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2016年07月11日(月) [日報]

Scratch でsin波で矩形波♪~フーリエ級数~デジタル信号処理

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「フーリエ級数とは、一見、複雑な周期波形でも、単純な周期波形の足し合わせによって、再現することができる。」

それを、デジタル信号処理で扱えるようにしたのが、フーリエ展開になります。今回は、フーリエ展開をするのではなく、単純は周期波形(正弦波 SIN 波形)を足し合わせて、方形波を作ろうということで、プログラムを実装しました。

SIN波形で矩形波

プログラムでは、SIN 波形の振幅、周期、位相を指定することで波形を合成するプログラムを作りました。
さて、上手に方形波をつくることができるかな?!

 
Scratch サイトに、公開をしましたので、こちらをごらんください。

フーリエ級数について、くわしくは、Wikipediaをご参照ください。

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2016年07月04日(月) [備品紹介]

新書入荷: 「プログラマ脳を鍛える数学パズル」

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「プログラマ脳を鍛える数学パズル」を入荷しました。

プログラマ脳を鍛える数学パズル

2016年06月29日(水) [日報]

Scratch でバブルソート ~リストの学習~ アルゴリズム

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コンピュータのデータ構造において、配列・リスト構造は、最初の難関と言って良いほど、詰まるところであります。

コンピュータアルゴリズムを勉強する際に、もっとも最初のほうで学ぶのが、ソート(順列並び替え)になります。
ある数字が不規則に並んでいるデータにおいて、小さいもの順に並べることはよくあることです。
ソートには、クイックソートや、2分木ソート、ヒープソートなど様々な方法(アルゴリズム)があります。

今回は、その中のバブルソートを Scratch で実装してみます。バブルソートの説明は、Wikipedia をご参照ください。

Scratch を起動すると、まず、重複がないランダムな数値の羅列を 5 つ作成します。その作成した数値の羅列をリストに格納します。

バブルソート(乱数発生)

バブルソート

ボタンが表示されるので、ボタンをクリックするとバブルソートが開始されます。バブルソートがどのように動作しているのかわかるようにアニメーションをするようにしています。

バブルソート(アニメーション)

 
Scratch サイトに、公開をしましたので、こちらをごらんください。

ソートのアルゴリズムの一覧 Wikipedia 参照

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2016年06月24日(金) [日報]

電子工作教室(準備2)

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ライントレースロボットでは、反射型センサーを使ってライン(線)を読み取ります。
さっそく、センサー部分の基板が上がってきたので、実装しました(コネクタがまだだけど・・)
コネクタの先は、littleBits に接続します(現在、制作中)。

反射型センサー

これをレゴブロックにつけたイメージです。

反射型センサー+レゴブロック

反射型センサー+レゴブロック

反射型センサー+レゴブロック

発光部と受光部があります。発光部には、目には見えない光である赤外線を使います。デジカメやスマホのカメラだと、性能によっては、赤く発光している写真が取れなくはないと思います。

発光部

品名 3mm 赤外線LED
型式 OSI5FU3A11C

スペック

VF TYP. 1.35V(IF=100mA)
IR MAX 10μA(VR=5V)
ピーク波長 TYP. 940nm

受光部は、発光された赤外線を受けて電気信号に変換するフォトトランジスタを使用しています。

受光部

品名 3mm フォトトランジスタ
型式 L-31ROPT1C

スペック

ピーク波長 TYP. 940nm
VCE MAX 0.4V(Ic=2mA,Ee=0.5mW/cm^2)
IC TYP. 4mA(VCE=5V,Ee=0.1mW/cm^2)
ICEO MAX 100nA(VCE=5V,Ee=0.1mW/cm^2)
TR/TF TYP. 15us/15us(VCE=5V,Ic=1mA,RL=1000Ω)

このセンサーユニットを2~3つ組み合わせてロボットを作ろうと思います。
もちろん、ちょっと難しい仕組みについても説明していきます!

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