ArduinoでPCのスイッチをオンにする

Arduino Uno。Amazon.co.jpスイッチ・サイエンスでは在庫切れ中みたい。

Arduinoを使ってPCのスイッチを入れる実験。

まずは，Arduino IDEに付属の"Blink"というスケッチを使って，リレーをオン/オフするテストをしてみた。Blinkでは，デジタル・ピン13を1秒間隔でHIGH/LOWに切り替える。ここにリレーを繋げば，1秒おきにオン/オフするはずだ。今回使ったリレーは小さいものだが，オン/オフする時にちゃんとカチカチ音がするので，それで分かる。ソケットのD13とその隣のGNDにブレッド・ボード用のワイヤーを差し込んで，リレーのコイルの端子にそれぞれワニ口クリップで接続。で，BlinkをArduinoへ転送して実行させると...デジタル・ピン13に接続されているLEDは1秒おきに点灯するのだが，リレーはカチッとも音がしない。おやおや?

リレーの端子間の電圧を測ってみると，約4.2V。仕様上も，リレーG6K-2P 5V版をオンにするのに十分な電圧だ。試しに，電池と手持ちの抵抗を使って約4Vを作って，それをリレーに接続すると，カチカチッと音がする。つまり，電圧不足ということではなさそう。それでは，シールド用の電源端子に繋ぐとどうだろうか。デジタル・ピンとは反対側のソケットにある，5VとGNDにワイヤーを差して接続すると，今度は音がする。う～む。ではでは，D13と電源側のGNDに繋いだら? これでようやく，期待した通り1秒おきにカチカチ音がするようになった。しかし不思議。GNDって共通じゃないんだろうか。しかも，ちゃんと4.2V来てるのも，17mAくらいの電流が流れているのも確認していたのに。

ともかく，リレーが動作するようになったので，次はPCのスイッチに繋ぐ実験。今度は1秒おきにオン/オフを繰り返すのでは困るので，最初5秒間オフ，次に1秒オンになって，あとは無限にオフになるように，Blinkを書き換えた。これで，Arduinoに通電して5秒後に，PCがオンになるはずだ。実験マシンは，NEC Express5800 S70 タイプRB。マザーボード上にある，電源スイッチ等から来ているコネクタを引き抜いて，電源スイッチ用のヘッダ・ピンにリレーの端子を接続する。ArduinoはUSBから抜いてあってオフの状態。ここで，手持ちの9VのACアダプタを接続する。ArduinoのLEDが光って，1，2，3，4，5秒。うぃ～ん，という音ともにPCが起動した。実験は成功である。

将来的には，USB経由でいろいろコントロールできるようにしたいところだが，当面の停電対策にはこれで十分だろう。つまり，電気が戻ってArduinoがオンになると，その5秒後にPCもオンになるというわけだ。5秒だと短すぎるので，実際には5分くらい待って，安定してからの方がよいかもしれない。こいつをESXiサーバー・マシンに取り付けておけば，自動的にサーバーが起動されることになる。こんな単純なことに，Arduinoを使うのはもったいない気もするが，3千円弱のものだし，これで問題が解決するなら安いものだ。

本番回路を組むに当たっては， Arduinoシールド用の基板を購入することにした。約600円と高め(普通のユニバーサル基板で同じくらいの大きさだと100円程度)だが，せっかくなので綺麗に仕上げたいということで。来週末は，久々に半田付けである。

もの忘れ

上がJapaninoで，下が先日のArduino Uno。チップの大きさが段違いですな。外部インターフェースのコネクタも，Japaninoの方が少し多い。Japaninoが付属しているのは，学研「大人の科学マガジン vol.27」。

ちょっとショッキングな出来事。

先日の地震で，よくも崩れなかったと思う雑誌の山を整理していた時のことだ。大半は，献本でもらった雑誌。自分の記事が載っている雑誌は，なかなか処分できないものである。特に最近は，縮刷版が出ていないのでなおさらだ。なんでやめちゃったんだろう。PDFがあれば，せめて倉庫へ移動できるのに。

おやっ? 雑誌以外のものが混じっている...と思ったら，なんと，あろうことか「大人の科学」のJapaninoが出てきた...。Japaninoは，Arduinoの「大人の科学」バージョン。先日の記事で，「ついにArduinoに手を出した」とか書いていたのに，1年近くも前にJapaninoを購入していたということだ。しかも，「そういえば買ったっけな～」という感覚すらない。全く記憶が甦らないのだ。ということは，飲み会の帰りか何かに，酔った頭で何となく買ってきたということだろうか。う～む。

冊子が取り外されていて，同じところにはなかったので，これまた家の中をあちこち探し回ったところ，30分くらいしてようやく発見。中を見ると，確かに読んだような記憶が戻ってきた。それがせめてもの救いである。

結局，買っていない訳がなかったんだなぁ。積んであったので埃こそ被っていないものの，何かやりたいという目的があった訳ではないので，やっぱりほったらかしになってしまったのだ。[大人の科学」には，光残像キット(振ると残像で文字が見えるやつ)がついていたのだが，組み立てすらしていない。キットそのものには，特に興味がなかったということだろう。

しかしまぁ，せっかくなので組み立ててみるか。Japaninoは，先日インストールしたArduinoのIDEからでも問題なく使えるらしい。公式ページのFAQによれば，"Arduino Pro or Pro Mini (3.3V,8MHz)w/ATmega168"を選択すればよいそうだ。Windows 7では，ドライバも自動的にインストールされた(Arduino Unoとは異なるもの)。Japaninoでも，デジタル出力は40mA取れるそうなので，PCの電源をオンにするのには，こっちを使っても良さそう。

それにしても，この記憶力の衰えは深刻。日頃それなりに頭は使ってるんだけどねぇ。もう容量オーバーなんだろうか...^^;

Arduino!

スイッチサイエンスで購入した，Arduino Uno。右のは入っていた箱。Made in Italyだけあって，なかなかオシャレ。基板の上の小さな四角いのが，G6K-2Pというリレー。その上のちっちゃいのがダイオード，1SS133。定番の1S1588は，すでに廃番になっているそうだ。

ついにArduinoに手を出すことになった。

Arduinoとは，一部でブーム(?)になっている，小さな8ビット・マイコン・ボードである。今回購入した，Arduino Unoの基板のサイズは7cmx5.5cmほど。これにATmega328Pというマイクロ・コントローラが載っている。USBコネクタがついており，PCとUSBで接続してプログラムを転送し，Arduino上で実行させることができる。基板上には，入出力用のコネクタが搭載されているので，データを取り込んだり，外部機器を制御したりすることも可能である。

過去に，おまけ基板つきの「インターフェース」や「トラ技」を買いまくっていたことを考えれば，遅きに失した感はあるが，要は使い途がなかったのだ。実際，おまけ基板達は，部品を半田付けして完成させるところまでは行くものの，その後は埃を被ってしまっている。Arduinoは完成品なので(組み込み用の半完成品も売っているが)，買ったところで，何もせずそのまましまい込んでしまう可能性があったのだ。つまり，今回購入したのには歴とした目的がある。

Arduinoで何をしたいのかというと，リモートからPCのスイッチを入れることだ。計画停電時は，自宅のESXiサーバーをシャットダウンする必要があるのだが，シャットダウンならリモートから出来る。しかし，停電終了後に起動することが出来ないのだ。ESXiサーバーをインストールしているNECのExpress 5800 S70 タイプSDは，電源オフからのWake On LANをサポートしていないのである。ATXの電源スイッチは，押している間だけ短絡するようになっているので，これを回路でエミュレート出来れば，スイッチを入れられるはずだ。

今回は，短絡させる方法として，一番シンプルなリレーを採用。SSRとかMOSFETも考えたのだが，リレーなら原理的に機械スイッチと同じなので，未だ電子工作初心者の私でも，PCを壊すことはなかろうという判断である。リレーは，ある2端子間に所定の電圧をかけると，電磁石が働いて内部の鉄の板(?)を引きつけ，別の2端子が短絡するという仕組みになっている。この短絡する2端子を，マザーボードの電源スイッチのコネクタに接続し，電圧をかける部分を，PCからコントロール出来ればよいというわけだ。

そこでArduinoである。リレーの欠点は，機械式なので，SSRやMOSFETに比べると電気を食うことだ。Arduino Unoは40mAまで流せるとのこと。いつも通販でパーツを購入する，共立エレショップで探してみると，オムロンのG6K-2Pという基板用リレーが良さそう。5Vタイプで21.1mA。Arduinoで十分いけそうだ。電圧をかけている間だけオンになる，シングル・ステイブル形のリレーである。

実は，リレーを使うのは初めて。単に繋ぐだけでよいのかと思って調べてみると，低電圧の場合は問題にはならなそうだが，念のためダイオードを電源と並列に，逆向きに付けておくとよいらしい。電磁石をオフにする時に発生する，コイルの逆起電力に対する保護になるそうだ。「逆起電力」なんて，完全に忘れちゃってるなぁ。

というわけで，見通しが立ったので，Arduinoほか必要なパーツを発注。届いたのが連休明けだったので，週末に実験する予定。しかし，リレーの小さいこと。ブレットボード上に回路を組む予定だったのだが，幅が狭すぎて足が届かない。さて，どうしたものか...。