虫食いアレッタのブログ

 前回はUECS PiとArsprout Piのセンサーを中心に比較しましたが、今回は定義を作成してみてUECS Piのときと違うところを紹介します。Arsprout Piは更新が随時行われていますので、詳細は最新版のマニュアルは確認するようにお願いします。 今回の使用報告はファームウエアはarsprout-pi-1.8.2。マニュアルはユーザーガイド[基本機能編]Ver.1.8.0を使用しています。 オブジェクト指向的に整理された？ 図は、Arsopout Piのマニュアルの最初のほうにあるものですが、構成定義の考え方を理解するうえで重要な図になります。最初は定義を作成するときにメニューのどこで設定するのか見当をつけるのがむつかしかったのですが、最初にこの図をよく頭に入れておけばわかりやすかったと思います。画面の左側に表示されるメニューと定義の関係がこの図に表れています。 UECS Piではセンサーの定義をする画面が１画面に集約されていましたが、Arsprout Piでは（オブジェクト指向的に）分割されています。例えばCO2センサーを定義するときには下の図のように、まず「デバイス」として CO2センサー （ここではELT S-300）の定義をして、その次にコンポーネントとして CO2測定値 の属性を「センサー」の画面で定義します。 CO2測定値 には「デバイス」である CO2センサー を「データポート」という概念で関連付けすることになります。 （複雑な記述になってしまいますが、センサーというハードウエアの属性と測定値などの値の属性は別物なんだということ） マニュアルもメニューの順番に沿って「センサー」と「デバイス」が別項目になってますので最初は少し戸惑ってしまいました。この図を理解していれば迷子にならなくてよかったかもしれません。 GPIO番号がなくなった 次にUECS Piではアクチュエーターやデジタル入力センサーとして定義していたGPIOですが、「デバイス」の「RaspberryPi GPIO」のメニューから定義します。ここで注意しないといけないのは名称として以前使っていたGPIOの番号ではなく、まさに 「PIN番号」 が使われています。マニュアルをよく読まないと気が付きませんので、最初はUECS PiのGPIO番号と全く違うので焦りました。しかし、U...

 UECS Piの後継であるArsprout Piのドキュメントが充実してきましたので、ようやく試してみようと思い立ちました。前回のブログで書いたようにUECS Piはもう更新されませんので、Raspberry Pi 4のような新しいハードウエアを使うためには、いずれ通らねばならない道ではあります。 手始めに今回はUECS Piの機能をどのくらい継承しているのかを比較してみたいと思います。すべて試したわけではなく、あくまでドキュメントベースの比較になります。 （個人的にはお金の都合もありすべて試す予定はないです。現時点で確認済みのものは記載します） 今回の使用報告はファームウエアはarsprout-pi-1.8.2。マニュアルはユーザーガイド[基本機能編]Ver.1.8.0を使用しています。 Arsprout Piの画面例　ユーザーインターフェースが拡張されて、データ保管の要件がなければクラウドサービスがなくても満足度は高いかもしれない。 センサーの比較 表は、UECS Piと比較したものです。Arsprout Piでは継続性を考慮しながら、おそらく使用頻度の低いセンサーを廃止し新しいセンサーを取り入れているようです。 UECS PiでサポートされていたセンサーとArsprout Piでサポートしているセンサーの比較。Arsprout Piのセンサーは他にもあるので、詳しくはマニュアルを参照してください。UECS Piデバイスの欄の太字は私が使用しているセンサー。Arsprout Piの欄の太字は現時点で稼働確認したものです。 I2Cの温湿度センサーや1-Wireの温度センサーはUECS Piのセンサーを継承しながら新しいものが追加されています。 電圧/電流センサーは、Arsprout PiのV1.9.0でINA226が追加されました。Arsprout Piの機能拡張は最近頻繁に行われていて、使用する前には最新マニュアルを確認したほうがよさそうです。 CO2センサーもUECS Piのセンサーをほぼ継承しています。CDM7160はネットでは販売されていないようです。それよりもArsprout Piで新しく追加されたSCD30は日本では９千円台で売られていますが、AliExpressでは３千円台で売られていて、試してみる価値がありそうです。私が使用しているELT...

長らくRaspberry Piの価格高騰が続いています。自動車用の半導体供給は安定に向かっている新聞記事は目にするのですが、５千円＋αで購入できていた３Bが17千円とか。ターゲット価格が＄１４のPi Zero WHが９千円以上とか。格安でシステム構築を目指している筆者には厳しい限りです。いつRaspberry Piの手持ちがつきるか心配でなりません。 しかし最近少し希望が出てきました。 (上左)Raspberry Pi 4B 　(上右)同3B  (下左)同3A+  (下中)同Zero2  (下右)同Zero WH Raspberry Pi 4Bが12000円 2GBモデルですが、アマゾンで12000円を切る価格で販売されているのを見つけました。４Bは持っていなかったのでさっそく購入しました。ターゲット価格（＄３５）を考えるとまだ高いですが、一時期２万円以上していたのでかなり値段が下がっています。秋月電子通商でも11000円で販売してますので、流通量も増えているのでしょう。（秋月は11000円以上は送料無料なので、こっちのほうが安かった） しかし、Raspberry Pi 3Bはアマゾンでは相変わらず17000円以上になります。 (Yahooショッピングで11550円のものを見つけたが、注文していないので在庫があるかどうか不明)　 ヤフオクやメルカリでは未使用品は数が少なくなっていて、中古品でも8500円ぐらいします。４Bと３Bで価格の逆転現象が起きています。もしかしたらRaspberry Pi 3Bはもう製造されなくなるのでしょうか。今後は4Bを中心に検討したほうがいいのかもしれません。 AliExpressでは、Raspberry Pi Zeroの価格が下がってきています。Zero Wでは4600円ぐらいに下がってきています。 （40%引きと書いているが、もとの価格が高いんじゃないか）　 日本にも波及しないかなあと期待してるところです。 Raspberry Pi 3A+の可能性 有線LANポートやUSBをあまり使用しないのであればPi3A+も選択肢になります。 (実はあまり注目してなかったので、最近スペックを調べて使えそうだと気が付いた) 　現在のところ最安値はKSYショップの4620円（税込）。アマゾンで4900円、秋月でも5800円...

 電子回路を自作するとき、表示灯としてLEDをよく使います。DC24V程度であるなら適当な抵抗を直列に入れればLEDを点灯させることができます。しかし交流100VでLEDを表示灯としたい場合は注意が必要です。単に抵抗を直列に入れるだけでは抵抗の消費電力が大きくなり定格電力をオーバーして高熱になります。 （AC100Vに抵抗を直接接続したことがないので、燃えるのか破裂するのかわからない） AC100V用のLED表示灯も販売されていますが、表示板に穴をあけて取り付けるタイプのもので、プリント基板で使用するには大きすぎます。 AC100VでLEDを点灯させる実験の記事をネットで見つけたので実験してみました。 (参考記事) 直流・交流観察器　 http://www2e.biglobe.ne.jp/shinzo/jikken/kouryukansatsu/kouryukansatsu.html LEDナツメ電球の仕組みを使ったものですが、理屈もちゃんと説明しているので一読お勧めします。 回路図 下の図が実験に使用した回路図です。LED D1は普通の3mmとか5mmのLEDで、逆耐圧は５V程度です。必要な電流も10mA程度。当然直接AC100Vにつなぐわけにはいきません。100Vを5V以下まで落とす必要があります。 使用する抵抗はよくあるカーボン抵抗器で1W以下の消費電力です。抵抗は電気を熱に変換して電圧を下げるので抵抗だけでは十分に電圧を下げることはできません。そのためにコンデンサC1で電圧を下げてやります。コンデンサは交流に接続すると充放電により、電源とは周期がずれた起電力が発生するので抵抗（リアクタンス）が発生します。 （周期がずれた起電力で電源にカウンターパンチを与えるイメージ）　 コンデンサのリアクタンスは消費電力が０（力率が０）で熱が発生しません。つまりコンデンサで効率よく電圧を下げようという仕組みです。 実験に使用した回路 回路図の説明は参考のブログにも書いてますが、実験結果と合わせて補足しておきます。 コンデンサC1(主役)と抵抗R1 このコンデンサが交流の電流を制限します。交流抵抗Z（リアクタンス）は下記の式で計算できます。 　Z　＝　１／（２πｆC）　　πは円周率のパイ、fは周波数 参考ブログでは、C1は0.47uFで50Hzの交流電源を使ってるので...

 電子回路の自作するにあたって、はんだ付けは重要な技術。はんだ付けができると自作の範囲が広がります。Raspberry Pi 2Wはピンヘッダ付きの製品がなく、GPIOに接続したりするためにはピンヘッダをはんだ付けする必要があります。 （パソコンの代わりにするにはピンヘッダはなくてもいいですが） センサーを乗せたモジュールなどもピンヘッダを自分の使いやすいものにしたいときにははんだ付けをする必要があります。 電子部品メーカーなどが作成したはんだ付けの方法の詳しい解説記事やYoutubeビデオはありますので、自分が経験したトピックについた書きます。 道具 まず準備する道具ですが、私は写真の道具を使ってます。 自分がいつも使用するはんだ付けの道具 上段左から、テスター、マスキングテープ、はんだ、こて先クリーナー 下段左から、ラジオペンチ、精密ニッパー、はんだごて、台 はんだごて まずははんだごてですが、ワット数がいろいろありますが電子部品のはんだ付け用には３０Wがよく売られています。自分は６０Wを使っています。 熱する仕組みは電熱線とセラミックがあります。セラミックは温まるのが早いという利点がありますが、少し高価になります。まとめてはんだ付けするように段取りすれば電熱線式でもそんなに苦労はありません。初めて使ってみるには電熱線でも十分かと思います。自分は電熱線式を使ってます。頻繁に行うようになったらセラミックを使ってみたいと思っています。 はんだ付けを行う時は、こてを３００～３５０℃に熱する必要があります。高すぎるとビニール被覆が焼けたり部品の樹脂部分が溶けたりするので温度調節機能つきを使ってますが、正直なところ電熱線式でどの程度が効果があるのかわかりません。電源ランプがずっと点灯しているので本当に調節機能が効いているのか。 （せっかちなのではんだが溶け始めたらすぐ使ってるので） セラミック式で温度調節が早いものでは有効なのかもしれません。少し高価な３０Wとセラミック製を試してみたいと思ってます。 こて先 あまり目立ちませんが結構重要なのがこて先。写真のようにいろいろな形状と太さがあります。形状は自分が使いやすいものを選ぶといいのですが、考慮が必要なのは太さです。 細いこて先の方が狭い部分の作業がやりやすく思えます。しかし、はんだ付けの時にはこて先から基板や電子...

Raspberry Piは、 インターネット上のNTPサーバから時刻をもらって自動的に時刻合わせをしてくれます。インターネットに接続している限り時刻のずれは心配ないわけです。しかし、ネットに接続していなくてRaspberry Piの電源が落ちた場合には時刻のずれが起こります。ただ単にセンサーのデータを見るだけであれば問題ないかもしれません。しかし時刻をもとに制御を行うことを想定した場合、深刻な問題になるかもしれません。 Raspberry PiにはRTCが標準装備されていません。UECS Piの制御ノードに使用するUniPiにはRTCが装備されていますが、UniP自体２万円ぐらいするものですから安価にできるなら安価にRTCを使いたいものです。 幸いRaspberry Pi用のRTCモジュールはネットで安価に販売されています。今回はこれを使ってみました。 (左)DS3231モジュール。Amazonで購入４個で2500円ぐらい。某中華ネット１個300円ぐらいで安価。電池は付属だが交換できそうにない。(中央)DS3231モジュール。２×６のピンソケットだが、ピンを全部使用しているわけではない。（右）DS1307モジュール。 DS1307の場合 写真の３種類のモジュールを試してみました。品切れの可能性もあり、なるべく複数のものに対応しておくのが安全かと思います。まずは一番右のDS1307です。 Raspberry Piとの接続 ２×５のソケットがついてます。左上の四角で囲ったピンがRaspberry Piの１番ピン3.3Vに接続するようになっていて、そのまま挿せば動きます。通信はI2CでSDAとSCLのピンを使用します。電源は5V、あとGNDのピンを使用します。 DS1307のデータシートを見ると５V、GND、SDA、SCLだけ接続すればいいはずなのですが、3.3Vの電源も接続しないと動きません。モジュールの回路図がないのではっきりしませんが、通信系の回路で3.3Vを使用しているのかもしれません。もともと5Vのマイコンで使用することを想定して作ったチップのようですが、Raspberry Piは3.3Vなので合わせる必要があるのかもしれません。 config.txtの設定 　設定参照 https://www.indoorcorgielec.com/resources/rasp...