趣味的工作日誌

環境ロガーのブレッドボードでの試作版を動かし始めて1週間が経ったので日ごとの平均をグラフ化してみました。

上から、気圧、気温、湿度のグラフです。

一日の内での気圧のばらつきは大きいですが、平均で均すとまあまあの値に収まってるようです。

東京　2013年4月のデータ

日付	気圧	気温	湿度
4/7	977.6	17.7	59
4/8	999.8	14.7	27
4/9	1003.2	16.9	43
4/10	1004.7	13.6	54
4/11	1007.6	9.7	64
4/12	1007.5	11.4	49
4/13	1011.5	12.3	50
4/14	1005.8	16.6	50

一方自分のログ

日付	気圧	気温	湿度
20130407	976.587	27.631	56.235
20130408	9998.30	19.326	49.642
20130409	1003.183	18.180	51.839
20130410	1004.773	18.300	54.572
20130411	1007.691	15.315	57.158
20130412	1008.017	15.098	55.536
20130413	1011.298	16.306	48.792
20130414	1003.053	21.682	46.781

気温と湿度は測定条件が違うので差が大きいのかな？
これからの季節、気圧や気温、湿度の変化を見て気候の変化に備えるといった使い方ができそうです。あとは、昨日試したグラフィック液晶パネルに現在値やグラフを表示できるようにしたいと考えているのですが、ATMEGA328のメモリに収まるかどうか・・・

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タグ：Arduino センサー jQuery

aitendoでグラフィック液晶2種類を買いました
FSTN液晶モジュール(128x64/SPI)[C128X64SPI-12P-S2]
1.8インチ液晶withキャリーボード[2P-T18003T01-PCB]
どちらもSPIインターフェイスで5本のピンでArduinoからコントロールできるものですが・・・
C128X64SPIの方は半田付けの後で断線してしまい、使い物にならなくなりました

半田付けの後、フィルムのワイヤが基板から浮いて切れた模様。テープで押さえておけば良かったです・・・

1.8インチ液晶の方が、やや半田付けがやりやすかったです
グラフィックコントローラはST7735Bを使っています。
早速、Arduino用のライブラリをダウンロードして動かそうと思い、「TFT液晶モジュール（1.8/128x160/SPI）[T18003T01]」のピンアサインを参考にしようとしたところ、どうもSPIインターフェイスと違うラベルが表示されています。
同じST7735を使っている別の商品にピンの回路図があったので、何とか分かりました。

ST7735用にはAdafruit用のライブラリが使えます
ST7735ハード用ライブラリ
グラフィック用ライブラリ
の2つをlibraries以下にコピーし、Adafruit-ST7735-Library-masterのexample内のデモを動かします

意外にあっさり動きました

上記デモプログラム用にピンを読み替えたものです

Arduinoのピン出力を3Vに落とすために、100Ωと330Ωの抵抗で分圧しました

タグ：Arduino グラフィック LCD

先日ArduinoとFoneraを接続して、データを無線LAN経由で飛ばすことができる環境を作りました。
その後、ブレッドボードにセンサをあれこれ刺して、定期的にデータを取得できるようにしました。

写真下の長いブレッドボードが実験用回路＋USB変換で、右上のFoneraと通信をしています。一方、SoftwareSerialライブラリを使用して、デバッグ用メッセージを左上のArduinoに出力できるようにもしています。
今の所センサーとして

• 大気圧センサ・MPL115A1

• 温度センサー・LM35D

• 湿度センサー・HS-15P

• cdsセル

をつなぎ、それぞれのデータを5分おきにサーバに送信します。
また、Fonera自体がNTPにより正確な時刻合わせをすることができるので、1時間おきにArduinoからFoneraに時刻の問合せを行い、自分自身の時計を修正する仕様にもしました。

（エクセルでピンの接続を検討するシートを作ってみました。回路図を書く手前の工程で結構重宝しています。）
とりあず、レンタルサーバにcgiを仕込んでデータを蓄積し、jQuesryとグラフ表示プラグイン「jQPlot」を使って簡易的に大気圧の変化を表示できるようにしてみました。

インターネット上のサーバに一式置いているので、外出先からもスマホ等でリアルタイムにデータを確認することができます。
回路図、スケッチ等はいずれ整理して公開したいと思います。

タグ：Arduino センサー 無線LAN jQuery

着々と環境ロガー的なモノを作ろうと画策している今日この頃ですが。。。
データの保存先としてよく紹介されているのはSDカードやEEPROMですが、ピンの制約やデータの取り出しの不便さ等考えると、外部のWebサーバ等にデータを投げておいて、後はサーバ側で処理させるという手があるかな、と考えています。
で、Aurduino+Wifiで情報を漁っていたらArduino / The Cheapest WiFi Projectというのを見つけました。
一時期少し流行った「Fon」という無線ルータをハックしてDD-WRTというファームウエアに書き換えると比較的自由に使えるようになるので、Arduinoとシリアル接続してサーバにデータを飛ばそうというものです。
Arduinoにはイーサーネットシールドというのもありますが、結構な値段がします。Foneraなら使わなくなったのが家にも一台転がってるので、こいつを使うことにしました。

改造やファーム導入の手順は、FON まとめ wiki に詳しく書かれているので、ほぼその通りに実行。ただし、Foneraとパソコンの接続にはArduinoを仲介してTeratermで操作します。arduino @ ウィキ参照。
DD-WRTが動くようになったら「イーサネットコンバータ化」というのをやります。これはFoneraを家の無線ルータのクライアントとして動作させて外部のインターネットに出ていけるようにするためです。

これで、Arduino-(シリアル)-Fonera-(無線)-ルータ-(有線)-インターネット、へと接続できる環境が出来ました。
ついでにNTPの設定をしておくと、Foneraを結構正確な時計の代わりに使えると思います(サーバはntp.nict.jp）。

ただし、今後の実装に向けていくつか注意点があるのでメモしておきます。

• Foneraのシリアル接続は基本的に115200bpsである
  stty -F /dev/tts/0 9600
  でスピードを変えられるが、リブートすると元に戻ってしまう

• 共用レンタルサーバの場合、接続はtelnetではなくwgetで行う
  wget -q -O - "http://www.hoge.com/xxx.cgi?xx=yy
  でファイルは残らない

シリアルの速度問題はちょっとやっかいです。
こちらのアンサーによれば、SoftSerialのスピードは38400bpsが限界とのこと。
Foneraとの接続はTXとRX（ピン0と1）を使う必要がありますが、このピンはIDEからの書き込みにも使われているため、スケッチをアップロードする時にはFoneraから外す必要があります。
また、Serial.print()でデバッグ出力をPCで確認するのにも妨げになります。解決法として考えているのは、

• ArduinoとFoneraはTX/RXで接続し、デバッグ用には別のピンで別のArduinoにSoftSerial出力する

• デバッグ出力そのものをFoneraのtelnetを使ってPCに吐き出す
  こちらの情報が参考になりそう

といったところです。まだまだ先は長そうです。

タグ：Arduino センサー

前回焦電センサと格闘してあえなく敗退したのですが、その後追加の部品を導入して何とかモノになりそうな気配になってきました。

追加で購入したのは「超高感度焦電センサー用レンズ」といもので、焦電センサにかぶせて感度をアップします。
このレンズが無いとセンサの前数センチくらいで手をかざした時には反応しますが、それ以上離れると反応を捕えられなくなります。
レンズ装着後はこのような簡易な回路でも、２～３メートル離れた所を人が横切ったのも捕えられるようになりました。

センサの前で人が動くと電圧が大きく振れているのが分かります。
あと、どこかでセンサ出力端子からGNDに落とす抵抗を大きくすれば出力の振れが大きくなるという情報があったので抵抗値を1Mに変更しました。

サンプルのスケッチを公開しますので、ご自由にお使いください。
以下、一部解説します。

void loop()
{
  static int save[100];
  static int ix = 0;
  save[ix] = analogRead(0);

メインのループでは1ミリ秒ごとにアナログ値を読み取り、テーブルにデータを溜めていきます。

  // データが100個溜まったら実行
  if (ix > 99){
    int v1 = 0, v2 = 0;
    for (int i = 0; i < 50; i++){
      v1 += save[i];
    }
    for (int i = 50; i < 100; i++){
      v2 += save[i];
    }
    // 前の50個と後ろ50個の合計を比較し、基準値以上でライトをオン
    int v3 = abs(v2 - v1);
    int flg = v3 > SENSE ? 1: 0;
    light(flg);
    ix = 0;
    ・
    ・
  }
  ix++;
  delay(1);
}

データが100個溜まったところで前半50個と後半50個の合計値を比較し、差分が基準値を越えたら反応ありとみなします。

void light(int f){
  static unsigned long light_on;
  static byte light_stat = 0;
  if (f){
    if (!light_stat) {
      light_on = millis();
    }
    light_stat = 1;
  } else {
    // センス０でもON_TIME経過するまでオン状態を維持
    if (millis() - light_on > ON_TIME) {
      light_stat = 0;
    }
  }
  digitalWrite(13, light_stat);
}

ライトを一定時間点けるルーチンでは、ライトの状態を保持し、オンになった場合はその時間(millis)を保持しておき、オフの指令が来ても一定時間が過ぎるまではオン状態を維持するようにしています。

このような簡単な回路＋スケッチですが、セキュリティ用途などシビアな反応が求められるものでなければ（多少の誤作動が許されるなら）、結構使えるのではないかと思います。
今後いろんなセンサと組み合わせたロガーを作ろうと思っていて、LCDディスプレイのオン・オフにこの仕組みを持ち込もうと考えています。

タグ：Arduino センサー AKE-1