エントリー

2018年09月の記事は以下のとおりです。

なんちゃって百葉箱を作ってみる(続き)

前回の続きでハードウェアの調整

電源

常用電源の供給できない場所での運用にはバッテリーが必要となる

電源電圧チェックを行った場合ADCを動作させることで消費電力が若干増えそうだが20mAh/日として考える

バッテリーの取替する手間を省くため充電池を使用し可能な場所では太陽電池で補充電を行う

太陽電池は100均のソーラー充電式LEDライトから部品取りし利用することにした

開放電圧が4.4V程ありコンパクトなため並列で容量を調整すれば良さそうだ

IMG_20180726_194554205.jpgIMG_20180929_154055230.jpg

バッテリーはニッケル水素かリポにするかは温度環境により優越がつけられずどちらを選択するか悩んでいる

ニッケル水素だと0℃で性能半分となりマイナス気温では使用できないため低温ではリポが有利である

しかし高温(50℃~)での性能は同じでもリポは発火するおそれが高いのでニッケル水素が有利かと思う

試行運用

台風24号がやってくるので気圧の変動を観てみたく試行運用してみることにしダイソーモバイルバッテリを使用して動作させてみると問題なく運用できた(9月28日21:00頃から室内で試行)

IMG_20180929_162928442.jpg

このモバイルバッテリは充電されているかどうかの確認のため消費が少ない場合に1.8V位まで電圧が下がるためディープスリープ時にどうなるものかと思ったが大丈夫であった

(追記2)停止した

2018-09-28 21:22:14 から 2018-10-02 06:16:46 で停止

停止後のモバイルバッテリを電子負荷で計測してみると5Vで~100mAを出力することは可能

バッテリー切れではなく小電流での5V出力が出来なくなったと思われる

充電済の別モバイルバッテリで再試行2018-10-02 19:30:00開始

(追記3)停止

2018-10-06 20:16:03 で停止した

2回試行してみた結果,この状態での使用では約80~82時時間で終わるようだ

一度停止したバッテリーを外して同じバッテリーを使ったところ動作はした

もう一度充電済で再試行2018-10-06 20:18:23開始

次のステップへいくので2018-10-08 14:00:00停止

試行中の週間グラフ

(追加1)グラフはグーグルチャートツール(Line chart)を使用

9月29日11:00~10月1日18:00のグラフ

 

なんちゃって百葉箱を作ってみる

ESP8266と気象センサを使って,なんちゃって百葉箱を作ってみる

なんちゃってといっても実用レベルを目指すつもり

いろんな試行実験が必要なので完成までは時間が掛かる予定

はじめに

実のところデジタルセンサで百葉箱を作ろう計画はかなり前からあり研究準備していた

と,いうのも現在住んでる場所が山の側であり市街に設置されていたアメダスと気温が(-2℃位)異なるため自宅付近の気温をロギングしたかったためであった

それが2年前8月にアメダスが近く(300m位離れた場所)に引っ越してきたため作製の意欲が無くなり現在に至ることとなる

準備したパーツも勿体ないので重い腰を上げたって感じでもある

arduinoIDE

基盤はESP8266であり久々に使うことになるのだが,先ずアップデートされたarduinoIDE(ボードESP8266選択)で(かなり)嵌る

Setup.png

設定が増えていて「Crystal Freequency」を26MHzに設定しないと古いESP8266では問題が生じるようだ

例えばシリアル出力が指定bps通りに出力されず文字化けする

ESP8266でDHT11とLPS25Hを試す

IMG_20180909_102030659_BURST001.jpgIMG_20180909_135921606.jpg

Arduinoで試していたDHT11とLPS25HのスケッチがあるのでESP8266で動作させてみたところ,DHT11は(DHT22も)動作したがLPS25HはCPU依存コードもあってか動作不良となった

  • sizeof(int)の違い
  • ESP8266のバイトオーダーはLSBファースト

ほどなくスケッチの解決はしたが,LPS25HをESP8266とArduino(ATMega328P)で差し替えしながら計測値を比べていたところ情けない事に逆差しして破壊してしまう

IMG_20180915_210806939.jpg

大気圧センサとしてLPS25H,気温・湿度センサとしてSHT31を高精度なので利用しようと考えていたため残念なことに・・・既にLPS25Hは販売していないのでBME280に変更を余儀なくされた

BME280を使う

BME280からのデータ取得はややこしかったのでライブラリをこちらからいただくことにして入出力部をSPIからI2Cへとコンストラクタを修正

ESP8266のデフォルトのI2Cピンアサインは、SDA: IO04, SCL: IO05だが Wire.begin(SDA, SCL); で指定可能

BME280は省電力モードで使用

サーバ

データは自前のWebサーバで受けMySQLでDB化,閲覧には見栄えするグラフ化を予定

DBは以下のとおりテーブルを3個

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `LOG` (
  `LOCATION`       char(2)         DEFAULT NULL COMMENT '計測場所(ID)'
, `DATETIME`       datetime        DEFAULT NULL COMMENT '適用日'
, `PRESSURE`       decimal(6,2)    DEFAULT NULL COMMENT '気圧'
, `TEMPERATURE`    decimal(4,2)    DEFAULT NULL COMMENT '気温'
, `HUMIDITY`       decimal(4,2)    DEFAULT NULL COMMENT '湿度'
, `BATTERY_VOLT`   decimal(4,2)    DEFAULT NULL COMMENT 'バッテリー電圧'
, `BATTERY_TEMP`   decimal(4,2)    DEFAULT NULL COMMENT 'バッテリー温度'
, PRIMARY KEY (`LOCATION`, `DATETIME`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='気象データログ'

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `LOCATION` (
   `ID`             char(2)         DEFAULT NULL COMMENT '計測場所ID'
, `NAME`           varchar(32)     DEFAULT NULL COMMENT '計測場所名'
, `STATUS`         boolean         DEFAULT NULL COMMENT '計測有効'
, `PRES_ID`        char(2)         DEFAULT NULL COMMENT '気圧センサID'
, `TEMP_ID`        char(2)         DEFAULT NULL COMMENT '気温センサID'
, `HUMI_ID`        char(2)         DEFAULT NULL COMMENT '湿度センサID'
, PRIMARY KEY (`ID`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='計測場所'

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `SENSOR` (
  `ID`             char(2)         DEFAULT NULL COMMENT 'センサID'
, `NAME`           varchar(32)     DEFAULT NULL COMMENT '名称'
, `VENDOR`         varchar(32)     DEFAULT NULL COMMENT '売り手'
, PRIMARY KEY (`ID`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='センサ'

受けはPHPでプログラミングして今回はPOSTを使用(GETは手動確認用で使う)

<?php

//自宅アメダス : 気象データ(気圧,気温,湿度)を登録
//
//コード:UTF-8N
// 行末:LF
//TAB:4

//インターフェイスチェック
if(php_sapi_name() == "cli") {
    //コマンドラインで実行
   exit(0);
}
//Web経由で実行

//登録データ取得
$inLoc  = empty($_POST['LOC'])? empty($_GET['LOC'])? "0":$_GET['LOC']: $_POST['LOC'];  //計測場所
$inPres = empty($_POST['PRES'])?empty($_GET['PRES'])? "":$_GET['PRES']:$_POST['PRES']; //気圧
$inTemp = empty($_POST['TEMP'])?empty($_GET['TEMP'])? "":$_GET['TEMP']:$_POST['TEMP']; //気温
$inHumi = empty($_POST['HUMI'])?empty($_GET['HUMI'])? "":$_GET['HUMI']:$_POST['HUMI']; //湿度

$inBVolt = empty($_POST['BVOLT'])?empty($_GET['BVOLT'])? "":$_GET['BVOLT']:$_POST['BVOLT']; //バッテリー電圧
$inBTemp = empty($_POST['BTEMP'])?empty($_GET['BTEMP'])? "":$_GET['BTEMP']:$_POST['BTEMP']; //バッテリー温度

if(empty($inLoc) || empty($inPres) && empty($inTemp) && empty($inHumi)) {
   //パラメタエラー
   $content .= "Error.\n";
} else {

    //DB接続
    $db = new mysqli("localhost", "tenki", "tenki", "tenki");
   $db->query("set names utf8");

    //登録
    $sql = "insert into LOG (LOCATION, DATETIME, PRESSURE, TEMPERATURE, HUMIDITY, BATTERY_VOLT, BATTERY_TEMP)";
   $sql .= " values (${inLoc}, now(), '${inPres}', '${inTemp}', '${inHumi}', '${inBVolt}', '${inBTemp}')";
    $db->query($sql);
    $db->close();
    $content .= "Ok.\n";
}

//コンテンツ出力
echo $content;

?>
消費電力

ESP8266とサーバ側のDB登録が出来ているので消費電力の確認を行った

IMG_20180924_200700705.jpg

(Waitで1分毎にデータをDB登録)

IMG_20180924_210738254.jpg

1時間で累積42mAhとなる

(ディープスリープ使用で10分毎にデータをDB登録)

IMG_20180927_060539865.jpg

12時間で8mAhとなった

これは先人様が計測されているのと変わりないようである

また(WiFi有効の)起動時には300mA,通信時には約70mA程流れるらしい

ページ移動

  • 前のページ
  • 次のページ
  • ページ
  • 1

ユーティリティ

タグクラウド

検索

エントリー検索フォーム
キーワード

Feed