はじめに
皆さんは赤外線を知っておりますでしょうか?
赤外線というとなにかセンサーで使用している目に見えない光線というイメージがあるかと思います。
その赤外線ですが以外にも私達の身の回りに多く存在しています。
皆さんの使っている家電でリモコン操作できるものがあるかと思います。
「赤外線で通信をしているんでしょ。」と思いますが、赤外線は目に見えません。
ただその赤外線が音で聞くことができるとなったら面白くないでしょうか?
今回紹介するキットはリモコンから発生している赤外線の通信(波長)を音で聞くことができるキットとなります!
どんな音がなるのか?!このキットを作成することで聞くことができますので、ぜひ組み立ててみてくださいね。
電子工作キットについて
今回の電子工作キットは下記メルカリショップで販売しておりますので、ぜひ購入してみてくださいね。
注意事項
作成するにあたり下記内容を気を付けてください。
部品はとがっているものもあるのでけがをしないよう気をつけてください
説明書に沿って進めてください。
もし不明点などございましたらTwitter、もしくはお問い合わせフォームからご連絡ください
以上のことを守って楽しくすすめていきましょう!
つくってみよう!
はじめに部品がちゃんとあるか、確認をお願いします。
ブレッドボード
部品を穴に差し込むだけで回路を作成できるから、実験や試作などに便利です。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image.png)
図 1 ブレッドボード
電池ボックス
電池を入れるケース。スイッチがあるので動かす時だけONにしましょう!
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-1.png)
電池
単3電池を3本使用します。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-2.png)
LED(抵抗器内蔵)
動作の確認用として使用します。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-3.png)
赤外線受信モジュール
赤外線の信号をキャッチするセンサーです。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-4.png)
ブザー
信号を音に変換します。どんな音がなるのか想像してみてくださいね。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-5.png)
トランジスタ
赤外線でキャッチした信号を大きくします。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-6.png)
電解コンデンサ
電源を安定にするために使います。白い線が描いてある方が-側になります。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-7.png)
ジャンパー線
部品に電気を通すために使用します。いろんな色があります。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-8.png)
組み立ててみよう
部品はすべてありましたでしょうか? もし無いようであればTwitter、もしくはお問い合わせフォームからご連絡いただければと思います。(特別な部品は無いため個人で購入し用意することも可能です。)
では、下記手順に沿って組み立てていきましょう!!
組み立ててみよう
部品はすべてありましたでしょうか? もし無いようであればTwitter、もしくはお問い合わせフォームからご連絡いただければと思います。(特別な部品は無いため個人で購入し用意することも可能です。)
では、下記手順に沿って組み立てていきましょう!!
1. 赤外線モジュールをおく
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-9.png)
2. 電解コンデンサをおく
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-10.png)
赤外線モジュールの端に足がくるようにしましょう
3. トランジスタをおく
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-11.png)
4. ジャンパー線でつなぐ
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-12.png)
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-13.png)
5. ブザーをおく
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-14.png)
6. ジャンパー線でつなぐ
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-15.png)
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-16.png)
7. LEDをおく
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-17.png)
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-18.png)
8. ジャンパー線でつなぐ
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-19-1024x568.png)
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-20.png)
9. 電池ボックスをつなぐ
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-21.png)
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-22.png)
10. 電池を入れる
単3電池を3本電池ボックスに挿入します。
電池ボックスのスイッチが“OFF”になっていることを確認します。
11. スイッチをいれる
スイッチをいれる前にもう一度確認しましょう!!
・ジャンパー線が外れていないか
・部品が正しく挿入されているか
・部品とジャンパー線がずれていないか
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-23.png)
12. どうさをかくにんする
スイッチを“ON”したら、
早速リモコンのボタンを押して受信してみましょう!!
どんな音がなりましたでしょうか?
キットの詳細な解説
今回作成してもらった回路はこんな感じでした。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-24.png)
回路の詳細な解説
この回路図は最小限の部品で構成されています。
中央のユニットが赤外線モジュールを示しています。赤外線モジュールは赤外線945nmの波長の光をとらえますが、赤外線リモコンから送信される信号は“変調”という処理が行われています。このモジュールではこの変調された38kHz搬送波をターゲットとして増幅、フィルタをかけていて、受信した振幅値を“VOUT”に出力します。
製品では、この変調された搬送波をもとにパルス位置変調された信号を受信し、信号をエンコードしてマイクロコントローラがデータを処理し、受信したデータに合わせて処理を行います。また、各社プロトコルが異なるため、今回は音となって表現されます。
NECフォーマット、SONYフォーマット等というキーワードで検索してもらえると助かります。また、“VOUT”はTTLレベル出力であるのかLOWアクティブになっているため、PNPトランジスタをエミッタ接地増幅回路にすることで、ブザーを鳴らせるほどの電流を獲得しています。そのため、ブザーを駆動時に電流が強く引き込まれ赤外線モジュールの電源が不安定になることを防ぐため、100uFほどのコンデンサを挿入しております。通称“バイパスコンデンサ”といわれるものです。LEDはあくまで受信確認用のものです。
なんで赤外線なんだろう?
不思議な音が鳴りましたね。
リモコンが赤外線を出して通信していることはご存じだと思いますが、こんな音がするのには驚きですね!よく聞くと同じリモコンでも音が異なります。それは各会社で信号の方法が異なることが言えます。
ところで、なんで赤外線が使われているんでしょうか?
いろいろな理由がありますが、私としては太陽光に関係していることが大きいのではと考えています。LEDで可視光(目で光ってることがわかる)を使えばちゃんと送信できているかわかりやすいと思いますが、そうすると照明をつけたときに照明の明るさに負けて通信ができないことがあります。照明よりももっと明るいのが太陽です。
日中は太陽光が強くてテレビのリモコンが使えないとなったら不便ですよね。
そこで、太陽からの光の関係を見ると図 11の様になります。縦軸が光の強さで横軸が光の種類と考えるとわかりやすいと思います。赤い線が日常生活で見る太陽光が含む光の種類、青い線は人が見ている光の範囲です。
右に行くにしたがってだんだん弱くなっています。赤外線リモコンの光の種類は赤枠の範囲なので太陽からの影響が少ないことがわかります。
つまり、日中の明るい部屋でもリモコンが使えることが言えますね。
![](https://macrowacro-iot.com/wp-content/uploads/2022/08/image-25.png)
http://wwwb.pikara.ne.jp/ogawa-giken/image_process/image_031.htmlより
最後に
今回は赤外線を音として表したときにどのような音がなるのか確認ができる電子工作キットでした。
目に見えないものを、自分の五感で感じることができるものに変換ができるのはなにか超能力を使用した気分になりますよね。
今回作成した電子工作キット以外にも様々な電子工作キットを販売しておりますので、気になった方はぜひご覧いただければと思います。