クリエイティブキッズキャンプ2019
~ミルククラウンを観察しましょう。~

背景

昔は高価で特殊な機器でないと計測できなかったことが、現在の普通に売られている民生機器(カメラなど)やマイコン等を組み合わせることで、手軽にできるようになってきています。本展示では、その一例として、デジタルカメラとマイコンを組み合わせて、ミルククラウン(水滴が跳ねる様子)の撮影ができるような仕組みを作っています。
デジタルカメラは、明るく撮影できる画像素子が開発され、制御用ICの高機能・高速化が進み、ソフトウエアも年々進化しています。 本展示では、30倍スーパースローモーション撮影(960fps)の機能が備わったデジタルカメラを使用しています。
また、安価で簡単なプログラムで動くマイコンが売られており、センサー等を組み合わせて、色々な制御が可能になってきました。また、Internetと接続出来るものも多くあります。また、接続できるセンサーも簡単に購入でき、ネット上には様々な情報もあります。

装置概略



仕組み

  1. センサーが水を検知し、撮影モードに入る。
  2. 水が落ちる時間を待つ。(待ち時間は高さから計算)
  3. 撮影開始のシャッターを押す。
  4. 約0.2秒間待つ。
  5. 撮影終了のシャッターを再度押す。
それ以外の待機時は、重さ、温度、距離を測っています。

利用したもの

デジタルカメラ Sony RX100M5A

30倍スローモーション(撮影時間は3秒間), 高速シャッター(1/32000) 高速AF(0.05秒)

マイコン Arduino UNO R3

手軽に使えるイタリア発のマイコン
インターネット上に豊富な情報があります。

反射型フォトインタラプタ SHARP GP2A200LCS

光の反射で障害物を検知します。
コピー機などで紙のチェックなどに使われます。

レーザ距離計 秋月電子通商 AE-VL53L0X

光が反射し、往復する時間で距離を測ります。
3~200cmの距離を正確に測定できます。

ひずみ計(ロードセル)

荷重の計測に使われます。
今回は500gまで計測できるものを利用しました。
ひずみ計 本体(500g)
HX711使用 ロードセル用ADコンバータ モジュール基板

熱電対増幅変換器(K型熱電対アンプモジュール)

熱電対の微小な起電力を増幅し、マイコンで読めるようにデジタル温度データに変換します。

当日撮影した動画

動画は1ファイル30MB程度あります。ご注意ください。

#高さ[mm]重さ[g]
(水深に比例)
動画
001未計測未計測No001.MP4
002未計測未計測No002.MP4
003未計測未計測No003.MP4
004未計測未計測No004.MP4
005未計測未計測No005.MP4
006未計測未計測No006.MP4
007未計測未計測No007.MP4
008330mm105gNo008.MP4
009346mm105gNo009.MP4
010248mm21gNo010.MP4
011330mm105gNo011.MP4
012250mm104gNo012.MP4
013未計測未計測No013.MP4
014400mm172gNo014.MP4
015400mm172gNo015.MP4
016250mm172gNo016.MP4
017300mm20gNo017.MP4
018438mm171gNo018.MP4
019190mm172gNo019.MP4
020289mm20gNo020.MP4
021386mm20gNo021.MP4
022386mm172gNo022.MP4
023401mm21gNo023.MP4
024401mm169gNo024.MP4
025290mm167gNo025.MP4
026290mm22gNo026.MP4
027330mm22gNo027.MP4
028282mm19gNo028.MP4
029350mm19gNo029.MP4
030430mm168gNo030.MP4
031286mm168gNo031.MP4
032259mm19gNo032.MP4
0331300mm168gNo033.MP4
0341300mm19gNo034.MP4
0351300mm19gNo035.MP4
036410mm167gNo036.MP4
037410mm19gNo037.MP4
038370mm167gNo038.MP4
039370mm19gNo039.MP4
040260mm19gNo040.MP4
041400mm171gNo041.MP4
042401mm16gNo042.MP4
043324mm165gNo043.MP4
044324mm19gNo044.MP4
0451300mm163gNo045.MP4
0461300mm20gNo046.MP4
047373mm20gNo047.MP4
048373mm163gNo048.MP4