デジスコ撮影実習日誌

デジスコとデジカメで野鳥や草花を撮影するのが楽しくて実習に励んでいます。 最近では電子工作にはまっています。

三歩前進かな? 液晶ディスプレイが動作してくれた

2019年07月14日 19時57分16秒 | 工作実習


2019/07/14(日曜日) 雨


通販で注文していた小型液晶ディスプレイが手元に届いた。
早速、組み立て(ハンダ付け)をして実験開始だ。
液晶ディスプレイを動作させるのは何だかとても難しそうだ。
今まで工作雑誌やウェブサイトの記事を参考にして勉強?していたが
何が何だかよくわからなかった。
まぁ、今度は実物があるから動かしながら勉強ができる。
少しは理解できるかもしれない。


手元に届いた液晶ディスプレイ(以下〝LCD″と表記)。
半角文字16文字、2行の表示ができる。
値段は550円。 失敗してもそれほどは気にならない・・・かな?
でもどうしても動作させてみたい。



LCDから出ているピンは細くてピンとピントの間隔は1mmちょっと。
これを基板にハンダ付けするのは難しいかもしれない。



SCL、SDA端子をプルアップする10KΩは基板に取り付けてあるものを使った。
それにはランドをまたぐ細い溝をハンダを盛り上げてショートさせる。
でも隣の端子とはショートさせてはならない。
その確認にはルーペを使わなくては見えないぐらいだ。 視力が落ちたなぁ・・・(白内障の初期です。)




ハンダ付け完了。 えらく時間がかかってしまった。



ブレッドボードに差し込んだところ。



ESP WROOM-02のブレッドボードに接続した。
配線は4本だけ。
I2C通信はたったこれだけでOKなんだから便利だ。

さぁ、これからが大変だった。
お気に入りの「こじ研」さんのサイトをアクセスしてプログラムを参考にさせていただいた。
(いや、参考どころではない。 ほとんど真似です。)

でもエラーばかり出て先に進めない。
あれぇ、何でだろう?????



すべてキーの打ち込み誤りだった。
エラーが出るたびに原因個所をつぶしていく。
でもなかなか原因が見つからない・・・・・・・

「あっ、″," が " ; ″になっている!!!」
(その逆も・・・・)

「あっ、″}" が足りない!!!」
(多すぎることも・・・・)

何度も何度も修正してやっとコンパイルが終わった。

さぁ、動くかな?

やったぁ! 文字が表示された!



何だかとても難解のLCD動作がやっと少し理解できた(かな?)。
投げ出さないで済んだから三歩前進だ。
こじ研さん、ほんとうにありがとうございました。
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”I2C”通信の実験  

2019年07月11日 21時10分56秒 | Weblog


2019/7/10(水曜日) 曇り時々小雨


IoTのことについて実験したり実習したりしていると“I2C”ということが
よく出てくる。
例えば気圧センサーで得られたデータを液晶ディスプレイに表示する場合、
“I2C”通信という方法でデータを伝送して行うということだ。
なんでも、接続するケーブルは2本で済むらしい。
オイらは気圧や温度を計測してその変化をグラフにしてみてみたいのです。
(オイらが済む地域を台風が通過するとき、どんな風になるか見てみたい)
それには“I2C”通信を実際に試してみなくてはならない。
IoTのことについて参考にしている記事には「加速度・角加速度」を計測する
というテーマが掲載されている。
まぁ、これが理解できたらセンサーを温度、湿度、気圧のセンサーに置き換えれば
いいわけだ・・・・(そううまくいくかどうかはわかりませんが・・・)

この「加速度・・・・センサー」はアマゾンで480円ぐらいで購入できる。
早速、注文した。


郵送で配達されてきた「加速度なんとかセンサー」。 ふーん、こんな小さなものかぁ・・・



記事を参考にして配線図を書いてみた。



配線は4本だけ。 簡単にできたのだが・・・・・



サンプルプログラムをロードしてコンパイル。
参考にしている記事のプログラムは完璧だ。
エラーなんてものは出ない。
さぁ、RUNさせてみよう。

あれっ、データが出てこない!!!
加速度センサーだから動かさないと・・・ ゆすったり傾けたりしたがダメだ。
どうしてだろう・・・


ハードウェアがこわれたかな?
オイらは無茶苦茶するからハードウェアをよく壊す。
加速度センサーはこれしかないからESP8266を交換してみた。


しかし、状況は変わらない。
オシロスコープで信号線の様子をみてみた。

SCL信号が出てこない・・・・・



SCL信号はIO5ピンだから・・・と点検する。
あれっ、こんなところに接続している!
これはIO14ピンじゃないか!!!



配線を修正しまた。



おーっ、信号が出てきたぞ!



加速度センサーが出力した信号が表示された。 シリアルプロッタにはグラフが表示された!!!




たった4本しかない配線を間違えるなんて!!!
全くドジなオイらでした。
でもI2C通信がうまく動いてくれて嬉しかった。







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センサーで測定してもグラフが描けなかったら・・・・・ ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月09日 19時39分47秒 | 工作実習


2019/07/08(月曜日) 曇り


工作雑誌に掲載されていた記事を真似てマイコンボード工作実験を繰り返している。
始めはチンプンカンプン、参考書やウェブサイトに掲載されている記事や資料を
真似してみたがなかなか動いてくれない。
でも最近はなんとか基本的な動作をするようになった。

しかし、マイコンを動かすのは難しくて〝ioT″なんてとても手の届くものでは
ないことがわかってきた。(やっぱり「八十の手習い」には無理だ。
最近は弱気になってせめて気温や湿度、気圧などを連続で計測してその結果を
グラフで表示するぐらいの実験にしようと思っている。

最近、やっとマイコンボードで疑似的に波形を作り出してグラフ表示することが
できるようになった。








だけどこのグラフは実験のときだけの表示で、データを保存しておくようなことはことはできない。
例えば温度、湿度や気圧のデータをとってもその時点時点の結果が表示されるが、時間の経過とともに
画面から消えていってしまう。
(もっと勉強すればできるようになるかもしれないけど、オイらには無理だな・・・)

でもいいことを思いついた・・・(なぁーんちゃって)

パソコン通信のソフトに「TERA TERM」といものがある。
実験中のマイコンボードと接続してマイコンボードから送信されるデータを画面に表示してくれる。
そして同時に「ログ」という形でパソコンの記憶装置に記録してくれる。
この記録されたデータを後で取り出してグラフ化すればいいわけだ。

ログのデータはテキスト形式で記録できる。(バイナリ形式でも記録できるけど、どうやって使えば
いいのかわからない・・・)
テキスト形式のデータは「エクセル」で処理できる。
もしかしたらグラフにもできるかもしれない。
早速実験してみた。


マイコンボードが測定したデータ(プログラムが疑似的に作成したデータ)を
TERA TERMに送信しているところ。



プログラムが疑似的に作成したデータは5種目ある。 
その羅列された数値データがテキストファイルとして記録保存される。



そのデータをエクセルに読み込ませる。



このデータを取捨選択してグラフを表示させる。



うん、グラフができた!



例えば1日分の気象の変化を1分ごとに記録すると1,440個のデータが取れるはずだ。
1,500個ばかりのデータはエクセルでは問題無しだ。
台風の日の気圧の変化を見てみるのも面白いだろ。
(オイらは以前、気圧計をずーっと見つめていたことがある。(笑い))

じゃー、気温、湿度や気圧を測るセンサーを注文しようかなぁ・・・
(優柔不断なオイらはなかなか決心がつかないのです。)
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ESP-WROOM-32の アナログ・デジタル変換実験  ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月07日 20時52分51秒 | 工作実習


2019/07/06(土曜日) 曇り時々雨


よく吟味もせずに誤って買ってしまったESP-WROOM-32。
使い方がわからず、今まで部品箱に放り込んだままだったけど、その後購入した
ESP-WROOM-02の勉強をしたおかげで03の使い方も何となく判った。
そしてウェブサイトにはこれらの部品の使い方がいろいろとアップされていた。
それらを参考にして少しずつ使い方がわかってきた。

マイコンを使う上でアナログ信号の取り扱いもかなり重要だ。
例えば気温や湿度、気圧などを測定してその結果を表示しようとすると、それらの
出力は大体がアナログで出力されてくる。
また記録したデータを表示する場合、数値の羅列よりはアナログ表示のグラフの方が
良い場合も多い。
アナログ信号をマイコンに取り込むまたは出力するというテクニックは必須だろう。
そこで、認知症一歩手前の頭脳を何とか働かせて勉強してみた。


こんな構成で回路を組んでみた。



ESP-WROOM-32にはDAC(デジタル・アナログ変換回路)が2つある。
その二つを同時に動かしてみた。



入力するアナログ信号は可変抵抗器(VR)を手動で変化させて発生させた。



最初は何がなんだかよくわからずコンパイルエラーばかり。
アナログ出力だから〝analogWrite"でいいだろう・・・なんて単純に考えていたが、
それではプログラムが動いてはくれない。
サイトのあちらこちらを閲覧して段々とわかってきた。
おーっ、そういうことか・・・・
うーん、ダメだ・・・・
あっ、そうかぁ・・・・
オーっ! 動いたよ 




入力したアナログ信号をシリアルプロッターで確認してみた。



ボリュームを回すとLEDが明るくなったり暗くなったりする。
ADCもDACも動作してくれている。 よかった!!!

そんな実験の様子を動画でご覧ください。




マイコンの動かし方も少しずつ分かってきた。
自分が意図したとおりに動いてくれた時は思わず「やったぁ・・・」とつぶやいてしまうほど嬉しい。
さぁ、明日もガンバローっと。
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ESP-WROOM-32をバイナリカウンタに  ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月06日 11時04分02秒 | 工作実習

2019/07/05(金曜日) 曇り


だいぶ以前のこと(3、4年前)、工作雑誌に掲載されていた記事を読んで〝IoT″とかいうものに
興味を持った。
たまたま秋葉原に出かけたときに立ち寄った電子部品販売店にその記事に書いてあった部品があった。
値段は900円ぐらいで大して高くはない。
もし失敗して投げ出しても惜しくはない。 よく吟味もせずに買ってきた。
ところがこの部品は雑誌記事にでていたものはとは違っていた。
雑誌記事に出ていた部品の上位機種でピンの数も多くて使い方もわからない。
そのまま部品箱に仕舞ってしまった・・・・・
ところがまたその記事を思い出し、今度はよく確認しながら部品を購入した。(通販で・・・結構便利だ)
こういう工作は初めてで何事もチンプンカンプン・・・雑誌記事や参考書、サイトにアップされた諸先輩
がたの記事・資料を教材にして勉強しながらここまできた。

                   (以上前置き・・・・)

雑誌記事のとおりのESP-WROOM-2は何とか動かせるようになった。
それじゃー以前に買った(間違っていた・・・)ESP-WROOM-32を何とか動かしてみようと
サイトを検索して記事を読みまくった。
その結果おぼろげながら動かし方の見当がついた。



ピンの「機能名」が異なっているが大体はWROOM-02と同じだ。
ENとIO0が重要なピンらしい。
まっ、壊しても惜しくはない。
簡単な結線をして動作させてみた。
パソコン通信ソフト(TERTERM)とのやり取りをみてみたが“POWER ON RESET”とい
文字が流れ続けている。
こりゃーダメだな・・・・・もしかしてEN端子はプルアップしないとダメなのかも?
と10KΩの抵抗でプルアップしてみた。
そうしたら文字の流れは止まった!
試しに「AT」とコマンドを投入してみた。 エラーが返ってきた。
ATコマンドは受け付けないみたいだ。
プログラムを書き込んで確認しなくてはならない。
Arduino IDEをセットアップした。
そしてWROOM-02用のプログラムを書き込んで動作させてみた。
おーっ、動く! 動作したよ!!!

WROOM-32はIOピンが沢山ある。
これをカウンタにできれば面白い。
(もしかして、抵抗ラダー回路鋸歯状波発生器に使えるかも!)
バイナリカウンタの参考プログラムも見つかった。

こんな回路を組んでみた。



プログラム。



小さなボードしかないので5bitのカウンタしか組めなかった。
WROOM-32のIOポートはたくさんあるので12bitのカウンタだって作れるだろう。             



スイッチを押すとカウントがアップする。
それに従ってLEDが点灯してバイナリ表示をしていく。
そんなテストの様子を動画でご覧ください。




ESP-WROOM-32を何とか動かすことができた。
次はアナログ入力の実験をしてみよう。
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マイコンボードに波形を描かせてみた     ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月04日 15時49分42秒 | 工作実習


2019/07/03(水曜日) 曇り


「八十の手習い」でマイコンボードのプログラミングを勉強している。
しかし、とても難しくて先輩諸氏が作成したプログラムを真似するのが精いっぱいだ。
でも勉強は「真似る」ことから始まるのかも・・・・・
「習」うという文字は鳥のヒナが親鳥の羽ばたく姿を真似て翼の内側の白い部分が見えるように
翼を羽ばたく動作から生まれた文字だ、と聞いたことがある。
やっぱり初めは真似から始まるのだ・・・

マイコンボード(ESP-WROOM-02)のプログラムはArduino IDEとい
システム開発環境を使用して作成する。

雑誌記事などに「Arduinoは簡単で子供でも操作できる」なんて書いてあったのを
真に受けて手を出してみたのだがとんでもない大間違いでとても難しい。
でも、苦労して(真似をするだけでも苦労する)書き込んだプログラムが動作したときは
とても嬉しい。

Arduino IDEには「シリアルプロッタ」というツールがある。
波形作成用に作ったデータを送り込むと、波形に変換して表示してくれる。
パソコン画面に波形(図形)を描かせるのは難しいんだろう。
(とてもオイらが手を出せるものではない・・・)
それを実現してくれるのだからありがたい。
今日はそれを実験(真似)してみた。




サインカーブを描かせてみた。



シリアルプロッタにはプログラムが計算した(サインカーブ)数値データが送り込まれる。




矩形波を描かせてみた。



三角波を描かせてみた。


シリアルプロッタにはプログラムが計算した(三角波)数値データが送り込まれる。



鋸歯状波を描かせてみた。



こんな実験の様子を動画でご覧ください。





もっと複雑な計算式を組み込めばきれいな波形が表示されるかもしれない。
シリアルプロッタって面白い・・・・・・
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ESP-WROOM-02 アナログ・デジタル変換実験  ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月02日 15時50分32秒 | 工作実習

2019/07/02(火曜日) 小雨のち薄日が差し込む


ESP-WROOM-02のアナログ入力端子に疑似アナログ信号を入力し、
デジタルデータに変換する実験をしてみた。
デジタル化したデータはUDP送信で遠隔地の端末に送信できる(はずです・・・)。




アナログ信号は可変抵抗器(ボリューム(VR))を使って疑似的に発生させた。



入力されたアナログ信号はプログラムにより刻々とデジタルデータに変換されてUDP通信で
送信されていく。
同時にシリアル通信でTx端子に出力されてくる。 
このシリアル通信の出力をパソコンのCOM端子で受信してArduino IDEのシリアルプロッタで
表示してみる。

シリアルプロッタに表示された疑似アナログ信号波形。


手元の可変抵抗器を操作すると波形が変化して面白い。
そんな実験の様子を動画でご覧ください。






シリアルプロッタを使えば何か応用が利くかもしれない。
リアルタイムでは使えないのかな?

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今日から7月

2019年07月01日 16時02分25秒 | 草花
2019/07/01(月曜日) 雨


今日から7月・・・・ 
カレンダーの残り枚数は6枚になりました。

(「残り6枚・・・」の表現は適切ではない。 一枚の紙に二月分が掲載されていれば残り3枚だからね)

ごもっともです、訂正します。

カレンダーの残り枚数は半分になりました。
梅雨も真っ盛りで各地で豪雨に見舞われ甚大な被害が発生しています。
被害に遭われた皆様にはこころからお見舞いを申し上げます。

ところで庭の睡蓮鉢で睡蓮の花が咲きました。
清楚な睡蓮の花は大好きです。
小雨が降る中、カメラを向けました。

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ESPモジュールからタブレットPCにUDP送信  ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月01日 15時43分49秒 | 工作実習


2019/07/30(日曜日) 雨


前回の実験ではESPモジュールに書き込んだUDP送信プログラムの動作確認で、
Arduino IDEのシリアルモニタでのプログラム走行確認はOKだった。

今回はWiFi接続されたタブレットパソコン(Windows10)に実際の
UDP送信でスイッチのON、OFFデータが送信されるか確認してみた。





ESPモジュールのスイッチをON、OFFするたびにタブレットパソコンで動作している
Socket Debugger Freeの受信データ表示窓に受信したデータが表示される。

そんの実験の様子を動画でご覧ください。




多分、UDP送信はうまくいっただろう。
ただこれを本当のシステムで使うのにはまだまだ高い敷居を超えなくてはならないだろう。
そこまで行けるかな?
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パソコンにWiFiでデーターを送信する  ー ″IoT″ を実験してみる ー

2019年07月01日 10時36分31秒 | 工作実習

2019/06/31(日曜日) 雨


〝IoT"とかを実験するのには機器と機器との間でデータの送受信ができなくてはならない。
そこでWiFiに接続されたタブレットパソコンにESPモジュールから「スイッチのON、
OFF」のデータを送信する実験をしてみた。



工作雑誌の記事を参考にプログラムを書き込む。



しかし、プログラムは正常には動作しない。
WiFiアダプタへの接続ができないみたいだ。
プログラムのソースコードの要所、要所にチェック用のコマンドを挿入して動作状況を確認していくと
どうも、WiFiアダプタからの応答が届かないようだ。
その関係のコマンドをいろいろ修正したがどうしても先へは進まない。

雑誌記事のとおりのプログラムを入力したのに動作しない。
もう何年も前の記事だからダメなのかな?

そこで、正常に動作しているプログラムにデータ送受信部分のプログラムを組み込んで実験してみた。
おぉー、動作したよ。

プログラムの動作確認は、Arduino IDEのシリアル通信モニタで行った。
この確認ではプログラムの要所に挿入したシリアル通信出力コマンドでその時点での情報を
モニタ上に表示するだけの確認しかできないが一応、プログラムの動作状況は確認できる。

スイッチのON,OFF状態をモニタに表示してくるようになった。





このON、OFF表示はプログラムがスイッチの状態をタブレットPCに送信した直後に表示される。
だから、タブレットPCはきっとこのデータを受信しているはずだ・・・・・
だけどその確認は「UDP送信・受信」の実験をしなくてはならない。

UDPの実験は「Socket Debugger Free]というソフトウェアを使って行うので
何だかよくわからない。
もう少し勉強してから実験してみよう。






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