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2017-04-11 Arduinoでスマートハウス2(センサー編)

Arduinoでスマートハウス2(センサー編)

この記事、2年も放置されてましたがようやく完成したので更新

記事はセンサー編と親機編、グラフ編で3つに分けます。

前の記事: http://d.hatena.ne.jp/mokomoko-9999/20150331/1427813462

スマートハウスとは名ばかりで温度計の記事となっております。。。

目指すところ

  • 部屋の温度と湿度を記録する
  • 各部屋のセンサは親機にデータを送る
  • センサと親機はワイヤレス接続
  • グラフ(かっこいい)を表示させる

買ったもの

【永久保証付き】Arduino Uno

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Raspberry Pi 3 MODEL B 【RS正規流通品】

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センサを作る

基本的にBME280とAruduinoをつなぐだけです。

つなぎ方とスケッチはインターネットの海にたくさんありますが私の書いたサンプルは一番下に置いておきます。

参考 http://trac.switch-science.com/wiki/BME280


Bluetooth部分を作る

今回センサと親機はBluetoothで接続します。

Arduino用のセンサモジュールはただ単にシリアルTX/RXをやり取りするだけなので

接続的にもスケッチ的にもあまりBluetoothを意識しないでもよくて助かりました


Bluetoothモジュールの設定をする

Bluetoothモジュールを使う前には設定をしてあげる必要あり

以下のサイトを参考にATモードに入り設定をしてあげてください

http://nefastudio.net/2015/02/20/3850.html

ここで注意が必要なのはボーレート。これはセンサ用のスケッチ内容に合わせる必要がある。今回は以下の通り

  • AT+UART=9600,0,0

Blueセンサをつなぐ

設定後は次の通り接続(左がBLモジュール、右がArduino)

  • VCC-5V
  • GRD-G
  • TXD-RX
  • RXD-TX

これでセンサは完了

次回、親機編ではRaspberryPiでBluetoothで送られてきたシリアルの値を記録するための設定を書いていきます。


以下は参考のスケッチ

#include <Wire.h>

#define BME280_ADDRESS 0x76
unsigned long int hum_raw,temp_raw,pres_raw;
signed long int t_fine;

uint16_t dig_T1;
 int16_t dig_T2;
 int16_t dig_T3;
uint16_t dig_P1;
 int16_t dig_P2;
 int16_t dig_P3;
 int16_t dig_P4;
 int16_t dig_P5;
 int16_t dig_P6;
 int16_t dig_P7;
 int16_t dig_P8;
 int16_t dig_P9;
 int8_t  dig_H1;
 int16_t dig_H2;
 int8_t  dig_H3;
 int16_t dig_H4;
 int16_t dig_H5;
 int8_t  dig_H6;

void setup()
{
    uint8_t osrs_t = 3;             //Temperature oversampling x 4
    uint8_t osrs_p = 3;             //Pressure oversampling x 4
    uint8_t osrs_h = 3;             //Humidity oversampling x 4
    uint8_t mode = 3;               //Normal mode
    uint8_t t_sb = 5;               //Tstandby 1000ms
    uint8_t filter = 1;             //Filter 2
    uint8_t spi3w_en = 0;           //3-wire SPI Disable

    uint8_t ctrl_meas_reg = (osrs_t << 5) | (osrs_p << 2) | mode;
    uint8_t config_reg    = (t_sb << 5) | (filter << 2) | spi3w_en;
    uint8_t ctrl_hum_reg  = osrs_h;

    Serial.begin(9600);
    Wire.begin();

    writeReg(0xF2,ctrl_hum_reg);
    writeReg(0xF4,ctrl_meas_reg);
    writeReg(0xF5,config_reg);
    readTrim();                    //
}

void loop()
{
   if (Serial.available())
    {
      if (Serial.find("0101")) //0101を受信すると計測
        {
    double temp_act = 0.0, press_act = 0.0,hum_act=0.0;
    signed long int temp_cal;
    unsigned long int press_cal,hum_cal;

    readData();
// 表示簡略化
    temp_cal = calibration_T(temp_raw);
    press_cal = calibration_P(pres_raw);
    hum_cal = calibration_H(hum_raw);
    temp_act = (double)temp_cal / 100.0;
    press_act = (double)press_cal / 100.0;
    hum_act = (double)hum_cal / 1024.0;
    // Serial.print("TEMP : ");
    Serial.print(" ");
    Serial.print(temp_act);
    // Serial.print(" DegC  PRESS : ");
    Serial.print(" ");
    Serial.print(press_act);
    //Serial.print(" hPa  HUM : ");
    Serial.print(" ");
    Serial.print(hum_act);
    //Serial.println(" %");
    }
        else
        {

        }
}
}
void readTrim()
{
    uint8_t data[32],i=0;                      // Fix 2014/04/06
    Wire.beginTransmission(BME280_ADDRESS);
    Wire.write(0x88);
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(BME280_ADDRESS,24);       // Fix 2014/04/06
    while(Wire.available()){
        data[i] = Wire.read();
        i++;
    }

    Wire.beginTransmission(BME280_ADDRESS);    // Add 2014/04/06
    Wire.write(0xA1);                          // Add 2014/04/06
    Wire.endTransmission();                    // Add 2014/04/06
    Wire.requestFrom(BME280_ADDRESS,1);        // Add 2014/04/06
    data[i] = Wire.read();                     // Add 2014/04/06
    i++;                                       // Add 2014/04/06

    Wire.beginTransmission(BME280_ADDRESS);
    Wire.write(0xE1);
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(BME280_ADDRESS,7);        // Fix 2014/04/06
    while(Wire.available()){
        data[i] = Wire.read();
        i++;
    }
    dig_T1 = (data[1] << 8) | data[0];
    dig_T2 = (data[3] << 8) | data[2];
    dig_T3 = (data[5] << 8) | data[4];
    dig_P1 = (data[7] << 8) | data[6];
    dig_P2 = (data[9] << 8) | data[8];
    dig_P3 = (data[11]<< 8) | data[10];
    dig_P4 = (data[13]<< 8) | data[12];
    dig_P5 = (data[15]<< 8) | data[14];
    dig_P6 = (data[17]<< 8) | data[16];
    dig_P7 = (data[19]<< 8) | data[18];
    dig_P8 = (data[21]<< 8) | data[20];
    dig_P9 = (data[23]<< 8) | data[22];
    dig_H1 = data[24];
    dig_H2 = (data[26]<< 8) | data[25];
    dig_H3 = data[27];
    dig_H4 = (data[28]<< 4) | (0x0F & data[29]);
    dig_H5 = (data[30] << 4) | ((data[29] >> 4) & 0x0F); // Fix 2014/04/06
    dig_H6 = data[31];                                   // Fix 2014/04/06
}
void writeReg(uint8_t reg_address, uint8_t data)
{
    Wire.beginTransmission(BME280_ADDRESS);
    Wire.write(reg_address);
    Wire.write(data);
    Wire.endTransmission();
}

void readData()
{
    int i = 0;
    uint32_t data[8];
    Wire.beginTransmission(BME280_ADDRESS);
    Wire.write(0xF7);
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(BME280_ADDRESS,8);
    while(Wire.available()){
        data[i] = Wire.read();
        i++;
    }
    pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4);
    temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4);
    hum_raw  = (data[6] << 8) | data[7];
}

signed long int calibration_T(signed long int adc_T)
{

    signed long int var1, var2, T;
    var1 = ((((adc_T >> 3) - ((signed long int)dig_T1<<1))) * ((signed long int)dig_T2)) >> 11;
    var2 = (((((adc_T >> 4) - ((signed long int)dig_T1)) * ((adc_T>>4) - ((signed long int)dig_T1))) >> 12) * ((signed long int)dig_T3)) >> 14;

    t_fine = var1 + var2;
    T = (t_fine * 5 + 128) >> 8;
    return T;
}

unsigned long int calibration_P(signed long int adc_P)
{
    signed long int var1, var2;
    unsigned long int P;
    var1 = (((signed long int)t_fine)>>1) - (signed long int)64000;
    var2 = (((var1>>2) * (var1>>2)) >> 11) * ((signed long int)dig_P6);
    var2 = var2 + ((var1*((signed long int)dig_P5))<<1);
    var2 = (var2>>2)+(((signed long int)dig_P4)<<16);
    var1 = (((dig_P3 * (((var1>>2)*(var1>>2)) >> 13)) >>3) + ((((signed long int)dig_P2) * var1)>>1))>>18;
    var1 = ((((32768+var1))*((signed long int)dig_P1))>>15);
    if (var1 == 0)
    {
        return 0;
    }
    P = (((unsigned long int)(((signed long int)1048576)-adc_P)-(var2>>12)))*3125;
    if(P<0x80000000)
    {
       P = (P << 1) / ((unsigned long int) var1);
    }
    else
    {
        P = (P / (unsigned long int)var1) * 2;
    }
    var1 = (((signed long int)dig_P9) * ((signed long int)(((P>>3) * (P>>3))>>13)))>>12;
    var2 = (((signed long int)(P>>2)) * ((signed long int)dig_P8))>>13;
    P = (unsigned long int)((signed long int)P + ((var1 + var2 + dig_P7) >> 4));
    return P;
}

unsigned long int calibration_H(signed long int adc_H)
{
    signed long int v_x1;

    v_x1 = (t_fine - ((signed long int)76800));
    v_x1 = (((((adc_H << 14) -(((signed long int)dig_H4) << 20) - (((signed long int)dig_H5) * v_x1)) +
              ((signed long int)16384)) >> 15) * (((((((v_x1 * ((signed long int)dig_H6)) >> 10) *
              (((v_x1 * ((signed long int)dig_H3)) >> 11) + ((signed long int) 32768))) >> 10) + (( signed long int)2097152)) *
              ((signed long int) dig_H2) + 8192) >> 14));
   v_x1 = (v_x1 - (((((v_x1 >> 15) * (v_x1 >> 15)) >> 7) * ((signed long int)dig_H1)) >> 4));
   v_x1 = (v_x1 < 0 ? 0 : v_x1);
   v_x1 = (v_x1 > 419430400 ? 419430400 : v_x1);
   return (unsigned long int)(v_x1 >> 12);
}

2016-05-29 Habitica へ自動でタスク完了チェック Fitbit (その他いろいろ)

Habitica へ自動でタスク完了チェック Fitbit (その他いろいろ)

さいきんHabiticaというタスク管理のツールを使い始めた。

Habiticaはタスクをこなすとお金や経験値が手に入るRPGゲームのようなタスク管理ツール

詳しくはググってください

https://habitica.com/

これは達成したら自分でチェックを入れていくのだがFitbitで1日の目標を達成したら自動で

チェックしてほしいと思ったので色々試してみた。

  • ▪️必要なもの

- IFTTT

- Google Docs

- Zapier

▪️概要

1. IFTTTでFitbitの目標達成を引っ掛けてGoogleDocsの表計算に新規行を追加する

2. Zapier で GoogleDocsの新規行を定期監視してあれば、Habiticaのタスクに完了チェック

▪️詳細

1. IFTTTの設定

例.10000歩を達成

IFTTTの IFの中からFitbitを選択

その中から"Daily step goal achieved"を選ca

アクションはGoogle Drive選択し"Add row to spreadsheet"を選択

こうすると、Fitbitで自分の設定した目標を達成すると指定したGoogleDriveのSpreadsheetに行が追加される

(今回はfitbitで10000を目標にしていると想定)

2. Zapierの設定

ZapierはIFTTTのWEB版のようなツール(詳しくはGoogkeで検索してください

ZapierでSpredsheetを監視して新しい行があればHabiticaのAPIを叩くというレシピを書きます。

- まずトリガーとしてSpredsheet(New Spreadsheet Row)を選択

- Edit Optionでは監視するSpredsheet と そのWorksheet(excelでいうところのBook)を選択

ここで注意が必要なのは、日本語でGoogleDrive利用していると、ここがシート1 がデフォルトになっているのですが、このままだとうまくいかないので、事前にWorksheetを"1"など半角文字だけにしておいてください。

  • アクションには"WEBHOOK"を利用します。これでHabiticaのAPIを叩きます。
  • 今回は完了したタスクをチェック(厳密にはScore Up)させるので以下のAPIを利用します。
  • この項目はPOSTとというものを使うようなのでPOSTを選択
  • URLの欄に上記のURLを入れます。(この時TaskIDの部分には個別のIDを挿入します。調べ方は後述)
  • PayloadはJSON選択
  • ページ後部のHeaderには以下の2つを入れてください
    • x-api-user 5fefXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX
    • x-api-key e52eXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX
      • 後方のユニークIDはHabiticaのログイン後のページのAPIから確認できます。

これで完成

# TaskIDの調べ方

最近Habitica APIがV3になったらしくWEBにのってる今までの方法ではうまくいきませんでした。

TaskIDの以下の手順で調べます。

  • さきほどのZapierで適当なトリガーを作ってアクションまで進みます。
  • GETを選んで以下のURL選択
  • testを実行するとGETした内容が出てきます。
  • その内容から自分で決めたタスク名を検索すると、その下のほうにUUIDの項目があると思います。
  • これがそのタスクの個別のIDです。

あとは自動的にIFTTTとZapierがよろしくやってくれるまずです。

この仕組みがあればIFTTTにある項目ならなんでもHabiticaでタスク管理できます。

私が追加しているのは、Spotifyで新しい曲をプレイリストに追加したらタスク完了とか、1日一回写真を撮ったらタスク完了とかやってます。

2016-04-10 中華タブにNETDUETTOインストール

中華タブにNETDUETTOインストール

中華タブ(Chuwi Hi10)手に入れました

これにYamahaのNETDUETTOをインストールしようとしたら失敗。

ネット上にも(ほんのごく僅か)ハマっている人がいたようですが解決策はなし。

エラーの内容は

"currently supported japanese environment only"

日本語環境以外お断り! ってことみたいです。

もちろん画面の表示は日本語にしているのでこれは大丈夫かなと思っていたのですが。。。

一日いろいろ弄くって結果解決しました。

Windowsのシステムが日本語になっていることが前提

1. コントロールパネルから"地域"を選択

2. 管理タブ を選択

3. "Unicode 対応ではないプログラムの言語" を 日本語(日本) へ変更

4. 再起動

これで無事インストールが完了しました。

(ごく僅か)はまっていた人もこのページにたどり着いていただけたら幸い。

2016-02-22

自作低温調理機

ヨーグルトメーカで低温調理の記事を読んで低温調理に興味を持ったがヨーグルトメーカでは出力弱すぎてちゃんと調理できないことが判明。

ちゃんとした低温調理機を日本で買おうとすると業務用のしか出てこない。

それなら自分で作ってみようと

■低温調理(真空調理)とは

「焼く」「蒸す」「煮る」に次ぐ、第四の調理法とも呼ばれる。

生あるいは焼き目をつけるなどの下処理を施した食材と調味液をフィルム袋に入れて真空密封し、TT(temparature time)管理の出来る調理器で材料に応じた時間と温度設定をして調理される。最高でも100℃を超えることはない。

要は袋に素材を入れて空気を抜いて密閉し、低温で保ちながら調理する方法

ヨーグルトメーカーだと何がダメなのか

・温度調整

ヨーグルトメーカーにも確かに温度調整はあるがうちのは25w

これだと食材が入って一度下がった水温が上がるまでにかなりの時間が掛かる。

予め保温したい温度まで水と食材を温めておかないと調理時間を図ることが難しい

また対応温度が65度までと調理器としては心もとない

※もちろんヨーグルトメーカーとしてはなんの問題もない

・容量

ヨーグルトメーカは容量が1Lとなてっている。

ここに袋に入れた食材を入れることになるので予想以上に調理できる量は少ない

・その他

他にも保温だけだと上下で温度が違う(撹拌しないといけない)とかいろいろあるけど、ここは今から作る自作低温調理機でも課題として残っているので割愛


■材料

サーモスタット

水槽用ヒーター(サーモスタット無しのもの)

※メーカーガ想定している使い方ではないので自己責任で、、、

コンセント

パナソニック コスモワイド埋込ダブルコンセント WTP1502WKP

パナソニック コスモワイド埋込ダブルコンセント WTP1502WKP

一口のものがあればそれでいいです。

・配線と配線工具

これがないと非常に作業効率が悪いですが、これのためだけに買うのは微妙な気も。。。


サーモスタットで温度を設定し、ヒーターを使いその温度で保温する。

理屈はとっても簡単


■作り方

アマゾンのページには書いていませんが このサーモスタットはSF803というモデルですので

公式の説明書を見ながら作業すると良いかと思います。

http://www.brewmart.com.au/brewmart-shop/PDF/ITEMS/18702-sf803.pdf

配線はアマゾンのページに有る以下の通りに

f:id:mokomoko-9999:20160222200446j:image

画像の"機器"の部分がコンセントのアウト側になるイメージです。

こうしておくことによって鍋が大きい場合には出力の大きなヒーターも扱えるようになります。

コンセントに繋ぐので注意しないと家のブレーカーが落ちたり火災の原因になりますので最新お注意を払って作成してください。もちろん接続前のテスターなども十分にしてください。テスターしないとかほんとに危険。


配線できたら適当な箱に詰めればこんな感じに仕上がるはず。

f:id:mokomoko-9999:20151230122825j:image:medium

f:id:mokomoko-9999:20151230013553j:image:medium

■鍋に入れてテスト

いろいろパラメータがありますが設定温度とヒステリシスを設定しておけばとりあえず大丈夫

温度は何度で保温するか

ヒステリシスは設定値を何度下回ったらヒーターの電源をいれるか

※例えばこの設定が0で設定温度が40度とすると、40度付近で電源が入ったり切れたりを高速で繰り返します。

※この設定を1度にしておけば、39度まで下がったらヒーターの電源が入り、40度で切れるという動作になります。

■結果

サーモスタットの温度計とアナログ温度計で測りましたが、まぁまぁ合ってる感じ

45度保音でレバーを調理しましたが、ヨーグルトメーカーを使うよりはよく加熱されている様子。

鍋はタオルで包むなどして熱が逃げないようにしたほうが効率が良さそう。

火を使わないので、タオルでくるんで机の上で放置しながら調理できて非常に便利

■課題

小さい鍋なので今回は問題がなかったが、鍋の中のでの温度差をなくすには水の撹拌も重要かなぁと思う。

ヒーターの電源からモーターでプロペラ回そうかな。。。

■注意

ヒーターの使い方はメーカー想定ではないので壊れても保証とかは無理

もちろん使ってる時には絶対に目を離さない

100V扱ってるので作成には十分注意してください。

なんなら、消火器も準備しておくぐらいで。

2015-10-05

ReadyNAS NV+ v2 RND4000-200AJS ディスク追加

ReadyNAS NV+ v2 を買って数年 ディスクの1本がお亡くなりになった。

ディスクを交換しても新しい物が認識されないで長い時間困ったのでここに対策を示す。


■何が起こった?

壊れたDiskを抜いて挿したらエラーログ発生

---------------------------

Thu Oct 1 19:11:11 JST 2015

Volume scan failed to run properly.

Thu Oct 1 17:57:41 JST 2015

New volume created failed, please replace the disk and try again.

Thu Oct 1 17:56:11 JST 2015

New disk detected. If multiple disks have been added, they will be processed one at a time. Please do not remove any added disk(s) during this time. [Disk 1]

----------------------

ディスクを認識してたけど、ボリュームの作成で失敗しているみたい。

NAS再起動とかしたけどダメ。

電源来て抜き差しして、電源入れてもダメ

■サポートへ連絡

ダメ元でサポートへ上記のログの内容を聞いてみると意外に素早く回答あり

----

恐れ入りますが、以下の手順にてDisk1を再セットして頂きますよう

お願い申し上げます。

1.NASの電源を落とします。

2.Disk1を取り外し、他のHDDのみ搭載した状態で電源を入れます。

3.正常起動完了を確認後に、NASの電源が入った状態でDisk1をセットします。

4.セットしたHDDがボリュームに追加されるか確認します。

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電源抜いて、HDD抜いて、電源入れて、HDDをさすということらしい。

確かのこのパターンは試さなかった。

上記の方法で無事ディスク認識!

めでたしめでたし。

Connection: close