お天気くん試作品完成 ESP-WROOM-02開発ボード使用

ESP-WROOM-02開発ボードと液晶ディスプレイを使用した
“お天気くん”の試作品が完成しました☆

“お天気くん”とは何か?

インターネットの世界各国の各天気データを提供しているサイトから
JSONという形式のデータ(下記参照)を取得し、この沢山あるデータから
天気の状態(icon)、気温(temp)、湿度(humidity)、都市名(name)、国名(country)
を抜き出して天気の状態はフルカラーLEDを光らせて表示し、その他の
情報は液晶ディスプレイに表示させています。

お天気JSONデータサンプル
{“coord”:{“lon”:135.8,”lat”:34.69},”weather”:[{“id”:802,”main”:”Clouds”,”description”:”scattered clouds”,”icon”:”03n”}],”base”:”stations”,”main”:{“temp”:27,”pressure”:1004,”humidity”:83,”temp_min”:27,”temp_max”:27},”visibility”:10000,”wind”:{“speed”:4.6,”deg”:290},”clouds”:{“all”:40},”dt”:1502479800,”sys”:{“type”:1,”id”:7514,”message”:0.0078,”country”:”JP”,”sunrise”:1502396083,”sunset”:1502444913},”id”:1855612,”name”:”Nara-shi”,”cod”:200}

作製を考えた使用目的としては、海外出張しているご主人、遠距離恋愛している
恋人など、大切な人と離れて生活していても、その土地の天気や気温・湿度など
をLEDの光や液晶ディスプレイで日常生活する空間に表示させておく事により
少しでも身近に感じられたらという思いからです。
今はインターネットやスマホで見ようと思えばすぐ見れるのですが、日常生活の
動線にインテリアとして置いて日常生活をしながら見て感じられるのが特徴です。

天気の表示するLEDのカラーは下記の通りです。
晴   赤色
曇   緑色
雨   青色
霧   紫色(ピンク色にも見える)
雷雨  オレンジ色(制御の都合上黄色にするのは断念)
雪   水色

下記一部写真掲載





LED点灯テストと液晶ディスプレイバックライトの照度調整テスト動画

LEDは箱の下から照らしており、ガラスのタワーは乗せているだけ(実際の使用には
両面テープで軽く接着程度)他の物に簡単に取替可能です。
アクリル板のフォトフレームを使用して大切な人の写真を入れておくという使い方
も良いのではないでしょうか?
箱(土台)も含めて装飾はしておらず、ガラスタワーも含め、ご使用される方のセンス
で光らせる物の変更や本体を装飾して使って頂けたらと思っています。

フォトフレーム点灯サンプル


※中に入っている写真はサンプルで縦の写真を横にしている状態で
撮影しています。

液晶ディスプレイには下記の表示をしています。
上段 都市名
下段 国名(アルファベット2文字表示) 温度 湿度

天気データサイトにある指定された都市名に連動してLEDと液晶の表示が
変わります。
サイト名 OpenWeatherMap
URL   http://openweathermap.org/

都市名の指定は、指定したURLにパソコンかスマホ等でアクセスしてアル
ファベットや英語で入力して送信すると、LEDが点灯から消灯のサイクル
が終わった後に変更されます。

都市名入力画面

お天気くん本体は、Wi-Fiで接続で、事前に設定したご家庭のWi-Fi機器の
SSIDとPASSWORDでインターネットに接続されます。
都市名の指定についてはネットがつながる環境であれば、どこでも可能
です。
都市名については、上記サイトのマップを表示させて頂き、表示されてい
る任意の都市名を入力して頂けます。

お天気くんの左側にあるツマミは液晶ディスプレイのパックライトの明る
さの調整が出来ます。

電源は、パソコンのUSBケーブルで接続または、ACアダプターとなります。

天気データのLCD液晶ディスプレイ表示

DSC_0603

かなり苦戦しましたが、なんとか天気データから
都市名
温度
湿度
の表示を液晶ディスプレイにさせる事が出来ました♪
都市名も任意の都市名をパソコンからサーバーのデータを書き換えて反映させる事が出来ました。

次は、サーバーの都市名のデータをネットからフォームで入力して反映させる事に挑戦します。
これが出来たらパソコンやスマホから利用者が気軽に世界各国の天気を取得させてフルカラーLEDで天気を色で表示と液晶ディスプレイで都市名、温度、湿度を表示させる事が出来ます。

あともう少し☆

液晶ディスプレイテスト お天気くん

天気連動LEDに液晶ディスプレイでデータ表示もさせるためにテストしました。
表示させているのは、別のデータですがなんとか点灯しました。
あとは、任意の天気データを取得して表示させるようにプログラムつくらないと。

DSC_0526

液晶ディスプレイに表示させたところ

DSC_0525

液晶の端子が1.8mmと半端なサイズなので変換基板使用しました。

DSC_0527

データシートが中国語!!分かりづらいです。

ESP-WROOM-02開発ボードで天気連動LED開発開始

ESP-WROOM-02開発ボードを使用して、今度は天気と連動してLEDを点灯させる
というのをやってみました。
ネットで参考にさせてもらったものを天気の項目を4項目から9項目へ細分化と、
データの書き込みをしなくてもPHPのサーバデータを変更する事により天気を
表示する都市の変更を出来るようにしました。
こうする事により、パソコンにケーブルで繋いでデータの書き込みしなくて良いので
自宅にいなくてもネット環境があれば変更が出来ます。
という事は、製品化も可能という事になります☆

DSC_0429

晴れ LED赤点灯


天気のデータ取得サイト 晴

DSC_0434

晴れ LED緑点灯


天気のデータ取得サイト 曇

DSC_0427

晴れ LED青点灯


天気のデータ取得サイト 雨

内容としては

天気予報のサイトから世界の天気を読み込みLEDの色で表現しようというもの。

フルカラーLED持ってなかったので普通のLEDでテストしていますが、最終的
には、フルカラーLEDを置物などの中に入れて光らせるのを予定しています。

使い方としては、例えば家族や恋人が遠隔地に住んでいる、海外出張している
など離れた所にいる人の地域の天気をインテリアとして置物が光って知らせ
てくれて、離れていても一緒にいる感覚を少しでも味わえたらという思いで
作成するものです。

白っぽい雪だるまとか、てるてる坊主みたいなのがあればベストかな?とか
写真たての縁が光るとか良いものがあればと検討中です。

天気の表現はこれだけあります。
これをフルカラーLEDで色分けして表現予定です。
iconの値  元の表現 日本的表現
01d clear sky 快晴
02d few clouds 晴れ
03d scattered clouds くもり
04d broken clouds  くもり
09d shower rain  小雨
10d rain 雨
11d thunderstorm 雷雨
13d snow 雪
50d mist 霧

ESP-WROOM-02開発ボードでLチカとサーボ制御

今度はESP-WROOM-02開発ボードでLチカとサーボ制御をやってみました。

Arduinoは使用しないで単体で使えます。

データの作成や書き込みはArduino IDEにて行うので使い方は今まで
通りで分かりやすいです。
IDEのバージョンは1.6.7を使用しています。Arduinoを使用の場合は1.7.9を使用です。

まずはLチカです。Wi-FiでLEDのON/OFF制御を出来ます。
サンプルプログラムでは、パソコンの画面でアドレスバーにURLを入力して末尾の
「0」「1」で ON/OFF の切替となっていましたが、使いにくいので画面上に表示
した「ON」「OFF」をクリックして制御する様にしました。
(このプログラム変更も、この後にするサーボ制御のプログラムを流用しました)

DSC_0408

LED OFF

DSC_0409

LED ON


パソコン画面

次はサーボ制御です。
画面の数字をクリックするとサーボモーターの角度が変わります。
元のプログラムは150度までだったので、後に180度も追加しました。


角度0度


角度90度

DSC_0417

動画も撮ってみました。
サーボ制御動画

ArduinoとESP-WROOM-02でIot Lチカ編

ArduinoとESP-WROOM-02でIotの始めるにあたり、基本的なLチカ(LEDのON/OFF)
をやろうとしたものの、本の通りにやったのに全然動かず、一週間ぐらい色々と
やってて、やっとスマホで制御出来ました。

Arduino M0 PROでやってたのですが、どうも上手くいかず、UNOの方でプログラム
2種類を組み合わせて変更してようやく動きました。

phpのデータをサーバに保存し、それぞれからアクセスしてデータの確認して
制御するというもの。

これを発展させて色々とデータ管理や制御していきたいと思います。

しかし、まだまだだなぁと痛感しました。


LED ON状態


スマホのON画面


LED OFF状態


スマホのOFF画面

ようやくIoT始めます

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以前からやってみようと思っていましたが、ようやくIoTを始めようかと
とりあえず、Arduino M0 PROとEPS-WROOM02をスイッチサイエンスで
購入してみました。

まず簡単なテストから初めてみます。

何を作ろうか検討中です。

直流電源 昇圧・降圧テスト

直流電源 昇圧・減圧モジュールの動作テストしました。

入力:5〜32V、出力:1.25〜35V、最大出力電流:3A
という範囲で自由に昇圧・降圧出来るという優れものです☆

今回入力に9V電池を使用して下記の出力電圧でテストしました。
5V
12V
35V

ネジを精密ドライバーで回していくだけの簡単操作です。

これを使用してデジタルの電圧計と電流計を取り付けてテスト用
電源装置を製品化しようかと検討中です。

結構便利かも?

制御

PICマイコンで受電設備シュミレーターの作成

PICマイコンで受電設備シュミレーターの作成してみました。

受電設備は停電作業を伴う定期点検時とかぐらいしか実際に操作って
出来ないので、紙面ではなく動作が分かりやすいものがあればと思い
作成を開始しました。

トグルスイッチの操作とLEDの点灯・消灯・点滅で停電や故障時の動作
状態を確認する事が出来ます。

マイコンはPIC16F877Aで40ピンのタイプを使用しました。
「連枝」というソフトで無料でコンパイルできるのは、今回使用した
ものとPIC16F84Aですが、ピンの数が必要だったので40ピンの方に
しました。

プリント基板は、PCBEというフリーソフトで基板図面を作成し、
いつもお世話になっている「趣味の基板屋さん」というところで
作成してもらっています。

盤面は、JW-CADであった元図面にLEDやスイッチ等を追加して作成
したものにラミネート加工したものをアルミケースに貼付して使用
しています。
サイズはケースに合わせてA3図面を少し小さくした感じです。

DSC_1417

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図面作成しているところです。

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DSC_1521

基板図面作成したものです。これをデータで基板屋さんへ送り作成
してもらいます。
趣味の基板屋さん ホームページ

DSC_1522

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連枝のソフトでマイコンに書き込む為のシーケンスデータを作成して
います。このプログラムでシュミレーターが作動します。

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タカチ電機工業製のアルミケースYM-400を使用しました。

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DSC_1420

ケースにラミネート加工した図面を貼付したところです。

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電動ドリルで図面の上から穴開けをしていきます。ステップドリルという
ビットを使用しています。

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穴開作業中(表面)

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穴開作業中(裏面)

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穴開作業完了

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今回使用する部品です。

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スイッチとLEDブラケットを取付していきます。

DSC_1455

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番号はマイコンの入出力端子番号です。裏面で販売するものではないので
雑に書いてます。数が多いので結構大変です。

DSC_1456

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取付完了です。

DSC_1494

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出来てきたプリント基板です。10cm×10cmのサイズですが、この中に四枚
の基板を作っています。
マイコン基板
リレー基板
電源基板   (DC9Vから5Vへ三端子レギュレーターで変換しています)
電源送り基板 (数が多いので抵抗アレイ経由でLEDへ電源送っています。)

DSC_1495

DSC_1495

マイコン基板に部品実装しました。マイコンとトランジスタアレイです。
コネクタは2.0mmピッチです。(基板の他の部分は2.54mmピッチです)

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リレー基板に部品実装しました。リレーは5V2A 1C接点です。
2色LEDの切替に使用しています。(黄緑/赤)

DSC_1497

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電源送り基板 抵抗アレイ15KΩ8素子とコネクタを実装しました。

DSC_1498

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配線作業中です。これが一番大変です。

DSC_1518

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配線作業完了です。結構しんどいです(笑)

DSC_1519

DSC_1519

動作テスト中です。何ヵ所か動作がおかしいところがあり、原因調査と
修正にも結構時間かかりました。
RA4端子は知っていましたが、吸込みで出力として使用でしたが、
どうもうまく動かず不安定なので、あきらめて他のピンを使用
しました。
今回40ピン全て使用して空端子がありません。

DSC_1520

DSC_1520

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動作テスト完了したので、絶縁処理と配線や部品の固定をしました。

dscn2594
完成です☆

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最終動作テストを実施し完了しました☆

動作テストの動画はこちらをクリック

aitendoのびんぼうでいいのを使ってみた

今年東京に行った時に知った秋葉原のaitendoが気に入ってよく
利用するようになりましたが、Aruduinoの互換品の
「びんぼうでいいの」を買って使ってみました。

まず、使用するには事前に準備が必要でした。

Aruduinoの正規品と接続してデータを書き込みする。
USBドライバーをaitendoの該当商品ページからダウンロード
してインストールする。

それでもスケッチの書き込みができない・・・。

色々調べてみたら

USBケーブルが100均の充電専用のではデータが転送出来ない。
ツールから該当のシリアルポートの番号にチェック入れる。

これでスケッチの書き込みも出来て使えるようになりました。

DSC_1216

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Arduino