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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6

四代目の回転計を改造しました。

ハムスターの行動パターンを周囲の明るさと対応付けるため、明るさのセンサーを追加しました。


IMGP5510
M5stackのスタンドに取り付けた明るさのセンサーです。四角い素子がそうです。

浜松ホトニクス社製の大口径Si-PINフォトダイオードS6775 です。
明るさのセンシングだけなので、CdSのセンサーで十分かと思いますが、手持ちがあったのでこれを使います。

このフォトダイオードは、光通信の実験用のボードに使ったり、計測器に使ったりしていますが、安くて使いやすいものです。

回路は、フォトダイオードのカソードに逆バイアスとして5Vを加え、アノードとグランドの間に10K~50K程度の抵抗をつなぎ、I-V変換します。この抵抗の両端の電圧を、M5stackのADCで読みます。

設置の状況により、明るさが異なると思うので、ADCで適切な変換範囲となるように、可変抵抗によりIV変換の値を調整します。

明るさのセンサーを付けたので、おまけとしてLCDのバックライトの明るさを、周囲明るさに応じて調整する機能を付加しました。

akarusa
図は明るさの測定データです。(縦軸はADCの値)








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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6

四代目の回転計を改造しました。

ハムスターの行動パターンを周囲の明るさと対応付けるため、明るさのセンサーを追加しました。


IMGP5510
M5stackのスタンドに取り付けた明るさのセンサーです。四角い素子がそうです。

浜松ホトニクス社製の大口径Si-PINフォトダイオードS6775 です。
明るさのセンシングだけなので、CdSのセンサーで十分かと思いますが、手持ちがあったのでこれを使います。

このフォトダイオードは、光通信の実験用のボードに使ったり、計測器に使ったりしていますが、安くて使いやすいものです。

回路は、フォトダイオードのカソードに逆バイアスとして5Vを加え、アノードとグランドの間に10K~50K程度の抵抗をつなぎ、I-V変換します。この抵抗の両端の電圧を、M5stackのADCで読みます。

設置の状況により、明るさが異なると思うので、ADCで適切な変換範囲となるように、可変抵抗によりIV変換の値を調整します。

明るさのセンサーを付けたので、おまけとしてLCDのバックライトの明るさを、周囲明るさに応じて調整する機能を付加しました。

akarusa
図は明るさの測定データです。(縦軸はADCの値)








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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その6

四代目の回転計を改造しました。

ハムスターの行動パターンを周囲の明るさと対応付けるため、明るさのセンサーを追加しました。


IMGP5510
M5stackのスタンドに取り付けた明るさのセンサーです。四角い素子がそうです。

浜松ホトニクス社製の大口径Si-PINフォトダイオードS6775 です。
明るさのセンシングだけなので、CdSのセンサーで十分かと思いますが、手持ちがあったのでこれを使います。

このフォトダイオードは、光通信の実験用のボードに使ったり、計測器に使ったりしていますが、安くて使いやすいものです。

回路は、フォトダイオードのカソードに逆バイアスとして5Vを加え、アノードとグランドの間に10K~50K程度の抵抗をつなぎ、I-V変換します。この抵抗の両端の電圧を、M5stackのADCで読みます。

設置の状況により、明るさが異なると思うので、ADCで適切な変換範囲となるように、可変抵抗によりIV変換の値を調整します。

明るさのセンサーを付けたので、おまけとしてLCDのバックライトの明るさを、周囲明るさに応じて調整する機能を付加しました。

akarusa
図は明るさの測定データです。(縦軸はADCの値)








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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5

四代目回転計をつくりました。最終形の完成です。

三代目は機能、性能的には問題ありませんでしたが、下の写真の様に、配線や回路がむき出しで、かっこ悪かったので、四代目ではこの点を改善しました。
3daime
M5StackではProtoボードという、2.54mmピッチのブレッドボードがあります。
これに必要な回路、と言ってもTTL-ICと、抵抗のみですが、実装します。ただ、あまり高さがありませんので、表面実装型のICを使いました。
BTC TICKER

BME280という環境センサーは、BTC TICKERとうスタンドの裏側に実装し、外からは見えない様にしました。光センサーとの接続は、ボードエッジにコネクターを付け、そこから3.5mmのホーンジャックを出しています。

以上の改善で、シンプルな形にすることができました。ついでに、NICTのNTPサーバーからもらった日本標準時を表示し、気温、湿度、気圧についても見られるようにしました。

こうしてできた、四代目の写真を下に示します。すっきりしました。
M5stack 4daime

四代目回し車カウンター
機能

 1.回転数の計数(2チャンネル入力)
   ・5分間の回転数、24時間の積算回転数
 2.環境測定;気温、相対湿度、気圧(5分毎測定、表示)
 3.データーサーバーへの上記データのアップロード
   ・Wifi接続により、5分毎にアップロード
 4.NTPサーバーからの時刻取得
   ・表示(5分毎)

測定したデータは、スマートフォンやPCから下記の様に見ることができます。これで、機能、外観ともに思った通りのものができました。
ambient


かかった費用、
 ・M5stack Basic ¥3,643
 ・プロトボード ¥201
 ・BTC TICKER ¥536
 ・コネクタ、ICなど ¥500くらい
 ・BME280 ¥273

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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5

四代目回転計をつくりました。最終形の完成です。

三代目は機能、性能的には問題ありませんでしたが、下の写真の様に、配線や回路がむき出しで、かっこ悪かったので、四代目ではこの点を改善しました。
3daime
M5StackではProtoボードという、2.54mmピッチのブレッドボードがあります。
これに必要な回路、と言ってもTTL-ICと、抵抗のみですが、実装します。ただ、あまり高さがありませんので、表面実装型のICを使いました。
BTC TICKER

BME280という環境センサーは、BTC TICKERとうスタンドの裏側に実装し、外からは見えない様にしました。光センサーとの接続は、ボードエッジにコネクターを付け、そこから3.5mmのホーンジャックを出しています。

以上の改善で、シンプルな形にすることができました。ついでに、NICTのNTPサーバーからもらった日本標準時を表示し、気温、湿度、気圧についても見られるようにしました。

こうしてできた、四代目の写真を下に示します。すっきりしました。
M5stack 4daime

四代目回し車カウンター
機能

 1.回転数の計数(2チャンネル入力)
   ・5分間の回転数、24時間の積算回転数
 2.環境測定;気温、相対湿度、気圧(5分毎測定、表示)
 3.データーサーバーへの上記データのアップロード
   ・Wifi接続により、5分毎にアップロード
 4.NTPサーバーからの時刻取得
   ・表示(5分毎)

測定したデータは、スマートフォンやPCから下記の様に見ることができます。これで、機能、外観ともに思った通りのものができました。
ambient


かかった費用、
 ・M5stack Basic ¥3,643
 ・プロトボード ¥201
 ・BTC TICKER ¥536
 ・コネクタ、ICなど ¥500くらい
 ・BME280 ¥273

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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その5

四代目回転計をつくりました。最終形の完成です。

三代目は機能、性能的には問題ありませんでしたが、下の写真の様に、配線や回路がむき出しで、かっこ悪かったので、四代目ではこの点を改善しました。
3daime
M5StackではProtoボードという、2.54mmピッチのブレッドボードがあります。
これに必要な回路、と言ってもTTL-ICと、抵抗のみですが、実装します。ただ、あまり高さがありませんので、表面実装型のICを使いました。
BTC TICKER

BME280という環境センサーは、BTC TICKERとうスタンドの裏側に実装し、外からは見えない様にしました。光センサーとの接続は、ボードエッジにコネクターを付け、そこから3.5mmのホーンジャックを出しています。

以上の改善で、シンプルな形にすることができました。ついでに、NICTのNTPサーバーからもらった日本標準時を表示し、気温、湿度、気圧についても見られるようにしました。

こうしてできた、四代目の写真を下に示します。すっきりしました。
M5stack 4daime

四代目回し車カウンター
機能

 1.回転数の計数(2チャンネル入力)
   ・5分間の回転数、24時間の積算回転数
 2.環境測定;気温、相対湿度、気圧(5分毎測定、表示)
 3.データーサーバーへの上記データのアップロード
   ・Wifi接続により、5分毎にアップロード
 4.NTPサーバーからの時刻取得
   ・表示(5分毎)

測定したデータは、スマートフォンやPCから下記の様に見ることができます。これで、機能、外観ともに思った通りのものができました。
ambient


かかった費用、
 ・M5stack Basic ¥3,643
 ・プロトボード ¥201
 ・BTC TICKER ¥536
 ・コネクタ、ICなど ¥500くらい
 ・BME280 ¥273

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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4

三代目回転計が完成しました。

二代目の回転計では、WiFiを使い回転数のデータをクラウドサーバーにストレージするようにしました。
http://kanten-bouki.blog.jp/archives/cat_846041.html

各段に便利になったのですが、5分おきにデータを取得するため、今の回転状況が分からない問題がありました。

これは、回し車を掃除などで外した後、取付状況を確認することが出来ず、極めて不便でした。一代目では、LCDで確認できたので、その問題はなかったのですが。
そこで、WiFiでデータを送るとともに、リアルタイムの回転数をLCDに表示する構造の三代目を作りました。

方法は、M5StackというESP32を使った、LCD付きのマイコンを使い、WiFiにより、5分間の回転数をAmbientに送信し、リアルタイム計測した回転数をLCDに表示します。LCDには、2匹の回転数をそれぞれグラフとして表示します。

完成した、三代目の写真を示します。
sandaime
これで、満足のいく回転計を実現できました。






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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4

三代目回転計が完成しました。

二代目の回転計では、WiFiを使い回転数のデータをクラウドサーバーにストレージするようにしました。
http://kanten-bouki.blog.jp/archives/cat_846041.html

各段に便利になったのですが、5分おきにデータを取得するため、今の回転状況が分からない問題がありました。

これは、回し車を掃除などで外した後、取付状況を確認することが出来ず、極めて不便でした。一代目では、LCDで確認できたので、その問題はなかったのですが。
そこで、WiFiでデータを送るとともに、リアルタイムの回転数をLCDに表示する構造の三代目を作りました。

方法は、M5StackというESP32を使った、LCD付きのマイコンを使い、WiFiにより、5分間の回転数をAmbientに送信し、リアルタイム計測した回転数をLCDに表示します。LCDには、2匹の回転数をそれぞれグラフとして表示します。

完成した、三代目の写真を示します。
sandaime
これで、満足のいく回転計を実現できました。






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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4 [光学]

ハムスターの回転計(回し車カウンター)その4

三代目回転計が完成しました。

二代目の回転計では、WiFiを使い回転数のデータをクラウドサーバーにストレージするようにしました。
http://kanten-bouki.blog.jp/archives/cat_846041.html

各段に便利になったのですが、5分おきにデータを取得するため、今の回転状況が分からない問題がありました。

これは、回し車を掃除などで外した後、取付状況を確認することが出来ず、極めて不便でした。一代目では、LCDで確認できたので、その問題はなかったのですが。
そこで、WiFiでデータを送るとともに、リアルタイムの回転数をLCDに表示する構造の三代目を作りました。

方法は、M5StackというESP32を使った、LCD付きのマイコンを使い、WiFiにより、5分間の回転数をAmbientに送信し、リアルタイム計測した回転数をLCDに表示します。LCDには、2匹の回転数をそれぞれグラフとして表示します。

完成した、三代目の写真を示します。
sandaime
これで、満足のいく回転計を実現できました。






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ハムスターの回転計(回し車カウンター)その3 [光学]

2代目カウンターが完成しました。

1代目では、回転数の表示機能だけしかなく、写真の様に毎日回転数を書き写すという作業が必要でした。

問題点
毎日2匹分の回転数をカレンダーに書き写し、エクセルでグラフ化するという手間があり、時々書き写すのを忘れることも。

そこで、サーバーに自動でデーターを送り、書き写すという毎日の作業をなくすことを考え、2代目のカウンターを作製しました。

方法は、ambientという送信したデータを自動でグラフ化してくれるサイトがあり、ここに5分ごとの回転数を送信するという仕組みとします。

データ送信は、ESP-WROOM-02 というESP8266というWiFi付のマイコンを実装した、開発ボードを使いました。中国から買って、500円くらいだったと思います。このWiFi機能で、ambientの5分ごとにデータを送信します。
データは、ついでに積算回転数と、温度、湿度、気圧についても送ります。

あとは、ambientが自動にグラフ化してくれます。

kairo
写真は2代目カウンターの画像です。ブレッドボードの上に、開発ボード、センサー、係数回路の基板をそれぞれ並べて一体化しています。本来ならば、2チャンネル分の計数回路は1枚の基板に十分乗るのですが、手間を掛けたくないので作り直しはせず、1代目から取ってきたのを並べています。

さて、ambientでのグラフはどんなのかというと、
ambient
この様に、4つのグラフで、5分間の回転数、24時間の積算回転数、温度・湿度、気圧を見ることができます。

過去のデータも当然見ることができるので、これで書き漏らしもなくなるし、毎日書き写す作業から解放されます。
また、外出先らもスマーフォンを使って、回転数を確認することもできる様になりました。

2代目の効果は絶大です!



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