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2020年8月11日火曜日
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 ラズベリーパイをデータのセンターマシンにします

 これからの計画で各種リモートセンサーデータをコーディネータで集めホームページに中継するマシンをラズベリーパイにします。インテルedisonも動作テストをして検討しましたが、情報量、性能、消費電力などからラズベリーパイに決定しました。これをデータセンターとしてHPに転送するシステムを構成します。下の写真ががその試作実験機です。クリックで少し拡大します。

RASPI_550-367_img

 MRSSは「Multipurpose Remote Sensing System」を示しています。

 ラズベリーパイの40ピンヘッダーからの試作ブレッドボードへの接続は長くて邪魔なので最短ケーブルを作りました。また下のXBeeのピン数がぎりぎりでそのままではブレッドボードにピンが届かないため一段ソケットの下駄をはかせました。

 ラズベリーパイには有線LAN、キーボードマウスの無線USBドングル、HDMIモニタなど一通り接続していますが、基本はMacからのSSH接続で作業しています。シリアルはコンソール動作を解除してあり、直接ターミナルでデバッグ、最終的にはXBeeなどの入出力につなげます。液晶にはシステムの状態、センサーの状態などを表示します。

 右側はプラスチックの蓋を透して写っていますので見にくいですが、下記の新シリーズRX621の太陽電池、各種センサーユニットの新試作機です。つまり、このセンサーボードや、XBee単独のセンサー、H8搭載センサー、などをセンサーの種類や規模、用途、状況に合わせ複数台、屋内あるいはフィールドに設置して、ラズベリーパイデータセンターで集約するという仕様です。やらなければならないことがたくさんあり、時間もかかりますが、節々の成果を発表していく予定です。

 また無線センサー自体もXBeeに限らず TOCOS 東京コスモス電機製 TWE-Lite DIP(トワイライト・ディップ)シリーズも動作テストしており使用可能で、仕様、要求に応じてシステムを展開します。

 なお XBee Series1 IEEE 802.15.4 対応の無償版XBMonitorダウンロードにつきましては継続しています。

 RX621センサー新シリーズモニタ変更

 前回の新試作機に各種センサーを配線し、各部を動かしながら調整出来るようモニタプログラムを変更し、Version 0.3.0 としました。

 下の写真のように主なセンサーをつなぎました。上はE1エミュレータです。マイコンがRX621で、写真のXBeeを搭載しているカードの下にRX621マイコンカードが接続されています。クリックすると拡大します。

IRX621V030_550-470_img

 写真右はI2Cの液晶表示器で秒単位の時間を更新しています。

Dir_3axis_400-352_img

 右の写真は3軸加速度センサーと方位センサを三脚に設置した駆動部に簡易的に貼り付けたもので、変化データを把握するためです。方位センサは水平出ないと正しい値にならないとか問題がありますが、最終的にはセンサーによるフィードバックではなく機械的な動作で十分な気がしています。しかし実験としてはデータ収集します。駆動方法については、現在も試行錯誤中です。

 このような計画で、特にメカ部分の協力社、者様、があればと、期待しています。

 

 RX621新センサーモニタ画面

 モニタは基本は余り変わっていませんがデータを観測するために方位や加速度計の連続表示、加速度の角度変換(G値は括弧内)、モーター駆動時にもデータ表示するようにしています。

 モニタ画面は、コマンドメニューを変えたことと、連続表示で縦方向で変化を見やすくしました。画面のデータは3軸の連続角度値(括弧内はG値)、方位、電圧電流変化を表示しています。クリックで拡大します。

RX621V030_629-993_img

質問などあればお問い合わせください。

 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。現在、有償版のライセンス販売は終了しました。

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、有償版のライセンス販売は終了しました。

 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


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