温度・湿度のデータをXBeeを使って無線でＰＣに取り込む（２）

XBee の設定と通信の実際

XBee  の設定には、Ｄｉｇｉ社が無償提供しているツールＸ－ＣＴＵを使います。

Ｘ－ＣＴＵは、Digi社のホームページからＳｕｐｐｏｒｔ（タブ）→ＸＣＴＵを選択→Ｄｉａｑｎｏｓｔｓ,Utilities→XCTU ver.5.1.0.0installerの手順でダウンロードできます。

Coodinatorの設定

XBee ZB の設定は、Coodinator USB 接続ユニットとＰＣを接続した後、インストールしたＸ－ＣＴＵを起動して行います。
Ｘ－ＣＴＵが立ち上がったら、USB接続ユニットが接続されているＣＯＭポートを選択します。
通信速度９６００ｂｐｓを確認した後、「Ｔｅｓｔ/Ｑｕｅｒｙ」をクリックします。
XBee ZB と接続がうまくいってれば、図のように表示されます。ＯＫをクリックし戻ります。

次に「Modem Configuration」タブをクリックし、「Read」ボタンを押してXBeeＢ ZB の現状の設定値を確認します。
読み出しが完了すると、画面下に「Read paramenters..OK」と表示されます。

設定内容の更新
読み出し完了画面で設定内容の更新を行います。
Ｍｏｄｅｍのプルダウンメニューから「XB24-ZB」を選択します。
Function Setのプルダウンメニューから「ZIGBEE COODINATOR AT」を選択します。
Version の表示が　20xxになります。Parameter Viewの「Show Defaults」をクリックした後、「Always update firmware」にチェックを入れ、「Write」ボタンを押して書き込みます。
途中で図のような「info」が出たら、Coodinator USB 接続ユニットのリセットスイッチを押します。

書き込みが完了したら、「Read」ボタンを押して書き込まれた内容を確認します。

Adressing の SH-SerialNumberHigh と SL-SerialNumber Low には、XB24-ZB の ＭACアドレスが書かれています。
このアドレスは、XBee ZBの裏面に記入されているものと合致します。

更に次のパラメーターを書き換えます。

設定例
Networking ID-PANID :　1111　(PAIN ID は End Device にも同じ番号を設定します。)
Addressing DH Destination Address High : 0
Addressing DL Destination Address Low  : FFFF

以上で設定が終了ですの、書き込み後　XBee ZB の電源を切ります。

End Deviceの設定
End Device用のXBee-ZB のモジュールをUSB 接続ユニットに装着します。
基本的な手順はCoodinatorと同様になります。
「Modem Configuration」タブをクリックし、「Read」ボタンを押してXBeeＢ ZB の現状の設定値を確認します。
読み出しが完了すると、画面下に「Read paramenters..OK」と表示されます。

設定内容の更新
読み出し完了画面で設定内容の更新を行います。
Ｍｏｄｅｍのプルダウンメニューから「XB24-ZB」を選択します。
Function Setのプルダウンメニューから「ZIGBEE END DEVICE AT」を選択します。
Version の表示が　28xxになります。Parameter Viewの「Show Defaults」をクリックした後、「Always update firmware」にチェックを入れ、「Write」ボタンを押して書き込みます。
書き込みが完了したら、「Read」ボタンを押して書き込まれた内容を確認します。
更に次のパラメーターを書き換えます。

設定例
Networking ID-PANID :　1111　(PAIN ID はCoodinatorと同じ番号を設定します。)
Addressing DH Destination Address High : 0
Addressing DL Destination Address Low  : FFFF

以上で設定が終了ですの、書き込み後　XBee ZB の電源を切ります。
以上で全ての設定が完了です。

実際の通信では、シリアル通信を行うために、ＰＣ側にターミナルソフトが必要になりますが、最近はハイパーターミナルがＰＣにセットされていません。そこでフリーソフトの「Tera Term」をダウンロードして使います。

Tera Term　の設定

Tera Term で記録されたデータ

記録されたデータをエクセルにインポートしてグラフ化

国立劇場 初春歌舞伎公演「四天王御江戸鏑」

東京三宅坂にある国立劇場で、新しい年の初芝居「初春歌舞伎公演」を観てきました。
１月３日のＮＨＫ　ＢＳ２で初日の模様が放映されておりましたが、演目は、１９６年ぶりに復活した尾上家ゆかりの"土蜘蛛"スペクタクル"四天王御江戸鏑"です。

国立劇場で歌舞伎を観るのは３度目ですが、「初春歌舞伎公演」の通し狂言は初めてです。

尾上菊之助が土蜘蛛の宙乗りを演じたり、大きな蜘蛛が登場したり見どころいっぱいの通し狂言５幕８場でした。

    

柱巻きポスター

　　　　

国立劇場　緞帳３種（国立劇場は完成後４５年になるそうです）

　　

新しく出来た羽田空港の国際線ターミナルビルにも行ってきました。

　　

 

ねぶたの家 ワ・ラッセ

１月５日にオープンした青森市文化観光交流施設　ねぶたの家ワ・ラッセを見学してきました。
１２月４日に「八戸・新青森間」が開業してから始めての青森でしたが、当日は１日中雪が降しきるあいにくの天候でしたが大勢の見学者が訪れており、新幹線開業の効果が感じられます。

夏のねぶた祭りは東北最大の夏祭りといっても過言では無く、短い東北の夏を楽しむエネルギッシュな祭りです。

ねぶたの家　ワ・ラッセはこの祭本番にに使われた大型ねぶた５台をはじめ、ねぶたのパーツやねぶた面などが数多く展示されております。

夏の祭り本番とは若干雰囲気は異なりますが、大型ねぶたを間近で見ることが出来その迫力に圧倒されます。

以下当日撮影した写真を掲載します。私自身のイメージで文字を入れたり合成した写真も有ります。

　

       

温度・湿度のデータをXBeeを使って無線でＰＣに取り込む

シリアル通信でＰＣにデータを取り込んでいたものをXBeeで無線に置き換えます。

XBeeについて
XBeeはZigBee規格の無線機能とマイコンを搭載したモジュールで、これを使えば比較的簡単にワイヤレスネットワークを組むことが出来ます。

　　

２．４ＧＨｚ帯 １ｍｗの出力で最大伝送距離は屋外で１００ｍ・屋内で３０ｍ程度
電源が２．８～３．４ｖで　基板の足のピッチが２ｍｍなのが注意が必要

XBeeには、透過モードとＡＰＩモードがあり、それぞれ通信方法やコントロール方法がことなるようですが、今回はエンドデバイスとコーディネータの１対１の通信ですので、透過モードを使用します。

ネットワーク構成

Coordinator（ ネットワーク内に１台でネットワークの制御を行う端末）
今回はXBeeをＰＣに接続するための　Coordinator ＵＳＢ接続ユニットにXBee ZBをセットして使用します。これにより基板のピッチの変換や電圧の変換もできます。
このユニットはXBeeモジュールをＵＳＢ経由でＰＣに接続するユニットで、ネットワーク稼働中はCoordinatorになります。また、XBeeを設定する際にも使用できます。

　　　　

接続ユニット(表）　　　　接続ユニット(裏）　　　　ＸＢeeをセット

End Device （ データ中継機能がない端末）
End Deviceでは、温度と湿度の測定を行い、その測定値をXBee ZBを経由しCoordinatorへ送ります。
Arduinoユニットに前回作製したＬＣＤシールドをセットして回路を組み立てました。
ArduinoとXBeeの接続は電圧レベルを合わせるために簡易な方法の抵抗分圧で接続しております。

エンドデバイスの製作　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　

シリアル通信を含んだスケッチ

//温度と湿度の測定
//XBeeにより無線でデータ送受信

#include

//センサーに接続したアナログピンの番号
float sensor1Pin = 0;
float sensor2Pin = 1;

//変数の定義
float v = 5;
float temp = 0;
float hum = 0;
float value1 = 0;
float value2 = 0;
long n = 0;
 
//LCDノセット
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  //ＬＣＤの桁数と行数をセットする
  lcd.begin(16, 2);
}

void loop() {
  //ＬＣＤの表示をクリアする
  lcd.clear();
 
  //センサーピンの温度センサーの値を読み取る
  value1 = analogRead(sensor1Pin);
  delay(2);

   //読み取った値を温度に換算
  temp = (((v / 1024) * value1) * 100)-60 ;
 
  //センサー２ピンの湿度センサーの読み取る
  value2 = analogRead(sensor2Pin);
  delay(2);
   
  //読み取った値を湿度に換算
  hum = ((v / 1024) * value2) *100;
   
  //ＬＣＤに温度を表示する
  lcd.print("temp: ");
  lcd.print(temp);
  lcd.setCursor(11, 0);
  lcd.write(0xDF);
  lcd.print("c ");
 
 //ＬＣＤに湿度を表示する 
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("hum : " ); 
  lcd.print(hum);
  lcd.setCursor(11, 1);
  lcd.print("% ");
 
  //XBeeによりデータをシリアル送信する
  n = n + 1;
  Serial.print(n);
  Serial.print (",");
  Serial.print (temp);
  Serial.print (",");
  Serial.println(hum);
 
  //次のループまで１秒待つ
  delay(1000);
}

 

ＸＢeeの設定と通信の実際は次回掲載します。

 

LCDシールドの製作

サンハヤト社製のユニバーサル基板（UB-ARD01)を使ってＬＣＤシールドを作る。

今後ＬＣＤを使った回路を組んでいく場合、Ａｒｄｕｉｎｏとの接続数が多いので、そのつどこれを配線するのは面倒ですのでシールド化しておけば次回から楽になり配線もすっきりします。

UB-ARD01には、ピンヘッダーも付属しているので使い勝手が良くなっております。

更にピンソケットを追加すると、このＬＣＤシールドをＡｒｄｕｉｎｏ基板に取り付けた後、アナログ入力やＬＣＤの接続に使っていないデジタル入力に他の回路の接続が可能になります。

ブレッドボードに組んでいた回路をユニバーサル基板に置き換えればＯＫですが、配線は裏面になりますので、
左右が逆になり注意が必要です。

 

eJackino-Miniの利用

eJackinoを作製する基板にはeJackino本体の基板の他にeJackino-MiniとeJackino-Picoを作製する基板が含まれています。
それぞれを作製して利用できるようにします。eJackino-MiniとeJackino-Picoはブレッドボード等に装着して使用するボードで、スケッチの書き込みはeJackino本体にケーブルで接続して行います。

組み立て完成写真

 

使い方
ATmega168に対するブートローダは、あらかじめeJackino本体でブートローダしたものを装着します。

スケッチの書き込み
スケッチの書き込みはeJackino本体のX４ピン・ヘッダのショウートプラグを外して、
図のように配線をした後書き込みを行います。

ケーブル接続図

スケッチ書き込み状況

書き込みが完了したら接続をしたケーブルを外して、Mini・Pico単体でブレッドボード等に装着して使用します。
今回は前に作製した温度・湿度の測定をeJackino-Miniを使って再現してみました。

温度・湿度測定回路

我が家の太陽光発電 ２０１０年１２月の発電量

１２月の発電量は下旬の悪天候や積雪の影響で大幅に低下しました。

日射量があっても太陽電池は雪の中で発電はゼロのこともあり、残念な結果となりました。

詳細は気象庁の「１２月の天候」が発表された後、気温の集計結果と合わせて再度掲載したいと思っております。

１月６日追記

１月４日に発表された気象庁の「１２月の天候」によれば、盛岡では１２月の日照時間の最小値を更新し、日照時間６９．０　平年比６６％といままでで最低値を記録したそうです。当然太陽電池の発電量も大幅にダウンしてしまいました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

１月６日追記

１２月の太陽電池の温度推移はつぎの通りです。

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

１月１４日追記

太陽電池の日付毎の温度変化

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Arduino 互換 eJackino ボードを作る

今年もよろしくお願いいたします。

Arduino 互換　eJackino ボードを作る

Arduinoの理解を深めるため、ＣＱ出版社刊の「アーデュイーノ互換マイコン・ボードを作る」を購入し、付属している基盤を使ってeJackinoボードを作ってみました。
完成品を購入した方が安く済むとは思うのですが、自分で作ることとPico・Miniの基板もついているということでチャレンジしてみました。

Arduinoボードを自作する場合、AVRライタによりブートローダを書き込む必要がありますが、本書によればこの書き込みをeJackinoそのもので行えるので、AVRライタを準備する必要がないとのことです。

組立前の基板
基板裏面（半田面）にはＪＲ秋葉原駅のイラストがプリントされています。

    

組立
背の低い部品から取り付け順次背の高い部品を取り付けていきます。

ブートローダ書き込み用のケーブル作製

完成写真

ソフトウエアのダウンロードとインストール

Arduino開発環境　（Arduino-0012-win.zip を http://www.arduino.cc/　よりダウンロード）

Arduino開発環境は頻繁にバージョンアップしており現在は Arduino0022 になっていますが、本書で解説されているarduino0012を使用しました。

AVRライタソフト（serjtag-0.3.zip を　http://www.eleki-jack.com/ejackino/　よりダウンロード）

eJackino用serjtag修正ファイル他

（eJackino0012.zip　http://www.eleki-jack.com/ejackino/よりダウンロード）

それぞれのソフトを解凍した後、Program File にインストールしますが、詳細は本書を参照ください。

通電テスト

準備
・USB変換モジュールの装着
・USB変換モジュールのＪ２ショート・プラグを外しeJackino基板上の PWR-SELピンヘッダのUSB側に装着
・X4ピンヘッダのRX,TX,RSTにショウト・プラグを装着
・ICソケットにATmega168を装着

テスト
eJackinoとパソコンをUSBケーブルで接続し、PWRのLEDが点灯すればＯＫ

なお、USB-シリアル変換基板モジュールのJ1ピンは　２番ピンと３番ピンにショウト・プラグを装着します。
本書の写真には誤りがあるようです。（詳しくはhttp://www.eleki-jack.com/ejackino/を参照ください）

ブートローダの書き込み
ブートローダ書き込みケーブルの装着
・eJackinoとパソコンをUSBケーブルで接続
・C:￥Program File￥avrduse-serjtag￥binary開く
・ブートローダの書き込み準備のチェック　writer_test.batを実行
・ブートローダの書き込み　burn_bootloader.batを実行
　書き込みが始まり基板上のL-LEDが点滅します。

　実行中の画面はコマンドプロンプトのウィンドウが開きます。
　ブートローダの書き込みが終了した画面で、efuseの値が 00、hfuseの値が dd、lfuseの値が ff、lockの値が、0fであればブートローダは正しくかきこまれました。

　quitを入力して終了します。
・パソコンとの接続を外した後、ブートローダ書き込みケーブルを外します。
以上でブートローダの書き込みは終了です。詳細は本書を参照ください。

再度USBケーブルを接続すると基板上のL-LEDが約１．５秒間隔で点滅すればeJackinoは完成です。

USBシリアル変換モジュールの改造
eJackinoにシールドを増設した時に、USB変換モジュールのジャンパーピン２個がシールド基板と干渉するようなので、ジャンパーピンをモジュール基板の裏側に付け直しました。
これによりシールド基板を干渉なく増設することが出来るようになりました。

（参考http://www.eleki-jack.com/ejackino/）