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温度、電力の遠隔監視システム

温度や電力、電流といったデータを取得し、WiFiを使って無線でインターネットにアップロードする仕組みを開発しました。農業や太陽電池発電での遠隔監視、大きな工場での異常の通報システムが安価かつ簡便に実現できます。WiFi接続のArduino YunとSIMカードを使ったWiFiルーターを使えば、電源さえあれば場所を選びません。スマートフォンやパソコンからいつでも、どこでもデータの読み取りが可能です。ネットの設定を行えば、異常値が発生したときに緊急メールを発信することも可能です。

100Vを制御する繰り返しタイマー(任意の時間が設定可能)

サイト閲覧者の方から「繰り返しタイマー」製作のご相談を受けました。20分間ON、2分間OFFを反復させるもので、既存のタイマーでは対応できないとのご相談でした。少し値段は高くなりましたが、工業製品用のPanasonicのタイマーを用いることで任意のON,OFFの繰り返しが実現できるタイマーが製作できました。配線はちょっとややこしいですが、電気工作になれた方ですと自作可能かと思います。ご活用いただければ幸いです。

家庭の消費電力計測器(Arduino、Xbee、クランプ電流センサ)

Arduinoとクランプ式電流センサにより、家庭での電力使用量をモニタリングすることができます。今回はXBeeにより無線でデータを送信する仕組みとしました。リアルタイムに消費電力(W,ワット)を計測し、過去168時間の1時間ごとの消費電力量(Wh,ワット時)をパソコンに送信します。パソコン側のソフトと組み合わせれば、メールでの消費電力量の送信などが可能となります。

エクセルストップウォッチ(16台計測)

模型自動車(スロットカー)の計測用に16台の同時計測が可能なパソコンでのストップウォッチの製作依頼を受けました。キーボードのAからPで1-16番までのコースのラップタイムを計測出来ます。USB接続の入力装置は簡単に製作出来ますので、自動でタイムを記録,表示することが可能です。

熱電対対応のマルチメーターを用いた多点の温度計測 March 9, 2013

K熱電対を用いれば、室温以下から1200℃近くまでの温度が測定可能です。マイコンでの変換も簡単ですが、熱電対入力対応の安価なマルチメーターも販売されています。コーヒー豆の自家焙煎を趣味とする方からのご要望で、多点の温度計測のソフトを作成いたしました。陶芸や七宝焼きの窯の温度管理など、ご活用いただければ幸いです。

GPSモジュールとXBeeを用いた、リモートの位置記録、表示装置 June 30, 2012

GPSモジュールとXBeeで25g程度の小型のGPS位置送信装置を作りました。模型飛行機や動物等の移動を、最大1km離れた位置から計測し、パソコンにリアルタイムで表示することが可能です。使いやすいエクセルのソフトウェアがダウンロード可能です。

温度のリモートモニタリング、センシング(XBeeとサーミスタの使い方) Feb. 12, 2012

室温付近の温度を高精度に測定できるサーミスタを使って、温度のリモートセンシングを行いました。多点の測定へも簡単に拡張可能です。今回は中国茶のおいしい煎れ方を検討するため、台所に置いた急須の温度を別の部屋のパソコンで読みだすことといたしました。XBeeのデータをエクセルで読みだすソフトもダウンロード可能です。

Xbeeを使った無線通信とリモートセンシング(スリープあり) Jan. 22, 2012

XBeeの使用法の第二弾です。子機(送信機)をEndDevice ATに設定してスリープモードで10secに1回だけ立ち上げることで消費電力を大幅に削減します。単三電池一本で動作可能です。ATST,ATSP等の設定のご参考にどうぞ。

Xbeeを使った無線通信とリモートセンシング(スリープ無し) Jan. 4, 2012

電子工作でも2.4Ghz帯を用いた無線通信が簡単に出来るようになりました。 今回はDigi international社から販売されているXBeeモジュールを用いて、無線通信を設定する手法をレポートします

マトリックスLEDを使ったデジタル時計の自作 Dec. 29, 2011

LEDが縦横に並んだマトリックスLEDは、シンプルで視認性の高い表示器ですね。 今回はATmega328を使ってマトリックスLEDを制御し、デジタル時計を作製しました。 小さいブレッドボード上のみで製作可能で、半田ごては必要ありません。プログラム(スケッチ)を 変えてお好みの表示方式でお楽しみください。

Arduinoの内臓クロック動作と日照、温度記録計 Sep 4, 2011

以前に、ATmega328を使って、各種の情報を電圧として読み取り、 SDカードへ保存するデータロガーを報告いたしました。 (低消費電力のデータロガー) 今回は、動作クロックを外部発振の16 MHz (8 MHz)から ATmega328の内部発振の128 kHzへと下げることで、 消費電力をさらに低減したデータロガーを作製しました。 長時間の動作が可能になったため、日照量(明るさ)と温度を長時間連続して記録するシステムを作製しました。 単三電池2本で、平常時に0.86 mA、SDカード書き込み時には1.1 mA程度の消費電流 でしたので、およそ2000時間 (83日)の連続測定が可能です。 ブレッドボードで配線して100円ショップのお弁当箱に入れれば完全防水です。 Sep 4, 2011.

日経新聞 春秋(2011年6月8日) 50Hz-60Hzの電源周波数の統一は容易か? June 12, 2011

日経新聞のコラム(春秋, 2011年6月8日)を 読んで、あまりにもダイナミックな勘違いにのけぞりました。 商用電力の周波数は東日本と西日本で異なっていますが(東:50Hzと西:60Hz)、 この境界をまたいで電力を直接に供給しないのは、 電力会社の経営も含めた制度の問題ではないか、との疑問が提示 されていたためです。 主要紙のコラム欄で、こういった桁はずれの勘違いを 目にしたのをきっかけに、交流や周波数について 少し考えてみました。

Arduino を用いてATmega328にブートローダーを書き込む June 11, 2011

安上がりにマイコン工作をするために、買ってきたATmega328を Arduinoに接続してブートローダーを書き込む方法を調査しました。

LEDとカウンターICを用いた分周器、タイマー製作 June 5, 2011

カウンターIC(4060)と32.768 kHz水晶発振子を用いて1 Hzの基準クロックを作り、 周波数を半分ずつに分けてLEDを点滅させる回路を作製しました。 分周器、長時間タイマーなどに応用ください。

低消費電力の電圧データロガー May 22, 2011

前回の「簡単マイコン入門」と前々回の「温度データロガー」を組み合わせることで、 電圧を測定して、SDカードに連続して保存するデータロガーを作製しました。 もちろん、SDカードのデータはパソコンで 単三電池1本で50時間程度、連続動作するはずです。 Arduinoのボードがあれば部品代は1500円程度です。

ArduinoからATmega328を取り外して動作させる。 May 15, 2011

新しい工作の度にArduino Unoを買うのはもったいないですね。今回は ATmegas328を取り外し、水晶発振子を用いて単独で動作させる方法を 検証しました。部品代は500円程度です。ブートローダー書き込み済みの ATmega328が用意できれば、Arduino Unoを単なるプログラム書き込み機として 使用し、マイコンのみを用いた工作が出来ます。

ArduinoとSDカードを用いた温度データロガー May 8, 2011

温度を0.1℃単位で計測してSDカードへ保存する温度データロガーを作成いたしました。 ArduinoとSDカードシールドの組み合わせです。温度センサIC(LM35DZ)を 変更することで、加速度、湿度、GPS信号などのデータ記録にご使用可能です。

タミヤギヤードモーターを使った手回し発電機の実証 April 17, 2011

手回し発電機で100 V機器を動作させることを目標に 模型用の大型モーターとクランクハンドル、DCDCコンバーター、DCACインバーターを 使った発電キットを製作しました。

停電時にバッテリー(電池)から交流100 Vを使う方法。(DC/ACインバーター)の使い方 Mar 13, 2011

2011年3月11日の大地震の影響で電気が使用できない方も多く出ているかと思います。 輪番停電もしばらく続く可能性があります。以前に、 手回し発電機による携帯電話充電 にて、直流5 Vを簡便に発生する方法をレポートしました。 今回は自動車用などの12 Vバッテリーや単三電池を電源として用い、 コンセント用の交流100 V機器を使用する方法をレポートします。 容量と電流量に十分にご注意の上、ご活用ください。

パソコン不要の積算電流計 Feb 20, 2011

太陽光発電や消費電力のモニタリング、メッキ浴や電気化学反応の積算電流値などの 算出にスタンドアローンで動作する積算電流計を作製しました。 直列抵抗を選ぶのに少しだけ計算が必要ですが、 Arduinoのアナログ入力を使えば簡単です。 部品代は6000円弱(Arduinoと液晶パネルが5000円程度)でした。

Mastech MAS-345用 ExcelVBAソフト(多チャンネル版) Jan 23, 2011

Mastech MAS-345デジタルマルチメーターをExcel VBAで読み取るソフトの多チャンネル版です。 最大で24台の値を読み取り可能です。(同時ではありません。) 電流や電圧の連続測定とメールでの携帯電話やPCへの警報送信にご活用ください。

Mastech MAS-345用 ExcelVBAソフト Jan 16, 2011

Mastech MAS-345デジタルマルチメーターをExcelで読み取るソフトを作製しました。 メール送信機能付きです。1チャンネル(1台のMAS-345)対応です。

TVリモコンを使ったラジコン?カー Aug 8, 2010

TVのリモコンを赤外線の発振器として使い、自動掃除機を制御 する手法について報告いたします。

自走掃除ロボット「フジオ号」 June 20, 2010

回転しながら掃除するプログラム(製作中)です。

自走掃除ロボット June 20, 2010

赤外線距離計を用いた机から落ちない自走ロボットです。 クイックルワイパーをつけて自動で床掃除します。

手回し発電機(携帯電話用) May 17, 2010

"ハンドパワー"という名称の手回し発電機の変換コネクターを 作製して、携帯電話を人力で充電します。

モーターの制御 Apr. 25, 2010

TA7291Pを用いてモーターの回転速度、 回転方向を制御する方法についてレポートします。

赤外線リモコンのコピー機械2 Apr. 11, 2010

赤外線リモコンの信号を解析して、 マイコンで再生する機能です。 38kHzの発振もArduinoのみで行っています。

赤外線リモコンのコピー機械 Mar. 28, 2010

赤外線リモコンの信号を解析して、 マイコンで再生する機能です。

ラジオの修理(乾電池の液漏れ) Mar. 7, 2010

長期間放置して乾電池が液漏れしてしまった 携帯ラジオを修理しました。

Arduinoの基本文法(簡単マイコン入門)

電源、シリアル通信、発振回路が組み込まれたマイコン開発環境であるArduinoの 基本的な文法をまとめました。ソフトウェア(スケッチ)作成も専用のソフトで 簡単にできます。ページの中で文字列を検索してご活用ください。

超大型7セグ(7segment)表示器(リアルタイム距離センサー)

ゲームセンターのメダルゲームに使用されていた大型表示器の中古品を入手いたしました。 いわゆる、7セグメントと呼ばれる数字の表示器です。Arduinoを用いて、表示プログラムを作成することで リアルタイムで距離を表示するシステムを開発しました。自作のArduinoのスケッチ(プログラム)も公開しています。

マイコン(Arduino)で動く、“進化する“お風呂タイマー

Arduinoと無線チャイムの送受信機を用いた"進化する"お風呂タイマーを製作しました。 給湯表示器のLEDを読み取り、電池式の無線送信機(電気子羊)が 給湯状態を受信機(電気親羊)に送ります。受信機内のArduinoに 記録されたレベルに応じて、音声ファイル(.wav)を 出力してお風呂の給湯状態を知らせます。乱数を用いて、約10回の給湯で レベルが1アップし、音声が次々と変わっていく、ユニークなシステムです。

GPSを用いた位置計測器 (ジョギング・フライトレコーダー)

GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)の安価なキットを用いて、デジカメ等の リチウムイオン電池を電源として、緯度や経度、高度、速度などを記録するシステムを自作します。簡単な自作電子工作で ジョギングやラジコンヘリや飛行機の記録が可能となります。

リチウムイオン電池の充電、放電特性(デジカメ電池の活用)

デジカメや携帯電話を新しい機種に切り替えたときに、専用の充電池(多くはリチウムイオン電池)を 捨てるのはもったいないと思ったことはありませんか?リチウムイオン電池は充電電流の制御が 難しいと言われていますが、専用の充電ICも販売されており、簡単な電子工作で充電キットの作製が可能です。 3.7 Vという高い起電圧を生かして、さまざまな用途に使ってみましょう。

赤外線センサーとエクセルを用いた自動タイム記録装置(ストップウォッチ)

ミニッツレーサーやミニ四駆、RCカーなどの模型自動車の周回時間を計測する ためのテクニックを紹介します。エクセルのVBA機能を用いたストップウォッチを 作成し、それをマウスではなく、赤外線センサーを通じて簡単に制御します。 これにより、生体を使った実験(動物の運動)や通行人数のカウントなどが一台の パソコンと3000円程度の部品で実現可能となります。

エクセルからのデジタルマルチメーターの読み取りと自動メール送信機能

電子工作や電気工事で必須のデジタルマルチメーター(DMM)にパソコンとの通信機能が付随した製品が 販売されています。この中でも特に性能が高く安価に販売されているMASTECH社 MS8218を用いて、 エクセルVBAでPCデータロガーとして使用します。これにより、特定の計測値がある値を超えた時や、 ある範囲に入った時に自動で携帯電話などにメールを送信する機能を実現しました。 入力がデジタルマルチメーター(DMM)ですので、電圧や電流はもちろん、他の機器と接続して断線や 温度、湿度などを常にモニタリングし、異常があった場合に携帯電話に連絡されるシステムが実現できます。

エボルタは他の電池より本当に強いか?-乾電池の比較実験-

パナソニックのEVOLTA、 SANYOの二次電池エネループ(Eneloop)、 100円ショップのアルカリ電池 など異なる電池の容量(パワー)を比較しました。 同じアルカリでも価格差は7倍にも達します。 今回は1時間以内と3時間程度で使い切る用途での実際の容量(mAh)を 比較いたしました。電池選びのご参考に。

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電子工作の入門書です。いくつかの基本をマスターすれば応用が広がります。

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