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ひさびさに電子工作

スマートメータの観測装置をmbedベースからESP8266ベースに変更予定。
有線LANがうざったいので無線LAN化と小型化を目論んで。

去年作りかけたソース持ってきて、wi-sunモジュールとの接続もデバッグ表示シリアルもハードシリアル(SerialとSerial1)にして試し中。
相変わらず化ける&wdtでリセットするのだけど、mbed化した時にノウハウを得ていたのでなんとかなるだろう。

hems基板とりあえず完成

(以下は 2016/10/10の月曜のことですが・・・)

PCA9956BのRGBバーグラフを入れてまずはブレッドボードでテスト。

20161012_01

普通に動作したので、Adafruitのブレッドボードタイプ基板Perma-Protに載せ替えた。

20161012_02

通常のブレッドボードと違ってPerma-Protはセンターの部分が1ピン分短いのだった。左右も63ピンではなく60ピンだけども。

ブレッドボードからブレッドボードタイプの基板への移植なので作業は超楽ちんでした。

次はこいつのケースを3Dプリントするか、プラバンで作るかだな。あと、PCA9956BのRGBバーは少し光り方を変更する予定。今は8個使って250w単位だけど、100w単位にして色で表現したい。0-800は緑系で、801-1600は黄色系で、1601-2400はオレンジ系で、それより上は赤で。うーんやはりBlueのLEDの出番がない(笑)。

PCA9956Bに変更

20161004_01

hemsテストのブレッドボードを先日掲載のロング1列のブレッドボードに変換するのはできた。
ただ、その際にNEOPIXELのRINGを壊してしまったようで、1番目のledがつかなくなった。
速攻で代替品としてスイッチサイエンスさんオリジナルのPCA9956BTW I2C 24ch 電流源型LEDドライバ基板を発注。夜勤明けの今朝届いたのでテストした。独自仕様通信から普通のi2cになるので接続も楽になる。

ハマりポイント1点。mbed1768でテストしたのですが、i2cのプルアップ抵抗必須みたい。うんともすんとも光らなくて、ピンヘッダをハンダ付けしたときにまかりまちがって壊したかと思ったよ。pwmドライバなのでそう簡単に壊れないとはおもいつつ、1kΩの抵抗でSDA,SCLをプルアップしたら無事点灯。
最終実装時は同じi2cバスにつなぐ7セグLED4桁モジュールにプルアップ抵抗がついてるから、こっちはプルアップ抵抗は付けない予定。

あと、微妙な点1点。LEDに書いてるのが見えてしまう。このモジュールはデフォルトでOE#がGND接続でいつでも表示状態。GNDとのジャンパーがあるのでカッターでカットしてMBEDから出力をコントロールしようと思う。

ブレッドボードでの配線(HEMS)

20161002_00

こんな感じかな。中央上にNeoPixel Ring。中央下がi2cな4桁7セグLED。
コレを一旦ブレッドボードに作って動作確認の上、ブレッドボードタイプの基板に落として、上はスモークのプラバンで押さえる予定。
下側に4桁7セグとイーサネットの口がつくので、置くのではなく吊るす感じで設置予定。まぁ、3Dプリンタで脚作れば置けますけどね。

追記
上の画像で作ろうという人はいないと思うけど(mbed以外のモジュールがわからんし)、ブレッドボードの左上のほうで黒い線が間違ってVCCラインに入ってますが、GNDに入れます。画像は差し替えました。

さらに追記
ブレッドボートにテスト実装しました。(ジャンプワイヤの長さの関係で多少アレンジしてますが)
20161004_02

Adafruitのneopixel ringをテスト

20160927_01

電力メータの針としてアナログ電圧計を試してたけど、微妙なので半ばデジタル半ばアナログなRGB LEDのリングをゲット。
mbedのライブラリを幾つか試したけど、動かないやつは動かない。このLEDはタイミングが結構シビアみたい。
とりあえず表示のめどはたったのでいい加減にはんだ付けしますかね。

表示の方は色々検討しつつ。せっかく各色256段階のRGB LEDなのでGREENからREDへグラデーション(っても12個だけど)をかませるか。1個あたり100W/hとして2400w/h超えたら全部赤くするとか。 BLUEの出番がなくなってしまうな。

DACのテスト

20160922_11

hemsで取得した自宅の電気使用量の表示。デジタル以外にアナログもほしいなと、mbed1768のDACを使ってみた。
3Vフルスケールの電圧計で、1Vで1000W相当にして表示する。試した見たけど中華電圧計だと誤差が大きいなぁ。テスターに繋いでみたら、1桁目は確実にあっているのだけど、中華電圧計だとそれも微妙。正しい表示になるように変換関数作って合わせるか、サーボ使った針を作成するか。それとも10連のレベルメータ用のLEDにするか。

HEMS関連ネットへのアップロードもなんとか

 mbedのネット関連のクラスが昔とだいぶ変わってしまっていてコードの修正に時間がかかってしまった。HTTPClientのメンバー関数は減ってるし、TinyHTTP_bはコンパイルできない。
 とりあえずNTPでRTCの時刻をあわせて、ネットにRESTで投稿までできたので先が見えてきた。
 次はブレッドボードから固定基板に移します。温度センサーもつけようかね。
 楽できるように昨夜Adafruitにロングのブレッドボードパターンの基板とか、英字も表示できるLEDとかいくつか発注しておいた。時差があるので、向こうは金曜の朝だったから、即発送されてます。

7セグLEDを導入

20160819_01

 スマートメータのBルート受信機に7セグのLEDを付けました。
 HK16K33をドライバにしたI2C接続のAdafruitのやつ。AdafruitはArduinoとRaspberry piのライブラリしか公開していないので、
mbedのサイトから「HK16K33」で引っかかったコードを導入。LEDのパターンが手持ちのやつとは違ってたり、手持ちのは「:」が3桁目になってる5桁表示だったりで、元のコードを書き換えつつ無事に表示できるようになった。

 次はネットに接続ですね。

 そうそう、今まで使ってた(まだ外してないけど)クランプ式のSanguinoベースの自作の電力計。スマートメータの値とそれほどズレがないのはびっくりした。

mbed1768版HEMSその後

 今朝起きた時も無事に10秒おきのデータ取得が動いていた。
 今日は休日当番なのでそのまま出勤。
 仕事を終わって帰宅してもまだ無事に動いている。

 ということでスマートメータとの通信部分はほぼこれで良いでしょう。実運用時は1分に1回か5分に1回程度のデータ取得になりますし。

 続いて現在値表示部を検討。7セグのLEDで良いかなと思いつつ、ニキシー管はどうだ?と相場を調べたら。まだ高いわな。eBayとか当たれば違うんかな。汎用のドライバ基板&ソフト書くのもめんどくさい。やっぱ7セグLEDで行こう。そして死蔵品のフルカラードットマトリクスLEDと連携するのも良いかな。

BP35A1奮闘続々編

 Arduino Dueのハードシリアルで試してみました。化けました。
デバッグ用の出力が9600bpsで遅すぎて他の処理の足引っ張ってる?
115200bpsに変えたら動作するようになった。でも、たまにBP35A1から化け文字もらって死亡。

 今、BP35A1を9600bpsかつ文字間ウエイトをいれてますが、いっそ取っ払って文字間ウエイト無しの115200bpsで再度mbedでやってみようと思いやってみた。

 すこぶる健康に動いている。返信文が化けて帰ってきて止まってしまうことはあるが行けそうな感じ。なので、やっぱmbed1768でもう少し頑張ります。

 その後、然るべきところにTimerクラスでタイムアウトのロジックを入れたら、近場のイングレスの焼かれたポータルを小1時間修復して帰って来ても無事な模様。このまま明朝の出勤時まで無事だったら、LCD表示やらサーバへのRESTでのデータ送信やらの周辺のコードを追加していきます。