パブロフの猫：IoTディナータイマーで猫を調教しよう

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino MKR IoT Bundle	1	MKR1000、サーボ、フォトトランジスタ、ブザー等含む

使用アプリとオンラインサービス

• Telegram（メッセージングアプリ、ボット機能利用）

プロジェクト概要

猫のしつけは難しいですが、パブロフの犬の古典的条件付けをIoTで実装。「特定のメロディー＝ご飯」という関連付けを学習させ、光センサーで猫が来たか検知。Telegramボットから遠隔操作・データ収集が可能。MKR IoT Bundleの部品のみで段ボール工作とArduinoプログラミングで完成します。

注意：このチュートリアルは古い可能性があります。最新版はこちらを参照してください。

仕組み（要約）

• サーボモーターで段ボール箱の蓋を開閉し、エサを排出
• ブザーで2種類のメロディー再生：「ご飯ありメロディー」と「ご飯なしメロディー」
• フォトトランジスタ（光センサー）で猫が箱に近づいたか検知
• Telegramボットで「ご飯あり/なし」「量（1-3回分）」を指定して実行
• Webサーバー機能（APモード）で統計データをブラウザ表示可能（Pro Tip）

学習目標

• Telegramボットのカスタムキーボード活用
• MKR1000でのWebサーバー（APモード）構築

主要コンポーネントと配線

• サーボモーター：蓋開閉
• フォトトランジスタ＋220Ω抵抗：アナログ入力（A6）で光量測定
• ブザー：tone()関数でメロディー再生

Telegramボットとカスタムキーボード

Telegramのカスタムキーボードで直感的な操作UIを実現。絵文字はUnicodeで指定。

// キーボード定義
TelegramKeyboard keyboard_one;
const char* MusicAndFood = "\U0001F3B6 + \U0001F36A"; // 🎶 + 🍪
const char* MusicNoFood  = "\U0001F3B6 NO \U0001F36A"; // 🎶 NO 🍪
const char* OnePortion   = "\U0001F408";             // 🐈
const char* TwoPortion   = "\U0001F408 \U0001F408";   // 🐈🐈
const char* ThreePortion = "\U0001F408 \U0001F408 \U0001F408"; // 🐈🐈🐈

const char* row_one[] = {MusicAndFood, MusicNoFood};
const char* row_two[] = {OnePortion, TwoPortion, ThreePortion};
keyboard_one.addRow(row_one, 2);
keyboard_one.addRow(row_two, 3);

ボットはメッセージ受信時にこのキーボードを返送。ユーザーはボタンタップでコマンド送信。

猫検知ロジック

unsigned long timer;
bool startDetecting = true;
int threshold = 200; // 環境に合わせて調整

void loop() {
  if (startDetecting) {
    int value = analogRead(A6);
    if (value < threshold) { // 光が遮断された＝猫検知
      Serial.println("cat detected!");
      startDetecting = false;
    } else if (millis() - timer > 120000) { // 2分タイムアウト
      Serial.println("no cat detected in the past two minutes");
      startDetecting = false;
    }
  }
}

millis()でノンブロッキングタイマー実装。閾値は環境光に合わせて調整。

メロディー再生

Arduino標準例題「toneMelody」をベースに、ブザーで短いジングルを再生。

サーボ制御

#include <Servo.h>
Servo myservo;
int PortionAmount = 1; // Telegramで変更可能

void moveServo() {
  for (pos = 0; pos <= 90; pos++) { myservo.write(pos); delay(15); }
  delay(PortionAmount * 300); // 開放時間＝量に比例
  for (pos = 90; pos >= 0; pos--) { myservo.write(pos); delay(15); }
}

Pro Tip: Webサーバー（APモード）で統計表示

MKR1000のAPモードでWebページをホスト。Telegramで「Server」コマンド送信→ボットがIPアドレス返信→ブラウザでアクセス→猫の反応履歴（ご飯あり/なし、来た/来ない、到達時間）をテーブル表示。「Back」ボタンでボットモードに復帰。

// APモード起動トリガー
if (m.text == "Server") {
  IPAddress ip = WiFi.localIP();
  web_server_mode = true;
  bot.sendMessage(m.chat_id, "To see the webpage go to https://" + IpToString(ip), keyboard_one);
  telegram_client.stop(); delay(1000);
  server.begin();
}

// Webサーバー内で「Back」ボタン検知
if (currentLine.endsWith("GET /BACKBUTTON")) {
  web_server_mode = false; client.stop(); delay(1000);
  bot.begin(); bot.sendMessage(OldChatId, "Back online!", keyboard_one);
}

HTML/CSS基礎知識が必要。データ永続化にはFlashStorageライブラリや「The Nerd」プロジェクト参照。

関連プロジェクト（MKR IoT Bundleシリーズ）

• I Love You Pillow
• Puzzle Box
• Pavlov's Cat（本プロジェクト）
• The Nerd
• Plant Communicator

3Dプリント・レーザーカッター用データ

2mm段ボール用DXFファイル：pavlovcase_ShVm1OJRIF.dxf

回路図

フォトトランジスタ、サーボ、ブザーの接続図を掲載

完全なスケッチ

基本版とPro Tip版（Webサーバー付き）の2種類を提供