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設備のマニアどっとこむ

設備、電子工作、DIYのブログ!

01/14

Sun

2018

ソーラーパネルでraspberry pi常時起動&バッテリー電圧の遠隔監視

以前の記事  【DIY】ソーラーパネルで交流100Vを作る 2 でのUSB電源供給を使って商用電源なしでraspberry piをスタンドアローンで使用できる様にしてみた。しかしながら
raspberry piを外に設置するのは気がひけるのでパネルを外、バッテリーを室内に入れられるように簡単に工事した。

といってもエアコンの冷媒配管のところへ配線しただけ


12Vバッテリーにてraspberry piへ供給する。
いつのまにかバッテリーが放電してしまうのを防ぐ為に前回記事 raspberry piを常時起動して温度を遠隔監視する の内容を応用させて室内温度とバッテリー電圧をGmailへ送信できるようにしてみた。

といっても前回つかった温度センサーADT7410ではI2Cで温度しか測定できないので、アナログの入力4チャンネルあるADS1015を使用した。
使い方はこちらのサイトを順にやれば動作した。(英語だけど)
注意してほしいのがADS1015を使用する場合下記の様に#を付け替えなければならないということ
# adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115()
adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1015()



そしてsimpletest.pyをすこし書き換えてGAIN=1のところを2/3にしてレンジを±6.144Vにした

# Choose a gain of 1 for reading voltages from 0 to 4.09V.
# Or pick a different gain to change the range of voltages that are read:
# - 2/3 = +/-6.144V
# - 1 = +/-4.096V
# - 2 = +/-2.048V
# - 4 = +/-1.024V
# - 8 = +/-0.512V
# - 16 = +/-0.256V
# See table 3 in the ADS1015/ADS1115 datasheet for more info on gain.
GAIN = 2/3




それでも12V電圧を測定するのにレンジが不足しているが同じ抵抗を3つつけて分圧すれば測定できる。(電圧は1/3)
そしてADS1015にて表示される数値は6.144Vを2048分割したものなので計算式は

表示値×3倍×6.144V/2048 = 表示値×0.009 (これが係数!!)

となる。これをcronで定期的にメール送信するとこんな感じ。

バッテリー電圧は1326×0.009=11.934Vで算出できる。
pythonをもうすこし勉強すれば計算式を埋め込んで電圧表示にできるんだけど・・・
残念ながらこの表示が精一杯。

ちなみに夜は徐々に電圧が下がっていくだけなので朝までバッテリーが持つかハラハラしますよ!!










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01/08

Mon

2018

raspberry piを常時起動して温度を遠隔監視する

ついにraspberry piを常時起動する日がきた。
I2c通信が可能な温度センサーADT7410を使ってそのデータをメールで送れるようにしてみた。

右下のブレッドボードにささっているのがADT7410raspberry piはアナログ入力がないのでI2cを使わざるを得ない。4本の脚にそれぞれVCC、SDA、SCL、GNDを接続する
プログラム的にはこんな具合だが温度を連続して取得する様にはしていない。
後でメールで送る為、一度に一回のみ取得するようにしている。

import smbus
import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
i2c = smbus.SMBus(1)
address = 0x48
block = i2c.read_i2c_block_data(address, 0x00, 12)
temp = (block[0] << 8 | block[1]) >> 3
if(temp >= 4096):
    temp -= 8192
print("Temperature:%6.2f" % (temp / 16.0))
time.sleep(1)
if(temp >= 410):
    GPIO.setup(27, GPIO.OUT)
    GPIO.output(27, 1)
else:
    GPIO.setup(27, GPIO.OUT)
    GPIO.output(27, 0)
GPIO.cleanup()
これをi2c.pyというファイル名でデスクトップに保存。

次にメールの設定
sSMTPをインストールする
sudo apt-get install -y ssmtp

インストールが完了したら,/etc/ssmtp/ssmtp.conf の設定変更
sudo nano /etc/ssmtp/ssmtp.confから下記を変更する。
 root=*****@gmail.com       ※自分のGメールアドレスを入力
 mailhub=smtp.gmail.com:587 
 そしてこちらは追記
 AuthUser=*****@gmail.com 
 AuthPass=password ※Gmailのパスワード
 UseSTARTTLS=YES 
※場合によってはアカウントのセキュリティ設定変更が必要なので注意してほしい


これでメールの設定はOK、次にスケジュール実行機能のあるcronを使う。
これはデフォルトで搭載されているのでインストールは必要ない。

まず設定を変更する。
crontab -e
最後の行にPythonファイルを実行する様に追記する。
0 7,22 * * *sudo python /home/pi/Desktop/i2c.py 

始めの*が左から分、時、日、月、曜日を表す、これだと毎日7:00、22:00にてメール送信をする設定となる。

あとは送信するメールアドレスを追記
MAILTO="メールアドレス"

これでこのメールアドレスに毎日7時、22時に温度のメールが来るようになる。

常時監視なら外気温度を取りたいところだがとりあえず室内で今は我慢。
今後はエアコン操作も視野に入れてみたい。








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01/04

Thu

2018

【arduino】コップを運ぶコースター

年末年始にarduino unoとarduino nanoを使って動くコースターと電磁弁を組み合わせた給水機を作ってみた。ほとんど赤外線リモコンで制御させたので操作はラジコン感覚。



秋月で買ったリモコンセット

arduino nanoはピン数が少ないものの、こういうときは使い勝手がとても良かった。

サーボモーター×2個とモバイルバッテリーを積んでいる。


給水機は5Vで動くリレーと100V仕様の電磁弁を組み合わせている。
実は超音波センサーで電磁弁の下にコップが来ると赤外線の停止信号が発信されるのだが、地味すぎて動画からはほぼわからない。(必要ないかも??)


電磁弁はセンサーで自動にするのも検討したがarduino nanoが濡れてしまいそうなので手動操作にした。ペットボトルのタンクに水をいれとくのも結構ドキドキする。

じょぼじょぼじょぼ・・・。

なんとか自動制御にしてみたいが、いろいろハードル高そう。
今の自分の技術ではこれが限界かな・・。







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12/16

Sat

2017

arduinoでエアコンを動かす

回の記事でリモコンの信号が受信できた。今回はエアコンのリモコン信号を取り込んで
室温の上昇をきっかけに自動起動できるようにしてみた。


赤外線LEDL12170を13ピン 
温度センサー LM35DZのアナログ信号をA0ピンに接続

スケッチはこちら
#define PIN_IR      13
#define DEBOUNCEDELAY 500
float a_in;          
float temp_c = 0;
short ARRAY_HIGHLOW[] = {4440,4444,512,1660,496,560,520,1652,440,1712,520,560,516,572,492,1656,516,568,512,576,500,1644,520,568,456,632,496,1656,512,1652,500,568,512,1652,512,1660,500,568,520,1644,440,1712,520,1648,484,1688,496,1660,516,1644,444,648,492,1656,512,572,492,568,528,560,480,608,492,568,516,568,508,1660,500,1652,524,564,436,648,492,568,520,568,492,568,520,564,520,560,440,648,500,1644,516,1660,496,1656,524,1648,492,1652,524,1676,492,5252,4452,4432,488,1688,492,564,528,1648,436,1708,524,564,484,600,492,1656,524,560,488,600,492,1652,528,560,480,608,512,1632,512,1660,492,568,528,1644,512,1660,492,568,528,1644,480,1672,520,1644,508,1668,492,1660,512,1660,476,588,540,1628,512,572,488,572,528,560,504,584,484,576,544,536,512,1660,492,1660,520,568,476,580,528,560,512,568,492,576,524,564,516,564,476,588,520,1648,512,1660,496,1656,516,1648,500,1660,540,1652,492,
};
void setup()
{  Serial.begin(9600);
  
  pinMode(PIN_IR, OUTPUT);
}
void loop()
{ a_in = analogRead(0);
  
  temp_c = ((5 * a_in) / 1024) * 100;
  
  Serial.println( temp_c );
  
  delay(1000);
  static int s_iButtonState_prev = LOW;
  static unsigned long s_ulTime_prev = 0;
  int iButtonState = digitalRead(PIN_PUSHBUTTON);
  
  if( temp_c>23 )
  { 
    unsigned long ulTime = millis();
    if( DEBOUNCEDELAY < (ulTime - s_ulTime_prev) )
    { 
      sendSignal();
    }
    s_ulTime_prev = ulTime;
  }
  s_iButtonState_prev = iButtonState;
}
void sendSignal()
{
  int iTimeLength;
  unsigned long ulTimeStart;
  
  int iCountHighLow = sizeof( ARRAY_HIGHLOW ) / sizeof( ARRAY_HIGHLOW[0] );
  for( int iIndexHighLow = 0; iIndexHighLow < iCountHighLow; iIndexHighLow++ )
  {
    iTimeLength = ARRAY_HIGHLOW[iIndexHighLow];
    ulTimeStart = micros();
    do
    {
      digitalWrite( PIN_IR, 1 - (iIndexHighLow % 2) );  
      delayMicroseconds(8); 
      digitalWrite( PIN_IR, 0 );
      delayMicroseconds(7);
    } while( iTimeLength > micros() - ulTimeStart );
  }
}
室温が23度以上になると赤外線LEDが働きエアコンを始動させる。
動作確認はガラケーで確認


これでリモコンいらず・・。
と思いきやONはできるがOFFは信号が違うらしく停止はできなかった。
ボタンは同じなんだけど。


出力が高いLEDを使おうとするとラズパイの3.3V出力では少々きつい。このあたりの動きはarduinoの得意とする分野かもしれない。しかしながらなぜか9Vバッテリー電源では動作しなかった。 設備との相性で今後もarduinoとラズパイを使い分けていきたい。







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12/09

Sat

2017

arduinoで赤外線リモコンを作った話

電子工作をはじめて3年くらい経つんだけど今回作ってみたものが一番衝撃だった。




arduinoに赤外線センサーと赤外線LEDをつけてリモコンの信号を読み取り、リモコンを作ってしまうというもの。
今回arduino含めて2千円~3千円でできてしまった。

ちなみにセンサーはPL-IRM0101を使用
左 7番ピン 真ん中 GND 右 5V


そもそも赤外線の信号はパルス幅を変化させて送っているものでその信号の時間が読み取れれば複製は簡単にできてしまう。
スケッチ例はこんな感じ
const int READ_PIN = 7; 
int state = 0; 
unsigned long now    = micros(); 
unsigned long change = micros(); 
void setup()
{
 
  Serial.begin(57600);  
  pinMode(READ_PIN, INPUT);
  state = digitalRead(READ_PIN);
}
void loop()
{
    if (state != digitalRead(READ_PIN)) {
      now = micros();
      Serial.print((now - change) / 10, DEC);
      Serial.print(",");
      change = now;
      state = !state;
    }
}
シリアルモニタから下記のような信号が抽出できる
4440,4444,512,1660,496,560,520,1652,440,1712,520,560,516,572,
492,1656,516,568,512,576,500,1644,520,568,456,632,496,1656,512,
1652,500,568,512,1652,512,1660,500,568,520,1644,440,1712,520,
1648,484,1688,496,1660,516,1644,444,648,492,1656,512,572,492,
568,528,560,480,608,492,568,516,568,508,1660,500,1652,524,564,
436,648,492,568,520,568,492,568,520,564,520,560,440,648,500,1644,
516,1660,496,1656,524,1648,492,1652,524,1676,492,5252,4452,4432,
488,1688,492,564,528,1648,436,1708,524,564,484,600,492,1656,524,
560,488,600,492,1652,528,560,480,608,512,1632,512,1660,492,568,
528,1644,512,1660,492,568,528,1644,480,1672,520,1644,508,1668,
492,1660,512,1660,476,588,540,1628,512,572,488,572,528,560,504,584,
484,576,544,536,512,1660,492,1660,520,568,476,580,528,560,512,568,492,
576,524,564,516,564,476,588,520,1648,512,1660,496,1656,516,1648,500,
1660,540,1652,492,
これならあらかじめリモコンの信号を記録しておけば壊れてもarduinoで代用できる(笑)

残念ながら買った赤外線LEDの出力が低すぎて、TVと5cmぐらい近づけないと動作しなかった・・・。しかも動作で範囲が狭く1.35~1.6Vぐらいでarduino出力5Vから手持ちの抵抗で減圧するのが大変だった。(買うときは注意してください)

これなら、エアコンのリモコンを読み取って部屋の温度調節できそう。

今、高出力の赤外線LEDを手配してます・・・。

エアコンを動かしてみます







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プロフィール

HN:
アルティメット雅史
性別:
男性
自己紹介:
製油所、データセンター、化学工場を渡り歩いた設備のマニア
最近はarduinoあたりの電子工作にハマる。
取得資格は電験3種、消防設備士甲4、2級ボイラー技士、危険物乙4、電工2種、技術士補(電気・電子)、エネ電、フォークリフトほか

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