ksddologo

MRSSystem4_1024-519_img

2020年8月11日火曜日
< 2020年7月 >
1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
< 2020年8月 >
1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
今月 前月 
 RX621センサー太陽追尾装置設計変更

 太陽追尾装置の駆動部、設計通りに出来ました。左方向が南中方向。ラダーチェーンのスプリングは元々予定していました。太陽電池パネルはこの水平になったコの字型チャンネルの上に角度(例えば45゜)を付けて設置、仰角はこのチャンネルを-45゜から+45゜程度動作させて、パネルは水平線に直角から天を向く(水平)まで動作させる予定でした。

 しかし、出来上がった物を見ながら色々考えた結果、根本的に設計を変更することにしました。

駆動部水平_450-419_img

ラダーチェーン駆動部
ladderchain_200-257_img
仰角を最低位置にした状態
駆動部低角度_200-365_img

 動作時、外力(主に風)がかかる以外は動作トルクが一定で低電力モータ(ギヤ負荷で1V100mA程度)にとって都合がいいというのを第一に設計しました。方位角駆動部は水平軸回転なのでモーターにあまり負荷がかかりません。この上に仰角駆動部、をラダーチェーン方式にすることで、太陽電池パネルが多少重くても、てこの原理で、一方を引き、反対側を戻すことで、バランスが変わるのは強い風が当たる時くらいです。実際のギヤの回転、消費電力もまずまずで、一見うまく出来たとも思いました。
 でも、駆動部が完成して思うことは、ご覧のようにやはり「コンパクト」とは言えないこと、もう一つ気がかりなのが、方位センサーで方位を決めるのにモータなどの磁界の影響をうけ、センサーの設置位置が難しく、プログラムの処理が厳しくなること、水平軸で回るため加速度センサーでは方位を捕らえられない。よってこの方法を諦めました。
 そして下の写真のように前タイプとは逆に、仰角制御台上で太陽方位を追いかける方式に変えます、つまり赤道儀と同じ。この追尾方法がやはり自然です。仰角の駆動をどうするかはこれから考えますが、とりあえず、カメラの雲台で手動変化させ、方位軸を駆動しながら3軸加速度センサーでデータを取ることを始めます。仰角の駆動部はいくつか案がありますが、後設計とします。

仰角駆動_450-363_img

 写真は仰角を35゜くらいにした状態です。仰角は1〜数日に1回変えるくらいでいいのかも知れませんし、いっそ季節毎に手動で目盛りに合わせる簡易版も考えられます。方位回転時のトルク負荷のバランスは太陽電池パネルの反対側にバランス用おもりを付ける予定です。
 上記方位角駆動部を流用して太陽電池パネル設置チャンネルとし、また駆動モータ(
タミヤ製4速ウォームギヤボックス ギヤ比 1428.2:1 7 rpmの規格 モータを変えていますので回転数は違っていると思います。また4mmの駆動軸には両端にベアリングを入れています)はとりあえずそのままテスト用とします。

何かあればお問い合わせください。

 RX621センサー新シリーズ計画

 新センサーは、野外長時間動作型ワイヤレスセンサーです。太陽電池を使います。メガソーラーではよくありますが、太陽追尾装置を制作中で、小型省エネ駆動がコンセプトです。追尾装置があることは故障箇所も増え、ワット数の大きい太陽電池を使えば追尾装置は余り意味はないかも知れません。しかし、ちゃんと追いかけるところを見るのは楽しそうです。

 追尾装置駆動部、どんなセンサーを使うかなどは、下記のように多種のセンサーを実験中ですが、悩ましい部分もあり、特に駆動方法については、数回設計、没、の繰り返しで、現在も試行錯誤中です。以上のような計画に、特にメカ部分の協力社、者、があればと、募っています。

何かあればお問い合わせください。

 RX621センサー基板の新機能、 その6

 試作RX621センサー基板のプログラムの途中経過6です。I2C デバイス、3軸加速度センサーを追加しました。

 モニタ画面は、加速度軸X,Y,Zと方位が1秒おきに表示されています。加速度は100で1Gを示すように換算、少数以下は四捨五入して表示しています。

 まだテストメニューに入れていません。また仰角の角度変換もしていません。加速度センサは色々迷ったのですが、とりあえずFreescale製MMA8451Q を、±2Gモード、14ビットデータで使用、ほぼ静止状態で使います。モニターではカメラの三脚の雲台で調整、X軸、Y軸が水平、Z軸がほぼ1G、方位が180°の状態です。クリックで拡大します。

 現在、これらの機構部を試作中です。

3AXIS_altitude_689-1024_img

質問などあればお問い合わせください。

 H8-XB基板に8文字x2行の小型I2C液晶接続

LCD8x2_150-65_img
LCD16x2_200-93

 H8-XB基板のプログラムに、8文字x2行の小型I2C液晶表示するため、表示文字の少ないモード3,4を追加しました。モードの違いは簡単なので省略します。モードについては「 RUN MODE 設定」を参照してください。

 8文字LCDは、右写真のこれまでの16文字液晶と同じコントローラ、ST7032iですので、文字数と位置だけ変えるといいのではと思い接続しましたが、初期設定でコントラストを違えないと、うまく表示出来ませんでした。Contrast set 16文字LCDは、0x7F, 8文字LCDは、0x70 の値で写真のように表示されます。0x7Fだと8文字LCDでなんとか読めるのですが周りのドットが黒く見えてコントラストが十分ではありません。0x70だと16文字LCDは文字が出ません。中間の値にすれば共用できるかも知れませんが、まだ試していません。

 ちなみにこの写真は2台のH8-XB基板が同時に動いている状態で、机上でセンサーが15cmほど離れた状態の、温度、湿度です。センサーは2台ともセンシリオン社、デジタル温湿度センサSHT11で、それなりの精度です。

 H8_XB プログラムを整理、実行モード切替

 I2Cセンサー、その他のセンサーをいろいろ動かしましたが、動作を切り換えられるように整理しました。

 H8/3694の余っているポート14,15,16,17に4ビットのディップSWを付け、内部プルアップを利用して、RUN MODE 0-15(0FH)として、外部よりスイッチでプログラムを切り換えます。

詳しくは「試作室」ページ「H8-XB基板 RUN MODE 設定」を参照してください。

 XBMonitorをMacからリモートしました

 おなじネットワーク上のWindowsマシンのWindows7上で動いているXBMonitorをMac OSX v.10.9.2からMicrosoftRemoteDesktop v.8.0.5を使ってリモート操作してみました。Macからスクリーンショットをとった画面をトリミングした画像です。クリックで拡大します。

ms_remote_1380-752_img

 XBMonitorVer.1.1.0をWindows7 SP1で動作

 サービスパックなしのWindows7(32bit)では、ほぼWindowsXPと同様に動きましたが、Windows7(32bit) ServicePack1ではセキュリティが変わって厳しくなっています。動作方法としては次々項の「Windows8.1 32bit でXBMonitor Ver.1.10を動かしました」、「Windows8.1での実行には3つ条件があります」に準じるものと思われます。ただし2.のUSBシリアル変換に関しては、Prolific社PL2303でもWindows7(32bit)では動いた記憶があります。追って、確認致します。

 有償版でこの手順で動かした後、再度動かす時に「管理者として実行」しない場合、設定ファイルを正しく読み込めないために、無償版に戻ってしまうことがあります。この時は再度ライセンスコードを入力してください。ご面倒ですが、そのような方法で動作させて下さい。よろしくお願い致します。

XBMonitor Ver.1.1.0 無償版ダウンロード中

 XBMonitorをバージョンアップしました。Version 1.1.0です。XBMonitorを有効利用して頂くために、無償版(有償版移行版)Ver.1.1.0でも、有償版でのみ可能だったマルチ画面機能を動作可能にいたしました。 複数のXBeeからのデータを同時に、項目名も編集して見られます。シリーズ1IEEE 802.15.4しか動作しない以外は有償版と機能的には殆ど変わりません。この機能差が少なくなったことと、本年4月にはサポートが無くなるWindowsXP,レガシーなVB6で開発したということもありますので、有償版の価格を大幅に下げました。XBMonitor ダウンロードページに価格表があります。
 ぜひダウンロードしてお試しください。

 Windows8.1 32bit でXBMonitor Ver.1.10

 下の写真は ASUS TransBook Windows8.1 32bit で新バージョンXBMonitor Ver.1.10のマルチ画面を動かした画面です。手前がTransBookノートマシン。後ろがHDMI拡張画面でのマルチ画面動作です。写真はウィンドウのビットマップファイルではなく、モニタの直接撮影です。クリックすると拡大します。

XBM@transbook_1280-930_img

 Windows8.1での実行には3つ条件があります。

 

1.OS Windows8(8.1) は 32bit版であること。

 

2.USBシリアル変換が、FTDI社 FT232RL を使ったものしか動作を今のところ確認していません。以前試作した変換回路 USBインターフェース でも動作を確認しました。

 Prolific社PL2303を使ったUSBシリアル変換ケーブルは、現時点でのドライバーでは動作しません。ドライバーだけのせいか、どうかはわかりません。

 

3.動作させるには「管理者として実行」でないと、プログラムからのファイルアクセスなどが出来ないため初期状態のままで正しく動きません。

 

 H/Wを動かすには、不便なOSだと感じていますが、とりあえず、下の画面はZigBee版XBeeで、マルチ画面の部屋内外の温度状況で、ベランダのモジュールは太陽電池を使い、その充電電池電圧をモニタしています。写真はウィンドウのビットマップファイルではなく、TransBookの画面撮影です。クリックすると拡大します。

W81XBM_1279-784_img

 下はデスクトップにショートカットを置き、それをスタート画面にピン留め(サイズ変更、レイアウト)した状態です。

DeskTop_300-162_img

 

Start_300-171_img

 太陽電池モニタの新電圧電流測定

 下の左は、太陽がある程度照っていて、太陽電池(最大5V 1.15W 230mA)と充電電池から、半分くらいずつ回路(通常時消費電流32mA程度)に電源を供給している状態です。太陽電池の電圧は負荷により降下しています。
 右はかなり太陽光が当たっている時、全て太陽電池が賄っていて、充電電池が減った分、充電もしている状態です。
 4.657V x 100mA = 0.465W 2.71 x 108.mA = 0.293W を充電に使いその差 0.172W ->64mA(送受信時の電流) が H8 XBee 基板に流れていることになります。
 写真は晴天日に2時間程度の時間差で撮した写真です。

  BAT2CIR_200-96_img  SUN2BAT_CIR_200-96_img

 これらは、下回路図で動作している状態です。

 前回のXBeeを搭載したH8/3694マイコンボード、H8-XB基板で2つのINA226 I2Cディジタル電流・電圧・電力計モジュール うち後の測定位置を電池のみの位置に変更しました。

 「試作室」ページ「H8-XB基板 太陽電池測定位置変更 」に詳しい解説があります。

 以下に新回路を示します(クリックすると拡大します)。5V太陽電池自体の電圧電流測定位置はそのままです。電池の電圧と電池のみの入出力電流を測るようにしました。このため、電池に入る電流(充電電流)はプラス、電池から出て回路で消費される電流はマイナスで表されます。以前の記事と比較してください。

SolarXBM_1280-815_img


  質問などあればお問い合わせください。