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攻める太陽光発電

太陽光発電パネル(モジュール)を用いた太陽光発電は太陽光が当たったら発電します。
太陽光が当たらなければ当たるまで待つ。そんな受け身な発電です。
当たり前ですよね。

そんな常識を覆す発電がこれ(写真)!
攻めの太陽光発電
光センサーで明るい方向を探して進みます。
落下防止プログラムや障害物回避プログラムにより自律運転するロボットです。

明るいところへ太陽光発電パネルを運んで行って発電します。これに蓄電池や充電コントローラーなどを搭載すれば、発電した電気を蓄電池に貯めて(電気を収穫して)消費地まで運んでくることが自動でできます。

これがホワロボが考える攻撃的(積極的)太陽光発電の一つです。

もちろん、これは試作機です。
Arduino互換機による制御で、もぞもぞ動きます。窓際まで太陽光発電パネルを運びます。

限られた範囲(敷地、土地などをイメージしてみてください)で太陽光パネル自身が独自に太陽を追っかけて発電するようになれば、面積当たりの発電量は向上させることが可能になりそうです。日なたへ集まってくるソーラーパネルってなんかすごいですよね。日影を避けて日向に集まってくるんですよ。ちょっと恐いかも...。ロボット技術を用いて再生可能エネルギーの有効利用ができそうですね。

掃除ロボ フローリング専用

Arduinoプログラムで制御する床磨きロボット床磨きロボ 後ろ久しぶりに電子工作の新作です。

フローリング専用床磨きロボットです。

障害物回避自律ロボットにスポンジを取り付けたとても簡単なロボットです。
約一時間自動運転できます。
6畳間ぐらいならまあまあ綺麗にしてくれますよ。

底の部分に100円均一ショップの食器洗い用スポンジをくっつけてます。
スポンジは分厚かったので半分に切ってねじ止めしました。
ブレッドボードの底部分にも貼り付けました。

簡単なものですが意外にほこりや髪の毛などを取ってくれます。
仕事中に動かしておけば床磨きをしてくれますからとても便利です。

Arduinoのプログラムができれば簡単ですのでぜひ作ってみてくださいね。

まだまだ熱中症注意!自由研究で対策!

室温計測自動起動手作り扇風機まだまだ暑い日が続きます。お盆明けも例年より暑いらしいですね。
そして、お盆が明けると夏休みはもう少ししか残っていません!宿題はできてますか?自由研究はできた?
まだ、十分間に合います。Arduinoプログラムを使って自動で動く扇風機を作ってみましょう!
①室温が25℃以下→青LED点灯
②26℃→緑LED点灯
③27℃→黄LED 扇風機弱風
④28℃以上→赤LED 扇風機強風 熱中症注意!表示
このように動く、室温計測自動起動手作り扇風機を以前ブログで紹介しました。
部品さえ揃えればすぐに完成できますのでぜひチャレンジしてみてください。
ネットショップで部品をそろえたら、扇風機の羽根と本体を厚紙と空き缶などで工夫して作ってください。
羽根をモーターに固定する方法はセロテープで止めればすぐ完成できるし、樹脂スペーサー+ナットなどで固定すればスマートです。
電池はすぐに消耗するから充電池がお勧めです。
詳細は弊社ブログを検索してみてください。マイコン(Arduino互換基板)に書込むプログラム(スケッチ)もブログで紹介していますので使ってください。出来れば自分で打ち込むと勉強になりますよ。
他にもシャープ製のホコリセンサーを利用する

ようやく朝方雨がふりました

室温計測自動運転手作り扇風機Arduino版 太陽光発電を実施中なので、天気が悪くなって喜んではいけないのかもしれませんが、ようやく雨が降りましたね。少し気温が下がったので朝は少し長めに眠れました。昨日は今までの熱が体にこもっていたようでボーッとしてたので保冷剤をタオルに巻いて首の後ろを冷やしてました。おでこも冷やしました。これだけ長い期間暑いと身体が疲れますね。
 今日からほとんどの人はお盆休みですね。里帰りする人が今年は多いみたいで高速道路は渋滞が多いですね。車の中でも熱中症の危険はあるので休み休み運転してくださいね。サービスエリアは混雑してるので早目早目に休憩した方が良いですよ。
 夏休みもあと2週間です。自由研究は終わりましたか。ロボットのプログラムなど電子工作をやりたい方は弊社ブログも参考にしてみてくださいね。電子部品は色々なネットショップで購入できるので探してみてください。少しなら弊社にもありますからお近くに住んでる方は来店ください。チャイムを鳴らしてくださいね。

室温計測自動扇風機を換気に使用

Arduinoで制御する自動運転扇風機を換気扇にしてみた 朝、起きた時、あまりにも暑いので、部屋の空気を抜く方法を考えました。以前紹介したArduinoプログラムで制御する室温計で自動起動する手作り扇風機を2回の換気窓から空気を抜くために写真のように使用してみました。
 効果はどうか解りませんが、気分的には結構涼しいですね。扇風機が回っている音が聞こえると「おっ!動いてるな!」っとうれしくなります。
 電池での駆動ですので2時間程度しか連続運転できないと思います。あくまで、気分です。

音と光で室温お知らせArduino版室温計

LEDの光で室温を知らせるArduino版室温計を以前に紹介しました。これに音を追加しました。単純なビープ音ですが、室温によって音の高さを変えて知らせます。LEDも従来通り光ります。使用するスピーカーはピエゾ素子の圧電スピーカーです。安く手に入ると思います。Arduinoのスターターキットなどなら付属しているかもしれませんね。スピーカーの+端子をD7へ接続し、-端子をGNDへ接続してください。スケッチは以下の通りです。
視力が悪い方が身近におられるならば温度計も確認しにくいと思うので熱中症の危険がとても高いと思います。そこで簡単ではありますが、25~28℃でLEDが青→緑→黄→赤と各温度で点灯して、更に、温度が高くなるにつれてスピーカーから高音が出るようにしました。少しでも視力が悪い方の役に立てば幸いです。音を更に高音にしたい場合はdelay()→delayMicroseconds()と変更して数値を設定してみてください。自分なりに工夫してみてくださいね。くれぐれも熱中症には注意してくださいね。
<準備するもの>
①ArduinoUNOもしくは互換基板×1個
②LED 青、緑、黄、赤 各1個(色は好きな色でOK)

非接触の温度計

便利な非接触温度計太陽光発電パネルの表面温度を測定するためには非接触の温度計が便利です。以前のブログでも積極的に利用してます。また、Arduinoやロボットなどモーターや基板、電子部品の過熱状態を数値化するのにもとても便利です。自動車やバイクのエンジンやマフラーの温度を計測するのにも便利です。そんなに高価ではないので電子工作や自動車整備などをする人は一つあると便利ですよ。片手で使えるものがお勧めですね。


窓際発電のバッテリー充電その後

6時間後のバッテリー電圧前回紹介したバッテリーの電圧は写真のようになりました。天気があまり良くないので昨日ほど充電できないかもしれませんが、3Aのコントローラーよりは20Aのコントローラーの方が良いですね。

窓際発電の充電について3(注意点)

20A充電コントローラー今朝のバッテリー電圧(約1.0V降下)前回、窓際発電の充電コントローラーを容量が大きいものに変更すると充電しやすい内容で記載しました。ですが、コントローラーの自己消費電力が大きくなるので注意してください。昨日13.2Vまで上昇したバッテリー電圧ですが、今朝7時頃に確認すると12.2Vまで下がっていました。朝から曇天ですので、一晩で1.0V下がったことになります。充電コントローラーの自己消費と考えられます。窓際発電は充電しにくい環境ですので電力の自己消費は出来る限り避けたいですよね。ですので、夜間はコントローラーとバッテリーの配線を外したらどうでしょうか。バッテリー自体の自己放電はあまり大きくはなく、LONG製バッテリーは自動車用バッテリーと比べるととても小さいです。ですので窓際発電で大きいタイプのコントローラーを用いる場合は夜間はコントローラーとバッテリーの配線を外すことをお勧めします。少し手間ですが、エネルギーを創り出すことの手間と考えてください。また、紹介したコントローラーよりも自己消費電力が小さいコントローラーを探してみるのも良いと思います。国内のメーカーならありそうですよ。

窓際発電(家庭創電)のバッテリー充電2

3A充電コントローラー20Aの充電コントローラー 前回紹介のバッテリー充電について解決しましたので紹介します。
 解決方法はチャージ(充電)コントローラーを電流容量が大きいものに変更するということでした。前回まで使用していたチャージコントローラーは最大電流3Aのものでした。バッテリーの充電電流は約2.5A×2個です。だから窓際で発電できていても3A用のコントローラーでは充電するための十分な電流が供給できていなかったようです。バッテリーが1個であれば大丈夫でした。モーターを連続して運転することを考えるとバッテリー容量が必要ですからバッテリーを連結することが理想でした。ですが、バッテリーに対する充電電流が十分には確保できず中々バッテリー電圧があげられませんでした。
 右(下)の写真のように最大電流20Aのコントローラーへ変更しました。すると、薄曇りの本日でも13.2V(2個共)まで電圧が上がりバッテリー2個とも充電することができました。電気を使うことばかり考えていましたが、充電にも着目しないといけませんね。家庭創電におけるチャージコントローラーの選択方法に関してとても勉強になりました。

窓際発電(家庭創電)のバッテリー充電

 先日から連測運転のテストを実施しているArduino版自動運転扇風機について紹介します。実はここ数日薄曇りの日が続いていてバッテリーの充電状態が良くないです。そこで、バッテリーを1個づつ充電することにしました。システムでは2個並列につないでいますが、それを1個にしてチャージコントローラーへ接続します。そして、扇風機の運転は中止し、室温計のみの運転とします。窓ガラス越しの充電と悪条件に加えて、薄曇りの日々ですのでバッテリーに負担が相当かかっています。大事を取ってバッテリーを回復させるためこのような処置をとることにします。
 窓際発電をやりたいかた、やっている方は、同じように充電がネックになっていると思います。可能ならばパネルを外へ出して充電してみてください。気温が高いから熱中症にはくれぐれも注意してやってくださいね。外へ出す時は風で飛ばされたりしないように対策してください。ロープで支柱か何かにくくるとかして固定してくださいね。安全第一です!そして、家庭創電を楽しみましょう! Let's! 家庭創電!

Arduinoの防犯点滅ライト改良型

基板上の常時点灯するLEDを1個だけにした昨日紹介した防犯点滅ライトは思ったより消費電力が多く電池の寿命が短かったので一工夫してみました。基板上で常時点灯しているLEDを消せば消費電力が減らせます。そこで、Lの位置にあるLEDを消灯してみました。残念ながらONのLEDは通電中は常時点灯したままですが結構効果はありそうです。デジタルピンの13をLOWにしたら消えました。
そのスケッチを以下に示します。

防犯用ダミー点滅ライトその2
UNOの基板上のLEDを1個(L)を消灯したスケッチ



//防犯チカチカライト
//ボード上のSMDのLEDを消灯
void setup() {
  //LEDを出力に
  pinMode(13,OUTPUT); //基板上のLED(SMD)L
  pinMode(12,OUTPUT);
  pinMode(11,OUTPUT);
  pinMode(10,OUTPUT);
  pinMode(9,OUTPUT);
  }
void loop() {
  digitalWrite(13,LOW); //基板上のLEDは13→LOW消灯する
  digitalWrite(12,HIGH);

Arduino版自動運転扇風機のチャージコントローラーの配線

前回の配線方法今回紹介の配線方法以前、熱中症対策で作り上げた手作り扇風機をArduinoプログラムで自動運転させました。室温計測から始めて同時進行でガラクタをリユースした手作り扇風機を製作。これらを合体させて室温に連動して稼働する扇風機に作り上げましたよね。Arduinoプログラム=スケッチを公開しているので興味がある方は参考にしてみてください。
この時に太陽光発電パネルと接続して自動運転扇風機を動かす方法を紹介しましたが、チャージコントローラーへの配線を変えた方が良さそうなので、今回紹介しますね。左(上)の写真は前回紹介した配線方法です。バッテリー用の端子に扇風機の回路を結線していました。これだとバッテリーの残容量に無関係に連続運転してしまいます。するとバッテリーがどんどん減ってしまうのでバッテリーが弱ってしまいます。そこで、右(下)の写真のように右側の端子へ扇風機の回路を結線するように変更することを提案します。ここの端子はバッテリー電圧が低くなると自動的に電気をカットするので連続運転し続けてもある程度までいけばバッテリーを保護してくれます。チャージコントローラーの種類で仕様は様々ですので適したものを選択してください。今回の熱中症対策Arduino版自動運転扇風機は多少動かなくても大丈夫なのでこの配線を推奨します。

Arduinoでリモコン操作のテスト結果

以前に紹介した、赤外線リモコンでLEDを点灯させるArduinoプログラムと回路についてテストしてみました。Arduino回路を窓の外に置いて室内からのリモコン操作が可能かどうかテストしました。写真のように窓のすぐそばに置いてのテストです。
 結果は操作できる最大距離は約1.2mです。これ以上離れるとLEDが点灯しなかったりします。室内でも2~3m程度ですから十分かなと思ってます。しかし、残念ながら実用的ではないですね。

窓際発電 曇り時々晴れ

窓際発電中!(家庭創電の太陽光パネル) 昨日はめっちゃ暑かったですね。今日は雲が厚く時々晴れる程度なので少しましです。湿度があるので熱中症にはくれぐれも注意してください。東京では集中豪雨があったようですね。地下街などは大雨になると大変危険ですよね。夏休みで小さいお子さんも多いですから十分注意してください。
 窓際発電では曇りがちだとなかなかチャージ(充電)しにくいですね。バッテリー電圧がなかなか上昇してくれません。本日はバッテリー電圧が12.30Vを下回りそうだったので大事を取って充電だけするように回路変更しました。負荷を外しただけですけどね。ある程度回復したらまた使おうと思ってます。

Arduinoで防犯ライト

防犯ライト (留守はお任せください)夏休み真っ只中です。外出する機会も非常に多いですよね。お盆休みにかけては宿泊することもありますよね。家を留守にするとき空き巣などとても多いです。防犯カメラなどを設置するのがとても良いですが結構高価ですぐには設置できないことが多いです。配線が面倒だったり、業者さんの都合が付かなかったりと理由は様々です。でも外泊予定は明日・・・。なんて時に無いよりはマシ!という程度ではありますがArduinoUNO(サインスマートUNO)を用いた防犯用ダミーライトを作ってみました。外観は昨日紹介した、赤外線リモコンで遠隔操作してLEDライトを点灯させる電子部品と全く同じです。スケッチからも解るように赤外線受信器は使用しません。2.5秒おきに4種類のLEDが一つずつ点きます。電池の消耗具合で時間を調整してみてください。長時間稼働させる(数日外泊する)場合はスイッチングACアダプター(100V交流→5~9V直流へ変換するもの)をネットショップなどで購入してArduinoの電源とする方法があります。Arduinoの電源を家庭用コンセントから取っておけばいつまでも点灯し続けます。安心してお出かけできますよ。スケッチは簡単です。初めてArduinoプログラムを勉強する場合でも作れます。ぜひチャレンジしてみてください。

ArduinoでLEDを遠隔操作

リモコンでLED点灯!リモコン(日立のブラウン管TV用)ArduinoUNO(サインスマートUNO)を使って遠隔操作の簡単なものをやってみましょう!
もうつかわなくなった古いリモコンを準備してください。個のリモコンでLEDを点けます。4種類の色のLEDを準備したのでこれを各々つけることできるようにスケッチを作成してみてください。リモコンによる遠隔操作のスケッチが難しいですよね。これは前にも紹介している書籍を参考にしてます。秀和システムさんから出版されている書籍で「Arduinoでロボット工作を楽しもう!」です。ぜひ購入して勉強してみてください。赤外線リモコンの他にもいろいろな遠隔操作の方法が載っています。また、手作りのやり方も丁寧に書いてありますので、自由研究のお手本にも良いと思いますよ。赤外線リモコンの受信機や各LEDを準備する必要があるのですぐにはできないかもしれませんが、ネットショップなどでも販売されているので書籍と合わせて購入してみてください。今回はスケッチがホワロボのオリジナルではないので公開はできません。ぜひ自分で頑張ってみてくださいね。写真は4色(青、白、黄、赤)LEDと赤外線リモコン受信機を挿入したブレッドボードにサインスマートUNOをつないだ回路です。写真のリモコンは今回使ったものです。これなら物置にありそうでしょ。おじいちゃんおばあちゃんの家にあるかもしれないですので、お盆に遊びに行ったときに借りて、ぜひArduinoプログラミングをやってみてください。

Arduino版自動運転扇風機の電力消費

一晩での電力消費テスト12.60V→12.52V前回紹介した家庭創電(DIYによる独立型太陽光発電)で創り出した電気エネルギーを使って、ArduinoUNO(サインスマートUNO)で室温検出して自動運転する扇風機を一晩中運転しました。扇風機の前にいない就寝時は扇風機(モータードライブモジュール)の電源はOFFにしていました。就寝前のシステム電圧と現在(AM9:00)の電圧を比較すると12.60V→12.52Vでした。0.08V消費していました。以外に消費電力が少なかったので驚きです。室温が低かったのも原因でしょうね。昨日は曇天だったので太陽光発電もあまりできずバッテリーの消費が気がかりでしたがこれなら十分連続運転可能と考えます(システム内容は前回紹介してますので参考にしてください)。今日も天気が悪く朝から雨なのでこのまま連続運転テストを続行します。屋外で連続稼働させるシステムのバッテリー容量を計算するときは3日間連続して太陽光発電ができなかった場合でも運転できるようにします。ですので想像よりも大型のバッテリーが必要になることが多いです。今回は窓際発電なので更に条件が悪いですからバッテリーも大きいものがあった方が良いでしょう。

熱中症対策!家庭創電でArduino版自動運転扇風機動く!

Arduino版自動運転扇風機 太陽光で運転中!家庭創電でArduino版自動運転扇風機を動かす機器の構成モータードライブモジュールの配線バッテリーとチャージコントローラー 大きいクリップは太陽光パネルからの配線コントローラーとスイッチングモジュールの接続家庭創電(DIYによる独立型太陽光発電システム)で創った電気エネルギーでArduino版自動運転扇風機を動かすことができました。構成機器は①40W太陽光パネル(窓際発電用)②チャージコントローラー(Max3A)③バッテリー(12V7.2Ah、9Ah)④スイッチングモジュール(出力9Vに調整)⑤Arduino版室温計⑥手作り扇風機(モータードライブモジュールL298N)です。今のところモーターへのノイズキャンセル用のコンデンサーは使わなくても大丈夫そうです。配線はモータードライブモジュール(Vcc、GND)に太陽光発電(家庭創電)からの電気をつなぎます。それを分岐させてArduinoUNO(サインスマートUNO)のVinとGNDへ接続します。+、-極をショートさせないように十分注意してください。モーターが回転すると消費電力は大きくなります。連続運転させる場合はバッテリー容量に注意してください。室温が27℃になると弱風、28℃になると強風が吹くようになってます。熱中症対策としてなるべく扇風機が動かないように室温を調整してください。エアコンは27℃付近に設定しましょう。Arduinoのスケッチ(プログラム)は、昨日ブログで紹介済みのものです。システム電圧は12Vですのでバッテリーは並列につないであります。

家庭創電でArduino扇風機

USB接続ができるカー用品でArduino版自動運転扇風機が動きますArduino版自動運転扇風機太陽光発電チャージコントローラーと電源プラグ用ソケット電源プラグの二股コネクター(使わなくてもOK)  夏本番です!いい天気だと気持ちが良いですね。家庭創電(DIYの独立型太陽光発電システム)で発電した電気で前回までに紹介したArduino版自動運転扇風機が稼働します。写真のカー用品が必要になりますが押し入れにしまってあったら流用でします。写真はFOMAなどの携帯電話の充電器で車のシガーライターに差し込むカー用品です。これでなくてもUSB端子が接続できれば利用可能です。但し、携帯を充電しながら扇風機を自動運転することはできませんので注意してください。扇風機側の電池はそのまま必要ですが、Arduinoがわの電池は廃止できます。130DCモーター程度の消費電力ならArduino側から電気の供給が可能と思います。この場合はモーターが発するノイズを解消する必要があります。ノイズはArduinoに悪影響があるためです。誤作動の原因になりますのでコンデンサーをモーターの端子にハンダ付けしてノイズをカットします。この内容は窓ぎわ発電と合わせてまた次回以降で紹介しますね。