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日の出、日の入り時刻からアナレンマを描く(基板製作)

 太陽電池パネルの電圧変化を検出してアナレンマを描く試みを始めて約一ヶ月経ちました。天候により日の出/日の入り時刻に誤差が出ますが、いい感じでデーターが集まっていると思います。

 なお、データーはAmbientの アナレンマを描く試み(チャンネルID:200)で公開しています。

 アナレンマを全部描くには1年かかるのですが、何日も連続して回路を動かすにはブレッドボードのままでは不安があります。ということで、回路をユニバーサル基板にはんだ付けして組むことにしました。

▼ブレッドボードとユニバーサル基板
ブレッドボードとユニバーサル基板
 左手前が今回組んだユニバーサル基板、奥がブレッドボードで、どちらにもほぼ同じ回路が乗っています。なお、今回の基板を作るタイミングでプログラムの手直しも行っていますが、二つの基板は今のところ並行して動かしています。なお、新基板のデーターはAmbientに送信してデバッグ中ですが、こちらは非公開にしています。最終的には新しい基板からのデーターを現在のチャンネルに送るように切り替える予定です。

▼回路図
ESP-WROOM-02搭載基板回路図
 電源を落とすとその前のイベントの時刻情報を失うのでデーターに空白期間が発生してしまいます。そこで、プログラムを止めないで電源の差し替えが出来るように、ダイオードの切り替え回路を入れています。ちなみに、USB電源アダプタと、USB/シリアル変換ケーブルの両方から5V電源を入れられるようにしています。

 C2を1000μFと大きくしていますが、こうしないとESP-WROOM-02が動いた時に発生するスパイク電流で、3.3V電源の電圧ドロップが大きくなります。なお、もっと容量の大きな三端子レギュレーターを使う手もあると思います。ちなみに定常時の消費電流は70mA程度でした。

▼部品面
部品面
 秋月のC基板に組んだのでゆったりとしたレイアウトになっています。ESP-WROOM-02は小さなサブ基板に乗せ、この基板はピンソケットで本体から取り外せるようにしています。同じような物がスイッチサイエンスあたりにあったと思いますが、1個だけなら作っちゃった方が早いです。 
 左下の線は電源の入力で、不要なUSBケーブルを切断して直付けしています。

▼配線面
はんだ付け面
 例によって、赤が電源、青が信号、裸のスズメッキ線がGNDになっています。

◆まとめ
 最終的にはこの基板を適当なケースに入れて、目立たない場所に放り込んでおく予定です。

 なお、この機会にプログラムの改良も行う予定です。現在は同じ日の日の出/日の入り時刻のペアからアナレンマのプロットを行っていますが、これに加え、前日の日の入り/当日の日の出のペアからもプロットを行う予定です。この改良でグラフのプロットが二倍になるので、グラフが見やすくなるのでは無いかと期待しています。

【追記】
 太陽のアナレンマ関係の記事が増えてきたので、カテゴリにまとめました。関連記事は下記リンクからご覧ください。
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