おかげさまで、今年も新しい年を迎えることができました。
昨年は、色々なことがおこりました。今年もめまぐるしく変化が予想されます。
「下手の横好きのスクラップブック」は、歳にも負けず少しずつですが前進していくつもりです。
今後とも末永くお付き合いのほど、よろしくお願い申し上げます。
2013年 元旦
おかげさまで、今年も新しい年を迎えることができました。
昨年は、色々なことがおこりました。今年もめまぐるしく変化が予想されます。
「下手の横好きのスクラップブック」は、歳にも負けず少しずつですが前進していくつもりです。
今後とも末永くお付き合いのほど、よろしくお願い申し上げます。
2013年 元旦
リサジュー図形の描画
Leonardoのテストとして、リサジュー図形を描いてみました.
LeonardoをUSBのマウスにみたて、パソコンでペイントを起動しモニターにリサジュー図形を描きます。
配線はデジタル12ピンにスイッチを1個付けるだけです。
スケッチは「武蔵野電波のプロトタイパーズ」に掲載されていたものを参考にさせて頂きました。
スケッチ内の変数を変えることによりいろいろなリサジュー図形が描かれます。
スケッチ
const int sw = 12;
int x, y;
float r;
void setup() {
pinMode(12, INPUT_PULLUP); // 内部プルアップ有効
Mouse.begin();
}
void loop() {
if(!digitalRead(12)) { // スイッチが押されていたら
r += 0.02;
x = sin(r*3) * 12.0;
y = cos(r*5) * 12.0;
Mouse.move(x, y, 0); // X, Y, Wheel
}
delay(5);
}
ペイントを起動させツールの鉛筆を選択しておきます。その後、LeonardoにつけたスイッチをONにし、マウスの左ボタンを押すとリサジュー図形が描かれます。
描かれたリサジュー図形
Arduino Leonardoのテスト
以前に衝動買いをしていたArduino Leonardo、そのまま放置していてももったいないので、とりあえずテストをしてみた。
Arduino Leonardoには、ピンヘッダーが実装されているものと実装されてないものがあるようですが、私の購入したものはピンヘッダー実装済みの物です。
外観はICチィップが少なくなっているのですっきりした感じです。
Arduino Unoとの違い
基本的には従来のボードと同じように使えると思いますが、いろいろ違いがあるようです。
・パソコンに接続するには、マイクロUSBのB端子を持つ「micro-B」USBケーブルが必要です。
・Leonardo用のドライバをインストールする必要があります。
・Arduino IDEは、Arduino1.0.1で日本語化されている。
・1個のマイコンでスケッチの実行とUSB通信の両方を実行している。
・デジタルI/Oの数が6ピン増えた。(アナログポートをデジタルポートとして利用)
・PWM端子が1個増えた。(DIGTAL13)
・アナログ入力端子が6個増えた。(A6~A11、デジタルポート4,6,8,9,10,12を利用)
とりあえずテストのため増設されたPWM端子を使用してLEDの明るさを変化させてみます。
13ピンの出力を0から255の範囲で5単位で連続変化させます。
配線
Arduinoに準備されているサンプルスケッチのFadingを開きLEDのピン番号を13に変更しました。
スケッチ
int ledPin = 13; // LED connected to digital pin 9
void setup() {
// nothing happens in setup
}
void loop() {
// fade in from min to max in increments of 5 points:
for(int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=5) {
// sets the value (range from 0 to 255):
analogWrite(ledPin, fadeValue);
// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
delay(30);
}
// fade out from max to min in increments of 5 points:
for(int fadeValue = 255 ; fadeValue >= 0; fadeValue -=5) {
// sets the value (range from 0 to 255):
analogWrite(ledPin, fadeValue);
// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
delay(30);
}
}
これにより出力のパルス幅が変わりLED明るさが変化します。
PWM(Pulse Width Modulation)
一定の周波数でパルスのオンとオフの時間を変えて供給する電力を調整する。
パルスがすべてオンの時出力100%、オンとオフの時間がそれぞれ1/2の時出力50%、パルスがすべてオフの時0%となる。
(この比率をデューティ比と呼び、Arduinoでは0~255の値でこのデュティ比を調整している)
13ピンの出力波形
duty 50%(128/255)
duty 20%(51/255)
duty 80%(204/255)
参考にしたページ
Arduino Leonardoへのガイド
待ちに待ったArduino Leonardoがやってきました(1)
11月の降水量はかなり多く、それに伴い日射量は大幅に少なくなっております。
北日本の太平洋側では日照時間が、平年比77%で1946年統計開始以来最低を記録したようです。
盛岡では日射時間が93.3時間で平年比80%となっています。前年11月は134.3時間でしたのでは前年比69.5%になります。
発電量は太陽電池交換の影響があり前年比121.1%と改善されています。
太陽電池アレイの出力電流測定
6月18日に太陽電池モジュールのうち、著しく劣化していると判定された22枚を取り換えましたが、その後の経過観察です。
パワーコンディショナーが2台設置されておりますので、それぞれについて取り換え前と取り換え後の発電量を計測して比較したところ、両者に大きな発電量の差があることが判明しました。
2階の屋根にあるアレイに接続されているパワコンは、太陽電池交換による発電量の改善がある程度見られます。
一方、1階の屋根にあるアレイに接続されているパワコンの方はほとんど改善が見られないことが判明しました。
1階・2階とも発電量は大幅に低下しておりましたので、太陽電池モジュール交換により、両者とも発電量の改善が期待されていたので残念な結果です。
メーカーにその旨を報告し現地で担当技術者の点検を受けましたが、特に異常はなく1階と2階の差は配線ロスの差によるものと推測され、現時点では対応の必要はないと診断されました。しかし、1階・2階のケーブルの長さに大きな差はなく、また、目視による検査でも特に劣化しているとも思えず、納得のいかない内容でした。
そこで、以前から気になっていた太陽電池アレイの出力電流が、1階の方が変動幅が大きいような気がしていたので、その電流を連続データで収集することにしました。
太陽電池の出力電流は、以前からアナログメーターで観測できるようになっているのですが、変動の変移を細かく読むことはできません。そこで、今回デジタル・マルチメーター(DMM)使うことにしました。
秋月電子で販売されているMAS-345が比較的安価で使い勝手が良いようなので、それを購入し観測をしてみました。MAS-345にはRS-232Cの端子が用意されており、本体とはフォトカプラーで結合されていますので、
太陽電池側との電位差も心配することがないようです。
また、最近のパソコンにはRS-232Cの端子は用意されておりませんので、「RS-232C」と「USB」を変換する装置が必要となります。
それには以前からArduinoなどで使用していた、手持ちの変換装置「AE-USB/RS232C COV」を使用しました。
以下はその接続図と測定結果です。
測定結果
これらの測定結果から判断すると、1階アレイの出力電流が低い位置にあるとき、電流は大幅に変動していることがわかります。
試しに1階のアレイの回路を2階のパワコンに接続して、同様の測定をしたところ、電流が低い位置にあっても変動はしていないことが解りました。
その結果から電流変動の原因は、パワコン側にあるのではないかと判断されます。
さらに、1階のアレイの内1回路の発電電流が極端に低く、これについては再度モジュールのチェックが必要ではないかと思います。
以上についてメーカー側に連絡し現在その結果を待っているところです。
2012/12/4追記
MAS-345外観
「AE-USB/RS232C COV」外観