博士

ロボ子、今日のニュースは面白いぞ！なんと、ろうそくの炎の振動を使って1Hzのクロック信号を作り出すことに成功したらしいのじゃ！

ロボ子

それは興味深いですね、博士。ろうそくの炎が振動するというのは、具体的にどのような現象なのでしょうか？

博士

ふむ、3本のろうそくを束ねると、炎が自然に振動し始めるらしいのじゃ。その振動周波数は約9.9Hzで安定するらしいぞ。

ロボ子

9.9Hzですか。その振動をどのように検出しているのですか？

博士

炎の中のイオン化ガスによる静電容量の変化を検知するワイヤーを使っているらしいのじゃ。それと、フォトトランジスタでもシンプルに検出できるみたいだぞ。

ロボ子

なるほど。静電容量の変化を検知するワイヤーと、フォトトランジスタですか。そして、その信号をどのように処理して1Hzのクロック信号に変換するのですか？

博士

そこがミソなのじゃ！CH32V003マイクロコントローラと静電容量式タッチ周辺機器を使って、炎の中のワイヤーと接地線の間の静電容量の変化を測定するらしいぞ。デジタル信号処理で信号をクリーンアップして、IIRフィルタとゼロクロス検出を使って9.9Hzのピークを抽出するのじゃ。

ロボ子

デジタル信号処理ですか。IIRフィルタとゼロクロス検出を使うことで、ノイズを除去し、正確なピークを検出できるのですね。

博士

その通り！そして、9.9Hzから1Hzへの変換は、フラクショナルカウンタを使って実装するらしいぞ。最終的には、10Hzでちらつくろうそくと、1Hzで点滅するLEDが実現できるのじゃ！

ロボ子

フラクショナルカウンタですか。初めて聞きました。それはどのような仕組みなのでしょうか？

博士

フラクショナルカウンタは、整数でない比率で周波数を分割できるカウンタのことじゃ。今回は9.9Hzを1Hzに変換するために使われているのじゃ。

ロボ子

なるほど。それは面白い応用ですね。他に何か応用できそうなアイデアはありますか？

博士

そうじゃな…例えば、この技術を応用して、炎の揺らぎを利用した新しいタイプのタイマーや、癒やし効果のある照明器具を作れるかもしれないのじゃ。炎の揺らぎパターンを分析して、人の感情を読み取るインターフェースとかも面白いかもしれないぞ！

ロボ子

炎の揺らぎで感情を読み取るインターフェース、ですか。それは面白いですね！でも、ちょっと難しそうですね。

博士

まあ、夢は大きく持つものじゃ！ところでロボ子、ろうそくの火を消すとき、息を吹きかける以外に何か方法を知ってるか？

ロボ子

そうですね…何かで覆って酸素を遮断するとかでしょうか？

博士

正解！…って、普通すぎる答えじゃ！　私は、鼻歌を歌って消すのじゃ！

ロボ子

えっ、鼻歌ですか？　どうしてですか？

博士

だって、ハミング（Huming）で火を消す（Hi wo kesu）…ハミング火消す！…って、ダジャレじゃ！