2011年07月28日

フェレット用エアコン制御装置 制作メモ

【追記】
作りやすくしたV2もありますので、そちらも参照下さい。それに合わせて本エントリのV1についても初期に記載していたものと回路/プログラムを改善しています。
前回紹介したフェレット用エアコン制御装置の制作記を。電子工作とPICマイコンのプログラムができる人向けです。

最初にこの装置を考えた時は、リモコン部も自作しようかと思ったのだが、学習リモコンのパーツを盛り込むよりは市販のエアコン用リモコンを流用した方が面倒もないし、最終的な部品代と安物リモコン代が大差なさそうな感じになったので、市販リモコンを流用する事に。これで大体設計方針は決まって
・動作電源はリモコン用電池からもらう
・リモコンのほとんどが電池2本なので3Vで駆動すること
・温度センサで室温を監視してエアコン用リモコンのON/OFFボタンを電気的に制御
・基本的に動作させっぱなしなので極力省電力設計
・電池切れは致命的なので電池切れお知らせ機能を付ける
という辺りの仕様がポンポンと決まる。
停電で切れたエアコンをONにするのは、室温監視してある温度範囲を外れたらとにかく一定間隔でエアコンONをやりつづければ良いよね、エアコンがONになったかどうかの判断も室温の上下具合で判るはずだし… とこの辺りでプログラムの概要も大体決まり。

メインとなるマイコンは我が家にある開発環境がPICなのでPIC一択。省電力動作となると最新の16F1823が良いみたい。
困ったのは温度センサ。室温監視の要なのできちんと精度があるセンサにしたいけど、定番のLM35DZは最低4V駆動なので電池2本では動かない。色々探したけど入手容易で電池が減った時の2V台前半でも動くような精度がある温度センサがない…。せっかくPICマイコンは2V以下でも動作するのに…
結局この問題は5Vへの昇圧コンバータを使う事で安直に解決する事に。ちょっとパーツ代がかかるけど電池が減っても安定して一定電圧が取れるので回路の信頼性が高まるということで妥協。

ということでEAGLEで設計したのが以下の回路図。回路図では16F688になっているが実際に使用しているのは16F1283です。
aircon11sch.png
以下PICのポートを中心に解説すると…
2つの4bit DIPロータリースイッチはS1が温度範囲設定でS2が基準温度設定。両スイッチの入力は配線の作業性重視でバラバラなポート(RA2-3,RC0-5)に入っているので値の読取りはソフト側で対処している。
RA1は温度センサをON/OFFする出力で、使わない時は温度センサの電源をカットして省電力化。ついでにここにはLEDをつなげて電池切れの時には8秒に1秒点滅するようにして電池切れを知らせる(通常は256秒に1回温度を測るので4分ちょっとに1回しか光らない)。
RA4はアナログ電圧入力(AN3)で電池電圧が直接入り、電圧が1.9V以下になったら電池切れ警告モードになって、上のLEDを8秒に1回点滅させるようになる。
RA0もアナログ電圧入力(AN0)でこちらは温度センサLM35DZの電圧で温度を測る。LM35DZは1℃=0.01Vで0〜100℃(0〜1V)を測れる温度センサICなのでプログラムで扱うのは簡単。
RA5がエアコン用リモコンのON/OFFスイッチを操作する出力でエアコンONが必要と判断したら100msほど(電気的に)ボタンを押してリモコン信号を送る。実際にはリモコンはON信号ではなくOFF信号を送ってしまう時も出るのだが、その時には次回(4分ちょっと後)にリカバリするようになっている。
これで14ピンのPICポートはちょうど全部使い切り。

Eagleで25x15のユニバーサル基板の配線パターンを起こしたのが下の基板図。とにかく作業性を重視してジャンパ線をできるだけ基板ホールで固定できるようにした。
aircon11brd.png

PICのプログラムはいつものごとくアセンブラで直接書いた。なんかマイコンのプログラムをCで書くのは性に合わなくて… もちろん規模が大きくなったらそうは言っていられないと思うけど。プログラムの解説はソースコード内のコメント読んで下さい。
フェレット用エアコン制御装置PICプログラム(アセンブラ, ZIPファイル)

プログラムはシミュレーションでデバッグ後、基板でハンダ付けする前にブレッドボードで動作確認。
IMG_0671.jpg

ブレッドボード上で確認できたら基板にハンダ付けして完成。先日公開したのは基板コネクタ未入手だったので最終完成バージョンは以下の写真のようになってます。(写真は初期バージョンなので上で紹介した回路図、基板図と異なります)
IMG_0676.jpg
エアコン用リモコンはAV-R630Nという多機能リモコンを使ってるが、これは単にエアコン用リモコンとして安かった型落ちのAV-R600Yを買ったら初期不良で交換品としてこれが来ただけで、とにかく自宅のエアコンがON/OFFできるリモコンならなんでもOKです。
(買ったショップに初期不良を連絡したら「メーカーに電話してくれ」と言われたが、電話したオーム電機の対応は素晴らしかったです。メーカー不明のもっと安いものもあったけどこちらにして正解だった。)

最終的にできあがった回路の電流を測ってみるとスリープしている時は0.6mA程度なので結構省電力にできたかなと。でもやっぱり5V昇圧させてるのがちょっと悔しい。現在バージョン2としてサーミスタを使った電池2本3Vでそのまま動作するものを設計中。うまくいけば機能自体に全く変更無しで部品代は今の1,500円ぐらいから1,000円ぐらい(いずれもリモコン代除く)になるはず。ただ5V昇圧させている今の方が電池切れ警告時の動作は安定するけど(電池切れ前の安定性は変わらない)。
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2011年07月21日

フェレット用エアコン制御装置 完成

前回のエントリから約4ヶ月。結局、計画停電は原則実施しないことになったが、絶対無いとも断言できないし、それよりも雷その他で突発的な停電があるかも判らない。
前回紹介したのはタイマー機能をもつ市販のリモコンだったけど、突発停電には全然対応できないし、これを機会に作ってみた。

IMG_1322.jpg
市販のエアコン用リモコンを使った「室温監視型エアコン自動ON機」。約4分ごとに室温を測定して、設定した温度範囲を外れるとリモコンのスイッチを電気的に押してエアコンONを試み続ける。設定温度範囲内なら当然何もしない(室温測定は継続する)。
電源はリモコン側の電池からもらっていて、ついでに電池切れ警告機能も付けている(電池切れだとLEDが8秒おきに点滅する)。

IMG_1328.jpg
白いダイヤルが基準温度(+15℃)、赤いダイヤルが温度範囲。上の写真だと白いダイヤルが"4"、赤いダイヤルが"9"なので、基準温度が19℃(4+15)で温度範囲が±9℃、つまり10℃〜28℃が設定温度範囲になる。
約4分(256秒)ごとに温度を測って、夏を例に書くと28℃を超えたらエアコンが切れているとみなしてリモコンの電源ボタンを(電気的に)押す。
また256秒後に温度を測り、前回よりも下がっていれば電源ONに成功したと判断して何もしない。逆に温度が前回以上なら再度電源ボタンを押す。その後も設定温度範囲(28℃以下)にならない限り、前回より温度が下がれば何もしない、前回以上なら電源ボタンを押すのを繰り返してエアコンをONにする
冬には全く逆に10℃以下になったら暖房用にエアコンONを試みる(もちろんリモコンで事前に暖房設定をしておく)。フェレットで暖房自動ONを使うことは無いと思うがせっかく作るので汎用的にしてみた。

何だかちょっと複雑だがエアコン用リモコンは電源ボタンが一つで押す度にON/OFFが切り替わるので、こういう事をしないと折角ONにしたエアコンを止めてしまう事になる。またエアコン本体が止まっているのにリモコンがON状態の時は電源OFFを送信してしまう(つまり空押し)ことになるが、その時は次回には電源ONを送信する。
このように1,2回ミスはするかもしれないが、設定した温度範囲に入るまでは頑張り続けてくれるので最後にはエアコンをONにしてくれる。
もちろん設定する温度範囲は、エアコンが動いてれば絶対にならないような温度にしないと駄目で、エアコンの温度設定が26℃なのに温度範囲上限を26℃にしたら、エアコンをやたらと止めたり動かしたりしてしまうことになる。


この装置、停電以外にも夏の始めや終わりなどにも使える。朝出かける時「今日は暑くなるか微妙だから、エアコンかけて出かけるべきか迷う」という時にエアコン切って出かけても、室温を監視して必要だったらエアコンを自動で入れてくれる。実はこれがメイン目的…(^^;)

自分が部屋にいる時にわざとエアコン止めてみたり温度センサを手で温めたりして実験したけど、なかなか良い感じに動作してくれる。これで夏の停電も大丈夫だし、夏の終わりにエアコン付けて出勤するかで悩まないで済みそう。
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2011年03月26日

暑さに弱いペットのための夏の計画停電対策

【2011.07.21追記】
室温を監視してエアコンONをする装置を自作しましたので、そちらも参考にどうぞ。
フェレット飼いなら誰もが知っているがフェレットは暑さに弱く、室温が30℃前後以上になると命の危険がある。
真夏の日中、家に人がいない時に計画停電でエアコンが切れると非常に危ない。普通のエアコンは停電から復帰すると運転オフになってしまう。タイマー機能もエアコン本体側にタイマーがあるのでリセットされてしまって役に立たない。

これを復帰させてやることができるエアコン用リモコンがある。オーム電機のOAR-10ROAR-B1だ。大抵のリモコンはエアコン本体のタイマーをセットする設計なので停電復帰に使えない。例えば同じオーム電機でもOAR-350Nはこのタイプなので駄目だ。しかし最初の2機種だけは商品説明に
※ 「おはよう/おやすみ機能」の設定後は、リモコンの発信部がエアコンの受信部に向くようにリモコンを置いてください。
と記載してあり、タイマーの設定時間になるとリモコンから赤外線が出てエアコンをON/OFFしてくれる事がわかる。これなら停電後でもリモコンから信号が出てエアコンをONできるはずだ。

フェレット仲間さんから問い合わせを受けて上の事を調べ、twitterでこの事をつぶやいたのだが、これがほとんど知人しかフォロワーがいない私にしては沢山の人にRTされた。この反響にチキンな私はびびってしまい(笑)、きちんと確認すべく件のリモコンを買ってテストしてみた。


下がOAR-10RとOAR-B1の両方を購入して並べた写真。右は大きさ比較のためのポケットティッシュ2個。OAR-B1、見た瞬間笑ってしまうぐらいでかい…
IMG_1309.jpg

まずはリモコンにエアコンメーカーの設定。1つのメーカーで設定コードが多数あるのでこれはシラミ潰しに当たるしかないみたい。我が家のエアコンは古いダイキン製なのだが、幸い最初が当たりだった。

タイマーはおはよう/おやすみどちらも30分刻みで10時間後まで設定できるので、計画停電が10時間後までに終了するなら、このリモコンが使える。例えば5時間後から計画停電が4時間ある場合ならおやすみタイマーを5時間後に、おはようタイマーを9時間後にセットすればOK。
実は我が家のエアコンは運転中にいきなり停電してもなんのエラーも出ないので、おやすみタイマーはセットしなくても大丈夫なのだが、停電が判っているなら機械のためにも事前にOFFにした方が良いだろう。

今回はテストのためにエアコンをONにして「おやすみ」を30分後に、「おはよう」を1時間後にセットした。設定が終わってもエアコン本体のタイマーランプが付かず、本体のタイマー機能を使っていない事が判る。
IMG_1312.jpg
エアコンに向けた位置にリモコンを置いて30分後、「ピー」と音がしてエアコンがOFFになった。ちゃんとおやすみタイマーが働いたのだ。リモコンの表示画面は停止状態になったので「タイマー」文字だけが浮かんでいる。
ここでおもむろにエアコンのコンセントを引っこ抜いて停電状態にする。5分ぐらい放置したあとにもう一度差し込む。もちろんエアコンはOFFのままだ。
そして「おやすみ」タイマー動作から30分後、今度は「おはよう」タイマーが働いて「ピッ」という音と共にエアコンが動き始めた。動作モードはリモコンでセットしたもの。リモコンのタイマー動作は終了したのでセットした時と較べると「おやすみ」「タイマー」の文字が消えている。

オーム電機のエアコン用リモコンOAR-10RとOAR-B1は計画停電からエアコンを復帰させるのにきちんと使える事が判った。ただし10時間以内に計画停電が終わる時でないと使えない。また、もし運転停止していても停電したらエラーになってしまうようなエアコンがあるならその機種には使えない。でも大抵の場合にはこのリモコンで計画停電からエアコンを復帰できるはず。価格も2,000円前後と安いので「猛暑の夏に計画停電でエアコンが切れたらペットが死んじゃう!!」という場合には良い解決法だと思う。
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2011年02月22日

フェレット新顔3匹目

フェレット専門店でかなり可愛い仔を発見。妻は是非迎えたいというし、確かに自分から見てもかなりツボ。
ファームを考えても同じような仔はもう出てこない可能性高いし、ケージは現在3匹でも大丈夫な広さだから世話の手間は大差なし、という訳で予定外だけど3本目をお迎え。

相変わらず無駄にHDなのでyoutubeサイトから操作すれば高画質動画で見られます。

ポイントは全てのパーツが短くて丸っこいところ。フェレットは元々手足が短いけど、この仔は輪をかけて短い。そして胴も短い、顔も短くて丸い。まさにぬいぐるみ体型。
ファームはチェコ、2010年8月生まれの♀、ブラックセルフのアンゴラ。
お迎え責任者は妻という事で妻が命名、名前は「ドルチェット」。愛称は「ルー」
我が家のフェレはヴィオニエ、アッサム、ドルチェットと飲み物シリーズになっている。(ヴィオニエとドルチェットはワイン用ぶどうの品種、アッサムは紅茶の茶葉)

で、♀でちっちゃいしぬいぐるみ体型なのに、今の所我が家で唯一の噛み噛みちゃん。見た目に油断してると痛い目に遭う。これから躾で直るのだろうか…
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2010年12月19日

撮影会のカレンダー

10月末に撮影したフェレットのカレンダーがようやく完成したので受け取ってきた。
IMG_0205.jpg

当日撮影した写真はデータで全て貰える。カレンダーにした元の写真は以下のもの。
IMG_5103.jpg
カレンダーでは色調を加工してヴィオニエの目があまり赤くないのだけど、元データの方がヴィーらしいかな…


ちなみに次点はこれ。こちらは2匹ともカメラを向いているけど、アッサムが少し立ち気味なのが妻の気に入らずボツ。
IMG_5107.jpg

フェレットの場合は、犬みたいにおとなしくしできないので、プロに撮ってもらうのも悪くないかも。
posted by kaishi at 23:45| Comment(0) | TrackBack(0) | ペット

2010年12月18日

フェレットカメラ買い換え

約2年前に取り付けたフェレットカメラ、その後攻撃されて場所を変えたり職場から見られるように静止画をサーバーにアップロードしたりと改善しながら使っていたのだが、とうとう先日故障。動かなくなった。

今度はキットではなく市販品から、コレガのCG-WLNCM4Gを選択。無線LAN内蔵でケーブルが1本不要になるし、赤外線LEDで不在の真っ暗な室内でも明るくせずに様子を見られるのが理由。オークションで新品が安く入手できたのもポイント。

本体が大きいのでフェレットケージを下に納めている棚の奥にセット。
fercam03.jpg

以前はAcitveXが使えるIEでしか動画が見られなかったのだが、今度はJavaにも対応していて基本的にブラウザは選ばない。
fercam00.png

以前と同様、携帯等でも確認できるように10分おきに静止画をサーバーにアップロードするようにした。アップロード日時をファイル名とした画像ファイルがどんどん溜まるので、最新の100枚を表示して古い画像は消すようなCGIを書いた。
fercam01.png

ちなみに真っ暗な室内の赤外線LEDによる画像は以下のようになる。基本白黒。
fercam02.png

赤外線LEDは部屋の明るさで自動的に点灯消灯するのだが、ちょっと点灯するのが早すぎる。ケージが棚の下なこともあり、夜に部屋の照明を点けても赤外線LEDは点きっぱなし。感度設定ができないのがちょっとマイナス。
でも今まで夜は使い物にならなかったのが様子を確認できるようになり、過去の画像も見られるようになったので(これは自分でCGI書いたからだけど)満足。
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2010年11月21日

戸隠そばツーリング2010

今年も蕎麦を食べに戸隠はうずら家さんへと日帰りツーリング。
去年は大寝坊をかまして参加者のみなさんに迷惑をかけたので今年は気合いを入れて出発。
って気合いを入れすぎて集合時間を30分早く間違えた…
さすがに朝6時台は渋滞もなく、都内を抜けて関越を順調に北上、9:40にはうずら家に到着。って今日は随分人が多いような。結構早く着けたと思ったのに既に予約の紙は2枚目の30組目。これは朝10時半の開店からさらに待つな…
とりあえず戸隠神社の中社をうろうろすると開店のお時間。うわー、すごい人数…
IMG_0134.jpgIMG_0142.jpgIMG_0131.jpg


結局入店出来たのは開店からさらに1時間の11時半。まずは天ぷらとどぶろく。
IMG_0147.jpgIMG_0148.jpgIMG_0149.jpg

そしてメインのお蕎麦。今回はいけるかと大権現にしたら、なんとか食べられたものの最後はきつかった… やはり大権現は無理だ(^^;)。
IMG_0152.jpgIMG_0153.jpg

帰りは飲めないSさんに交代して頂いて帰宅… と思ったらいきなり関越が例年にない大渋滞。上信越から既にのろのろってどういうこと?
何度か休憩しながら帰宅したのは22時でした。Sさん、いつもにも増してありがとうございました。
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2010年11月10日

フェレットHD動画

今まで使っていたコンデジ。動画になんかノイズが入るし、もっとカメラ様のお力で綺麗な写真を撮りたい…
ということでPowerShot S95を買う。明るいレンズとステレオ音声の動画が決め手。
とりあえずHD動画を撮ってyoutubeにあげてみる。モデルはうちのフェレット達。
最近の彼らのブームは梱包材のプチプールに隠したおもちゃを探し出し、自分の場所にしまうこと。
放牧時にプールにおもちゃを隠し忘れていると「おい、おもちゃ無いぞ」と睨まれる。気がする。


ちゃんとHDでアップできたのでyoutubeサイトから操作すればHDで再生可能。うーん、無駄にハイディフィニション。
posted by kaishi at 15:35| Comment(0) | TrackBack(0) | ペット

2010年10月30日

フェレット撮影会

フェレット専門店のカレンダー撮影会なるものをやってきた。
こんな人の言うこと聞かないし、おとなしくもしない生物をどうやって撮影するのかと思ったら…

押さえておいて、おもちゃで気を引いて…
PA310002.jpg


バッと手を離した瞬間ひたすら連写!!
PA310003.jpg

以下繰り返し。うーむ、なんつーかご苦労様です。
自分らの順番の後は犬を撮影していたが、さすがに犬は言うこと聞くなあ…
ちなみにプロが撮った写真の方はまだ出来ておりません。
posted by kaishi at 22:00| Comment(0) | TrackBack(0) | ペット

2010年10月03日

フェレットエキスポ 2010

いまさらだけど…
フェレットエキスポ2010に行ってきた。要するにフェレット専門店がやってる飼い主さん向けのお祭り。
アッサムはちょっとお腹の調子が悪かったのでヴィオニエだけ連れて参加。

誤食しても安心な水溶性梱包材のプール。リードを付けないと遭難します。
IMG_1164.jpg
以外と気に入ったららしく潜りまくっておりました。
IMG_1158.jpgIMG_1170.jpg

巨大サークルにわらわら。トイレでもない単なるプラ箱がなぜか置いてあるわけですが…
IMG_1181.jpgIMG_1183.jpg

放置しておくとフェレット詰め合わせができるのでした。
IMG_1192.jpg

このサークルで気になったよそのフェレット。1匹目はなんだか幸せそうな顔でずーっとあおむけで寝てた仔。踏まれても全く気にせず舌出してます。
IMG_1185.jpgIMG_1187.jpg

もう1匹はがっちり体型の元気な奴。目の隈取りからしてニュージー…、と思ったら飼い主が現れてやっぱりニュージーだった。飼っているのは小学生の女の子でした。
IMG_1194.jpgIMG_1195.jpg
posted by kaishi at 22:00| Comment(0) | TrackBack(0) | ペット