点呼機 調達と組み立て

この機械は何を解決するのか

寮の毎晩の点呼（生徒が定時に寮へ戻ったかを確認する）は、もともと舎監が部屋を一軒ずつノックし、紙にチェックを入れるやり方だった。遅い・漏れやすい・代理回答を防げない。点呼機はこれをデジタル化する：

• 生徒側：夜、寮に戻ったら生徒証をカードリーダーにかざすか、スマホでシールにタッチするだけで、1 秒でチェックイン完了。
• 教員側：パソコン／スマホで、誰が戻ったか・誰がまだ戻っていないかをリアルタイムで確認。遅刻／欠席は自動判定・自動で規律点を減点。手書き不要。
• 代理刷り防止：カードには一意の番号がある（安易な複製を防ぐ）。スマホで触れる URL にはワンタイム認証コードが付き（一度使うと無効になり、スクリーンショット転送による代理チェックインを防ぐ）。
• 現場フィードバック：チェックイン成功で緑灯が点灯し、スピーカーが日本語の氏名を再生する（「○○さん、お帰りなさい」＝「○○さん、おかえりなさい」）。失敗時は赤灯。

自分（itsuki）にとって、もう一層の目的がある：学ぶこと

この機械は買って使うだけのものではなく、買って自分の手で組み立て、原理を理解するための学習教材でもある：

• 初めてはんだごてでのはんだ付け（ピンヘッダのはんだ付け）——電子工作経験ゼロからの第一歩
• メインボードのピン列（GPIO）にモジュールをどうつなぐかを理解する
• 2種類のチップ間通信方式、SPI と I²C の違いを理解する
• NFC（近距離無線通信。スマホ／カードを近づけるだけで読める）の仕組みを理解する
• こうした手を動かす過程そのものが、進学（AC 入試）で語る素材になる

頭脳：Raspberry Pi 3 Model A+

手のひらサイズの小型コンピュータ（Raspberry Pi）で、Python プログラムを動かす。基板の端には 40 本の金属ピンがあり、 GPIO（汎用入出力ピン）と呼ばれ、各種モジュールの接続に使う。

2つのチェックイン経路

経路 A — 生徒証をかざす：

経路 B — スマホでシールにタッチ：

5つのモジュールの役割

ソフトウェアの流れ

メインプログラムはループ（状態機械）：待機 → カード読取／スマホタッチ → バックエンドへ送信 → 成功で緑灯／失敗で赤灯 → 待機に戻る。

なぜ PN532 は SPI で、I²C ではないのか：ST25DV がすでに I²C 線を使っており、2つが同じ線を奪い合うと不具合が出やすい。PN532 は Raspberry Pi 上では SPI が最も安定（外部 AI によるレビュー2件でも確認済み）。