Arduino Nanoで作る高感度EMF検出器: 簡易電磁波測定デバイス
プロジェクト概要
身近な材料で極めて感度の高い電磁界（EMF）検出器を自作します。銅線アンテナで検知した電磁界強度をLCDにバーグラフ表示し、ブザー音とLED点滅で視覚・聴覚の両方で知らせます。感度は抵抗値の切り替えとコード調整の両方で校正可能。9V電池駆動で携帯性も確保した実用的なデバイスです。
必要な部品
| 部品 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 | メインMCU |
| 16x2 キャラクタLCD (白文字/青背景) | 1 | バーグラフ表示用 |
| ブザー | 1 | 音響アラート用 |
| LED (汎用) | 1 | 視覚インジケーター |
| トグルスイッチ | 1 | 感度切り替え用（2段階） |
| 銅線 (φ1.5mm程度) | 適量 | アンテナ兼センサー |
| 抵抗器 (感度調整用、複数値) | 適量 | A0-GND間に接続 |
| 9V電池・スナップ | 1 | 電源 |
| ブレッドボード/ユニバーサル基板・ジャンパー | 1式 | 組み立て用 |
動作原理
銅線アンテナが空間の電磁界を受信し、Arduinoのアナログ入力(A0)で電圧変化として検出します。検出値は移動平均フィルタで平滑化され、LCD上のカスタムキャラクタで構成されるバーグラフとしてリアルタイム表示されます。ピークホールド機能も実装済み。
感度調整は以下の2段階で行います：
- ハードウェア: トグルスイッチでA0-GND間の抵抗値を切り替え（高感度/低感度）
- ソフトウェア: コード内の
constrain()とmap()のパラメータで応答距離を微調整
検出性能の目安
- 通電中の電力ケーブル（負荷未接続）の電磁界を検出可能
- 古いCRTモニターの電磁界を3メートル以上の距離から検出
- 市販の校正済みEMF測定器と比較校正可能
ソフトウェア構成
以下2つのオープンソースコードを統合・改良しています：
- KTAudio氏のArduinoベースVUメーター（LCDバーグラフ表示部）
- Aaron ALAI氏のEMF検出器（センサー処理部）
安定性向上のためデバウンス処理、ピークホールド、減衰処理などを追加修正しています。
組み立てのポイント
- 回路図に従ってブレッドボード上で配線確認
- Arduino IDEでスケッチを書き込み
- トグルスイッチで感度モードを選択し、既知の電磁界源（コンセント付近など）で校正
- 筐体に収納し、アンテナ線を適切に配置（金属筐体の場合は外部露出必要）
- 9V電池を接続し、動作確認
コードの主な機能
- LCDカスタムキャラクタによる滑らかなバーグラフ表示（16段階×5ピクセル＝80レベル）
- ピークホールド表示（設定時間後に自動クリア）
- エンコーダー/スイッチ割り込みによるレスポンス向上
- ブザーとLEDの同期駆動（検出レベルに比例）
- 起動時のスプラッシュ画面とローディングバー
応用アイデア
- 家庭内の電磁界ホットスポット調査
- 電子機器のノイズ源特定
- 教育用教材（電磁界の可視化）
- 幽霊探知ごっこ（冗談ですが結構反応します）
製造プロセス
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