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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!

07/18

Tue

2017

ラズパイとScratchでマグネットスイッチを動かす

ついにラズパイを買ってしまった。

 いままでarduinoなどを使ってPCから電気設備を制御していたがarduinoIDEはC言語をベースにしており、プログラミング初心者にはハードルが高かった。一方ラズパイもPythonが主流だが、Scratchを使えばかなり簡単にできることがわかった。今回ON、OFFのデジタル入出力だけだが、マグネットスイッチを動かすところまで紹介したい。

<準備するもの>
・ラズパイ本体 (Raspberry Pi 3 Model B)

・HDMI対応のモニター、ケーブル
・USBキーボード
・USBマウス
・マイクロSDカード(8GB程度)
・ブレッドボード
・オスーメス コネクタ
・5V リレー

・入力用スイッチ
・マグネットスイッチ (コイルが100Vのもの)
・電材等

今回はゼロからそろえるとかなりの金額になってしまうかもしれない。
アルティメット的にはラズパイ(と電源アダプタ)、USBキーボード、オスーメス コネクタ HDMIケーブルのみ購入し、あとはもともと持っていたものを使用した。
注意しなければならないのがラズパイはUSBより電源をとるときかなりの電流が流れるので電源アダプタをセットで購入するのをおススメしたい。どうやら容量が足らないと起動不良になることがあるようだ。


今回はラズパイの初期セットアップは割愛する。※「ラズパイ 初期設定」などでググると詳細の記事が出てくるので参照してください。

セットアップが無事できたとして接続は以下の通り

まず5VリレーはVCCへ5V、GNDにラズパイのグランド、そして使用するリレーのIN端子にラズパイのGPIO端子をそれぞれブレッドボード経由で接続する。(メスーメスケーブルがあればそのまま接続しても構いません)
入力信号用スイッチはGPIO→スイッチ→抵抗(10KΩ程度)→グランドで接続してボタンをおすと1が0になるようにする。 LEDは動作確認用なのであってもなくても問題なし。

続いて制御プログラムだが、Scratchだとかなり簡単。今回はScratch GPIOを使用するので下記コマンドでダウンロードする。
wget http://goo.gl/Pthh62 -O isgh5.sh --no-check-certificate
bash isgh5.sh
この2行だけでデスクトップにアイコンができる。これで開発が可能

↑scratch GPIO作成画面
※作成したプログラムはhttps://scratch.mit.edu/でultimatemasashi名義でアップロードしているので検索して確認してください。※GPIOのピン番号はスクラッチのプログラムと合わせる必要があります。

これでscratchから5Vリレーを動作させることができたら、100V回路を作成する。

100V電源からマグネットスイッチのコイルまでを割って入るようにリレーの接点を接続する。※感電に注意。

うまくいけばこの様に動作する。
入力スイッチはサーマルリレーの模擬信号としてマグネットをトリップさせている。
※なぜか100V電源を入れると不安定な動作をするのでscratchプログラムで若干タイマーを入れてます。電磁誘導??


arduinoに比べて開発はかなり簡単だった。今回はHDMIモニターをみながらマウスで操作したが、タッチパネルを使えばそのまま盤に組み込めそうだ。
 しかしながらセンサーからのアナログ入力はarduinoの様に0~5Vレンジでそのまま使えないので(しかも入力は3.3V)専用のセンサーボードを購入する必要があるみたいだ。

とはいうものの、この調子でやっていくと買い物が増えそうなので予算と時間と相談しながらやっていく予定です… 乞うご期待!







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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、技術士一次試験合格(電気・電子)、エネ電合格、フォークリフトほか

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