けももっと楽だったかもしれません
参考 : http://kakakikikeke.blogspot.jp/2016/01/raspberrypi-7-seg-led.html

長さを計測するホイールの土台を自作しました

トイレの長さを計測する部分にフォトインタラプタ＋スリット付きのホイールを使っています
これは元々ジャンクのホイールマウスの部分を再利用しています

土台もマウスの土台を適当に加工したものを使っていたのですが、見た目が悪かったので 3D プリンタを使って土台の作成まで行ってみました

自作するときに土台の長さを長くすることでペーパーが少なくなってもホイールがペーパーに当たるようになったので最後まで長さを計測できるようになりました

素

基板とドッキング

ペーパーホルダーとドッキング

難しかったのはホイールを支える柱のところで中に溝を作らなければいけないのですが、この溝のサイズがホイールと中々合わずに苦労しました
また、基板と土台を固定化するのに小さいな穴があるのですが、その穴にちょうど入るようにピンみたいなのも作りました (写真 2 枚目)
これは見事寸法どおりに作成できました

最後に

以上まきまきくんのエンハンスでした

実はここには掲載してないですが、最近まきまきくん用の RaspberryPi Zero に HDD を挿して自宅 NAS としても使っています
もはやトイレを IoT 化するための RaspberryPi 感がゼロになってしまっていますが、別の RaspberryPi を自宅に設置するのも面倒だったので兼用にしています

USB のバスパワーもフルで供給して基板側のピン制御もして、内部でいろいろとプログラムが動いても問題なく動作している RaspberryPi Zero のポテンシャルは改めてすごいなと感じました