配線のパターンを考える

今すぐプリント基板にはするつもり
ありませんが、できるだけ
配線が交差しないように、

紙の上で、ずっと考えてました。

まだ、手で配線でいいかな？

XBee送受信 picマイコン

親機側のパソコンから、ＬＥＤ点灯
の命令を出し、子機側のＰＩＣマイ
コンから、フォーマットにのっとっ
て、"OK"を返す。実際には、セン
サーの値を返してする。

XBee無線通信 送信のみ

親機から送信のみですが、
子機に情報を送れたみたいです。

XBee子機がＰＩＣマイコンに、
指令して、ＬＥＤをつけたり
けしたりできました。

これで、センサーに対しての
データ要求ができたことになるので
今度は、それに対して、センサーの
情報を親機に返す部分ができて
くれば、もうすこし形がみえて
きます。

XBee文字列データの送受信

フォーマットにのっとってやり
とりすればシリアルデータの
送受信が可能ということが、
わかりました。

チェックサムを計算したり
するので、多少のプログラムが
必要になりそうですが、最低限
のことはできそうな気がして
きました。

電圧を上げて検証

予想していたより正確だと思えました。

センサーの出力を、回路を組んで
計算上6.55倍にして値をテスター
で測ったものと、温度計の値を
グラフにしてみて、おもったより
正確な正比例のグラフで計算値と
実測値のずれもあまりないことが
わかりました。

０度付近から、７０度付近までは
測れるのではないかと思います、

センサー自体は０～１５０度まで
なんですが、水温７０度は実際に
はありえない数字かなと思い、
倍率を上げて、データの正確さを
とりました。

水温測定

何とか水温が測定できそうです。
１７．５度くらい　まあ１８度くらい
でしょう。

温度センサーをチェック

回路は関係なくどういう値になるのか
温度センサーをテスターで読んで
みました。

４月２６日　午後１時６分３秒
温度計の値は２６．１度
温度センサーの値は０．２４９Ｖ
電圧の値を読み変えて、
２４．９だとすると

１度程度の誤差です。

ただし、一番、はかりやすいところの
温度で、水温ではなく気温です。

ちなみに、壊れてもいいやと思い
温度センサーを水の中に入れてみると
値はでデタラメでした。

金属部分（足）を水に触れさせなければ
大丈夫なんだろうか？？？

夜になって気温が下がったところで
また見てみたいと思います。

水の量を計算してみる

正方形の田んぼっていうのはほと
んどないけど、計算上簡単なので
たとえは６０ｍ×６０ｍの田んぼ
があったとして、広さは、
３６００平方メートル。

その田んぼの水位が５ｍｍ下がる
と、どれくらいの水が減ったこと
になるか？

５ｍｍ＝０．００５ｍ

３６００×０．００５＝１８

１８立方メートル＝１８０００リットル

家の水道が２か月で１６立方メートル
使ったときがあったとしたら。。。。


地域に１ｍｍの雨が降りました。
ということは、ものすごい量なんですね。
計算してみて納得。

水のレベル(水位)をみる

パソコン側からトリガー（きっか
け）を与えて、そのタイミングで
現在の水面のレベルがどこにある
のかを返します。

かなり原始的ではありますが、
今回5mm単位でレベルが判定でき
ました。

今回は最大で35mmの水位差です。

まだ配線だけ

配線だけはしましたが、考えが
あっているのか、これから、
プログラムを作りながら
検証していきます。

最初は時間かかりますね。
配線のパターンのことは
まだ考えてないので基板の
裏はかなり大変なことに
なりました。

大した回路でもないですが。。。

信号の電圧レベルに気をつける

有線の通信はシリアル通信で
RS-232Cの規格なんですが、
USBで通信が行えるように、
USBシリアル変換の部品に
変換しました。

ひとつ

気をつけることは、
信号の電圧レベルで、
最初の時点で、3.3Vのレベル
にしていて、うまく通信できない
と悩みました。

写真のシャーペンで指している
ジャンパーピンを、電源電圧の
レベル(5V)に変更したら正常に
通信できました。

xBeeで使うときは、忘れずに
3.3Vレベルに戻さないと、
今度は、壊れます。

気をつけようと思います。
ちなみに写真の設定は
5Vレベルです。

picマイコン有線通信

picマイコンでセンサーの情報を
取得するときに、最初に通信が、
しっかりできていないと、どう動
いているのかわからないので、

パソコンとの間で有線通信ができ
るところまでを確認しました。

以前に、パソコン側がデータを
受け取るだけというのはチェック
したことがありましたが、今回は
パソコンから、データを送って、
それに対応したデータを、返すと
いうのをチェックしました。

まだ、センサーなどの情報を、
取得しているわけではなく、やっ
と土台が準備できたというところ
です。

ハーヅウェアもソフトウェアも、
動作が未確定の場合の最初は、
かなり慎重になります。

水面のチェック

やっていることは以前と変わらず
水面のチェックです。

74HC4051というICを使って
電圧をチェックしてみました。

水道水ではなく、川の水で
かなりはっきりと電圧の差が出ま
した。

これだと、ＡＤ変換（アナログ値
をデジタル値に変換してチェック
しなくても大丈夫かもしれないな
と思えます。

ＰＩＣマイコンと組み合わせて、
順に８か所のチェックが可能かなと
思っているので、水面のレベルを
チェックすることができるかも
しれません。


AとBは水面へ
CとGND間の電圧を測る

AとBが水面に接してないときは
CとGNDの電圧は4.8Vくらい

AとBが水面に接しているときは
CとGNDの電圧は0.1Vくらい

ふんばりどころ

難易度が上がってくると、すぐに
は理解できなくなっていますが、
根気よく、理解しようと思います

Bluetoothより応用がききそうに
思います。

たった３５ｍｍですが

水位差が測れるかどうか試すため
に工作をしました。
まだ、回路もプログラムも組んで
いません。

予想うとして、５ｍｍ単位で
水位差が測れればいいなと
思っています。

XBeeの子機のスイッチの状態を親機に送信

子機のスイッチが切り替わった
タイミングで、親機に情報が
送られる設定。

このテストを行う時に、前に親機
だけでアナログ入力のテストを行
い、親機の入出力の設定を、その
ままにしていたため、最初は、正
常な通信ができない状態でした。

最初の状態がどうだったかをちゃ
んと把握する必要があったのかも
しれません。

今後、設定の状態がどうなのかと
いうところがもしかしたら難しい
部分になってくるのかもしれませ
ん。

距離を測るには？

距離を測ろうとするとき超音波
で行うのが一番単純なのかなと、
思いいろいろ調べていました。

一番わかりやすかったのは

浅草ギ研 PICと超音波距離センサ（PING）
http://www.robotsfx.com/robot/robohow/RoboHow45/RoboHow45.html

でした。

実際の結果をみさせてもらって
参考にしましたが、
この記事自体はものすごく
わかりやすくいいんです。

ただ、使用用途として、

水面が、5mm下がった。

ということに使おうとすると
無理なんだなということが
何となくわかりました。

たぶん超音波センサの場合
距離と電圧は、比例では
ないと思うんですが、

ものすごく大雑把な計算をして

この記事の実験の１目盛は
4cmくらい。


多少回路を組んでプログラムを組んで
ということが必要だろうなと感じました。

かなり、原始的なことが今
頭に浮かんでいます。

XBeeを野外で試す

XBeeの親機を室内、子機を室外に持ち出して
通信の状態を確認しました。
４０ｍは離れたいないと思いますが、
家の外壁などで、電波はかなり弱まって
居るんだろうなと思えました。

アンテナ付きのものにするとか、
中継するとかの方法はあるので
今後試すことになると思いますが
通常の限界がどれくらいなのかを
把握できました。

電波を遮断するテストで、
人の体で遮断してみるという
方法をきいたことがあるので、
やってみましたが、その通りの
結果になった感じがします。

写真の位置から、対角の一番向こうの
２階に親機がある状態で、試して
みました。

手で覆いをすると簡単に通信できなくなり、手をどかすと、
バッファに残っているものが、かえってくる。そんなイメージ
かなと思えます。

XBeeでループバック

１対１で通信するための設定を
それぞれに行い、親側から子側
へデータを送り子はそのままの
データを親に送るというテスト
を行って正常に無線で通信がで
きていることが確認できました。

XBeeで電圧をはかる

直流の５Ｖを、４．７ｋオームと
１．０ｋオームで分圧して、
動画の実測値で、８９４ｍＶ
くらいのところで、
XBeeで、その電圧を読み取った。

値としては、１６進数で(2FC)を
読み取った。

XBeeの場合、０から１．２Ｖを
０から１０２３の値として読み
取れるということで、

16進数の2FCは10進数では764

(764×1200mV)÷1023は
だいたい、896mVになる。

動画のテスターの値が894mV
XBeeが読み取った値が896mV

ほぼ正確に読み取れていると
思えます。

XBeeでスイッチの状態をみる

XBeeでスイッチの
ＯＮ、ＯＦＦの状態
確認をしてみました。
２進数の考えでみると、
なぜ、０と２になるかは
わかるんですがが、何も
説明ない状態ではこの
動画はわからないかも
しれません。

XBeeの最初

まだ本来の使い方ではないですが
XBeeというのを使ってみようと思
います。本来は無線通信に使うの
ですが、この動画は、単体での、
テストです。

ATコマンドを打つのは、久しぶり
で正直、説明を見ながら理解しな
おしています。

まず無線通信を試します

順番が正しいかどうかわかりませんが
今まであまり手掛けていない無線通信に
関して頭にいれることにします。

BluetoothのSPPというのは今までやった
ことがありますが、今はあまり一般的では
ないのかもしれません。

しばらくそのあたりの話題から遠ざかって
いる間に、もっと標準化された形のやりかたが
一般的になってきているのかなと感じました。

実際に部品を注文したので、それが到着したら
まずは、情報通りの動作を確認したいと
思います。

温度測定と距離測定の準備を始めよう

温度測定と距離測定をマイコンで
やってみる。これにチャレンジし
てみたいと思います。

距離測定は、ロータリーエンコー
ダーを使って行ったことはありま
すが今回は違う方法で。

温度測定は、テスト的にやったこ
とはありますが実際にはまだ取り
組んだことがありません。

少し距離のある通信とWebへのデ
ータ蓄積。この辺りを合わせられ
るよう取り組みます。

今日は、資料を探す。

これをメインにします。

picマイコンをもう少しやってみよう

arduinoというコンピュータがど
んなものがチャレンジしてみよう
かなと検討していたんですが、も
う少しpicマイコンをやってみた
いと思います。

ただし、通信はやってみたいので
picマイコンと無線通信が合わせ
られるかどうか調べたいと思って
います。

picマイコンのほうが小型にでき
る気がする。そういう点だけで
可能かどうかも、チェックして
みます。

水位センサー１００Ｖ用２つ作成

完了

後片付けしよう。

現時点では残念ですが

福島の原発の中に蛇型のロボット
を投入して、残念ながら走行不能
になったという記事を見ました。

どんな状況かわからないところに
投入するというのは、やはり、か
なり大変なことだなと感じました

今後も改良が重ねられ、役立つ
モノが出来上がっていけばいいな
と感じます。

電磁接触器 AC100Vコイルをチェック

説明の図もみると、ちゃんと勉強になりました。
１ＮＯ＋１ＮＣのタイプっていうのも確認できました。
Ａ接点とＢ接点が１つずつっていうことなんですね。

RaspberryPi RubyでLEDを点滅

Webに出ているものをほとんど参
考にさせてもらったというのが
正直なところですが、Raspberry
PiでRubyを使ってLEDを点滅させる
確認ができました。

RaspberryPiのＩＯ端子の部分の仕組みを確認

一番根っこの部分はどんな感じな
のか、調べて確認してみました。

GPIO4を利用する宣言
GPIO4を出力にする宣言（この時点でＬＥＤが点灯した）
GPIO4をLOWにする
GPIO4をHIGHにする（ＬＥＤ消灯）
GPIO4の利用を終了

RaspberryでRubyを動かしてみた

本当に、動かしてみただけの
レベルです。

今後どう考えるかはまだ決めて
いませんが、今の時点では、

Pythonでハードウエア周りとの
連携をさせていこうかなと
思います。

正直迷いはありますが、参照
できる資料が今の自分では
Pythonのほうが多いのかなと
いう感じを思っています。

プログラムの書き方は、
Rubyのほうがいいのかなと
思っているので
やはり、迷っている状態です。。

今考えている自分なりのＩｏＴ

今まで、回路を５Ｖベースで
考えてきていたので、ちょっと
もたついていますが、１つずつ
問題をクリアしていけば、でき
てくると思っています。

Pythonから擬似的にPHPを実行

コマンドを発行したカタチですが
PythonからPHPを実行してその時
点で、web上のMySQL（データベー
ス）に書き込みが行えました。

スイッチなどの状態を、データベ
ースに書き込むことがこれで可能
になりそうです。

（ラズベリーパイでの動きです）

RaspberryPi PythonでLED点滅

いろいろとエラーも出ているんで
すが、RaspberryPi PythonでLED
点滅の確認ができました。

これは出力ですが、センサーから
の情報を入力して、Webにつなげ
られればいいなと思って、チャレ
ンジ中です。

ラズベリーパイでの最初のpythonプログラム

まだ、よくわかりませんが、動い
てはいます。

ラズベリーパイからネット上のＤＢへ書き込み

ラズベリーパイにphpとmysqlを設
定してネットワーク上（インター
ネット上）のデータベースへの
書き込みができることを確認しま
した。

インターネット上のＤＢは、特定
のグローバルＩＰからしかアクセ
スできないような設定にしておき

ラズベリーパイから、phpの記述で
そのデータベースへ単純なデータ
書き込みを行ってみて、正常に
書きこめていることが確認できま
した。

何かのトリガー（きっかけ）で、
phpが実行されれば、データが書
き込まれる。という仕組みがつく
れれば、データの蓄積が可能だと
思います。

ラズベリーパイでネットがつながった

ラズベリーパイで有線ＬＡＮでネットに
つながらないなあと思って、無線ＬＡＮ
にしてつながりました。

別のパソコンからＳＳＨで接続しようと
して、無線、有線ともつながらなくて
かなり調べたら、

エアーステーションのファームウェアを
最新にしたら。。。
というのがあったので、ファームウェアを
更新したら、何の問題もなくなりました。

以前から、ＳＳＨなどでなんか変だなと
思っていたのがようやく解決しました。

有線ＬＡＮでは固定ＩＰでＯＫにしました。

ＡＩとＩｏＴ

一週間遅れで、ＡＩとＩｏＴに関
する番組を見ました。とくに、
ＩｏＴの側を自分でもやってみた
いです。

ＡＩ：人工知能

ＩｏＴ：モノのインターネット
（いろんなセンサーがインターネ
ットにつながり、そこでいろいと
解析が行われる）

まあ個人レベルではそれほど問題
にならないと思いますが、
膨大な電力が今後必要になるよう
に思いました。なおかつ、通信網
電力網を止められなくなる。

なんなイメージを受けました。

だからやっぱり無理だと今までな
ら思いましたが、やはり
実験的にでもチャレンジしたい。