太陽光発電の遠隔監視装置を自作 » 自動定期撮影装置

スマホのパンチルト装置の改良

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Fri, 20 Jul 2018 12:11:56 +0000

スマホのパンチルト装置のサーボモータの負荷が高く、よく壊れるので作りを変えてみた。

従来の旧型はこんな感じでパン用のサーボモータの前にチルト用のサーボモータがそのままつけてある。そしてその先にスマホが付いているのでモータ的には辛そう。

新型はパン用のサーボモータの上にチルト用のサーボモータがくるようにして重心的にもう少し楽にしてみる。

まずは鉄の板を適当な長さに切って、サーボモータ用の穴を開けておく。

で、適当に溶接。

裏とか、パンチルト装置の取り付け部分も。

溶接は所詮素人なので大目に見てください。

そして錆止めにローバルを塗る。

で、組み立てたものがこちら。

動作的にも割りと変わったか?

頑丈になったはいいけど、鉄が重いという落ちが。。

旧型

新型

ちなみにいままでのスマホでの自動定期撮影関係の記事はこんな感じ

自動ボタン押し装置(サーボモータをESP-WROOM-02で制御)
サーボモータを防水化しよう
 サーボモータの防水化
 パンチルト&自動ボタン押し基板の設計
 パンチルト&自動ボタン押し基板の製作
 パンチルト用のサーボモータも防水化
 パンチルト&自動ボタン押し装置完成
 やっちまったな
 防水テスト(水中で実験)
遠隔地のスマホの復旧
 Google Photo
発電所のパノラマ写真
 遠隔地のスマホの復旧その2
田淵用の発電量計測の装置を基板化
 田淵パワコンデータ収集用装置の置き換え
 パンチルト複数箇所定期撮影スマホカメラ

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写真が逆さ

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Thu, 27 Apr 2017 15:01:34 +0000

先日、セットしてきた定期撮影スマホカメラだが、Google Photoに上がる写真がみな逆さになってしまっていた。

原因は、スマホは横向きにセットしてあるのだが、直前でスマホを電源スイッチのある方を下側にする取り付けに変更したためだと思われる。これに付いてはスマホの向きを検知してカメラのパラメータにスマホの向きにあわせた向きを設定することで解決できた。

それと本当はカメラをパンチルトしながら3箇所を撮影しているはずなのだが、同じところを3箇所撮影している模様。

これについてもログを解析したところ、制御基板のWifiに繋がっていないことがわかった。原因は別の場所の定期撮影カメラと制御基板のIPが違っていたためだった。それを修正したところカメラの向きは変わるようになったのだが、今度はなんか違う方向を向いている。ためしにパンとチルトの指定を入れ替えたところ意図した方向に向くようになった。最後にパン・チルトのサーボモータのコネクタを挿した時に逆にしてしまったようだ。

以上を修正したところ、パンチルトして3箇所を撮影するようになった。

ここの発電所までは片道2時間半かけていかないといけないので、これらを遠隔から修正できるところは非常にありがたい。

基本的に細かな制御はスマホ側で行っていて制御基板は汎用に使えるようなコマンドにしているのでわりと今回のようなチョンボもアプリのプログラムで吸収できている。

本当はWifi付きワンチップマイコンのプログラムも遠隔で書き換えられるようにしたいところではある。一応USBを使わずWifiからプログラムを送ることはできないことはないのだが、ワンチップマイコンのプログラム容量を圧迫するのであまりしたくない。

また、プログラムの送り込みに失敗すると結局USB使わないと復帰しないのと、リセットボタンは結局他から制御しないといけないのもある。

友人からはワンチップマイコンは安いのでもう一台を書き換え専用にして繋げば?　という案をもらったのだが、やっぱりそれが確実なのかなぁ。

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自動パノラマ撮影装置(完結編)

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Wed, 26 Apr 2017 18:47:28 +0000

自動パノラマ装置の完成版がこれ。

見た目がアレなのはご容赦。

真ん中の銀色のアルミホイルを貼り付けている箱は直射日光よけをしたフィギュア用アクリルボックス、中にはスマホが入っている。

その前のプラスチックの透明な箱は雨よけ、同じくフィギュア用アクリルボックスの蓋(?)の部分を利用。小高い場所にあるので結構雨が吹きつけるので雨よけとしてつけてある。

その下の透明にオレンジのカラフルな円形のものはそのままだと雨が中に入るのでフィギュアの回転台にゴミ箱の底を切ってかぶせてあるものだ。

で、その下の白いものは植木鉢の下に敷く皿。フィギュアの回転台の固定用だ。かぶせているゴミ箱より少し小さい円形の出っ張りがあり、雨が中に吹きこまないようになっている。全体的に防水をきちんとしないと本当に水が入る。

そして上に付いている弓なりの物体はトタンを細く切ったもので、バネの役割をしていてスマホの電源線を引っ張るためのもの。回転台は最大1回転しかしないが、引っ張っておかないと線がねじれるのでその対策のために付いている。フィギュアの回転台の方に穴をあけると防水が大変なのでこういう構造にした。

右下の方の緑色にアルミホイルを貼ってあるのはお弁当箱。中にはバッテリーの12Vからスマホと回転台用の5Vを作るためのDC-DCコンバータが入っている。ちなみに動画にしか写っていないけど、バッテリーは左側にある太陽電池で昼間に充電されている。

いろいろとほぼ100円ショップで調達(笑)。全制作費的にはスマホもいれて1万円でお釣くるくらい。

パノラマ写真自体はスマホにもともと付いている機能なのだが撮影と同時にスマホ自体を左右に振ってあげないとパノラマ写真が撮れないので、定期撮影の時間になると、スマホが自分自身が乗っているフィギュアの回転台にWifiを使って回転指示を出す。それとともにパノラマ写真の撮影開始。

撮影が終了するとフィギュアの回転台に逆転して元の位置にもどるように指示を出すという仕組みになっている。撮影されたパノラマ写真はGoogle Photoにアップされる。定期的に撮影しているので、下の写真でも時間とともに山の影が移動していっているがわかるかと。

実際の写真のサイズは 1枚あたり、4912 × 1080 ピクセル。約5メガピクセルなのでアップできる容量は無制限だ。

一応動画もあげておく。お昼なので近くの学校かどっかのチャイムがなるとともに撮影されるのが撮影されている。

自動パノラマ装置2

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Tue, 25 Apr 2017 16:04:07 +0000

今日は自動パノラマ装置の中身の紹介。

フィギュアの回転台の電池ボックスのところに小型のブレッドボードを組み込んで、結局仮組(笑)。

ただしWifi付きワンチップマイコンは変換基板を使うと大きすぎて入らないので直接足を無理やりつけて取り付けてある。実際足を無理やりつけるのは大変なので基板を起こしたいなと思った次第。

フィギュアと違って反対向きに回転させる必要があるので、モータコントローラICも入っている。

それとそのままだとどれくらい回転したかがわからないので、中央部分に見えると思うがマイクロスイッチが入っている。ちょうど軸を押さえている部品に突起があるので、それを検知してスイッチが入るようになっている。

自動パノラマ撮影装置

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Tue, 25 Apr 2017 01:02:20 +0000

発電所が結構横に長いので全体が一度に写せるようにしようとして作ったものだ。

写真は実験中のもの。相変わらず最初はブレッドボードで仮組。

フィギュアの回転台を改造して使用。いくつかサンプルで市販品を買ったのだが、以外と振動があるものが多いということがわかった。振動が多いと撮影画像がガクガクになる。

意外と手で持ってパノラマを撮影すると細かい振動はなくて大きく揺れるだけなのでガクガクにはならない。

使ってみたなかで一番滑らかだったのはタミヤの回転台。プラモデルで有名なあの田宮模型のタミヤ。多分ギヤの精度が一番いいんだろうな。残念なことに生産終了していて市場にあるものしか手に入らないのでそのうちなくなりそう。

実験では制御が外にでていろいろ線がついてるけど、出来上がるとスマホから指示をWifiで受けて回るだけなので、電源線だけになる。もともとは電池仕様で結構長い間回るので電池だけで数年持ちそうではある。

パンチルト複数箇所定期撮影スマホカメラ

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Mon, 24 Apr 2017 01:30:45 +0000

タイトル長っ。パンチルト機能をつけて複数箇所を定期的に撮影できる格安SIMを利用したスマホを使ったカメラを昨日取り付けてきた。画像はGoogle Photoにアップされるようになっている。

こいつは色が白いのでまだいいのだが、困ったことにカメラの向きが南側から北向きに撮影している。そのため昨日のようによく晴れまくった日とかには操作パネル側に日が当たる。

操作パネル面は黒色で、反射防止とかの余計な(笑)表面処理もされていて、直射日光が当たり続けると本体の温度が上がりすぎてカメラが撮影ができなくなることもあるので、直射日光対策も必要だということがわかった。

ここじゃない場所のカメラはうちの父が雨よけの囲いをしてくれたのだが、大工だけあってまさに屋根。まさか他の場所も同じような大きなものをつけるわけにはいかんので、パンチルトできるので通常時は日射をかわすような角度にしておくとか、普段は直射日光退避用の場所を作ってそこにカメラを振っておくとか、これから夏場にかけて温度が上がるのでなんか考えないといけないなあ。

日よけの囲いは金属が一番耐久性的にいいのであるが、このスマホ、パワコンからのデータも受信しているのでヘタに金属製のもので囲えない。

通常時は日射をかわすような角度にするなら現地に行かなくてもプログラムの改修で対応できるので、最悪直近で温度上昇問題が出たらそれでなんとかしようと思う。

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発電所のパノラマ写真

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Thu, 20 Apr 2017 15:01:30 +0000

1台のカメラで複数箇所をバン・チルトさせて撮影することができるようにアプリを改造して自動撮影がよく止まってしまっていたのだが、遠隔でAndroid Studioを使ってデバックすることも可能なこともあって、とりあえず原因を見つけて対策できたと思われる。

とりあえずこんな感じで毎時3方向の写真を取ってアップロードするようにしているのだが、そうするとGoogle Photoが勝手に判断してパノラマ写真に変換してくれる。それが冒頭の写真。

こちらでこの写真をパノラマにしたいという指定ができないのが惜しいところであるが、短い時間の間に隣が重なるように写真をとると大抵パノラマ化してくれるようだ。しばらくはこれで様子をみてみることにする。

実はGoogleのこの機能を使わずにスマホをフィギュア用の回転台にのせてスマホにパノラマ写真をとらせる装置も作ったことがあるのだが、いらなくなったかもね。まあ機会があったら紹介するかも。

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やっちまったな

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Mon, 17 Apr 2017 15:04:33 +0000

前回と同じ要領で、パンチルト用のサーボモータへの取り付け金具をスマホケースに取り付ける。

接着できたら、あとは、ポール取り付け金具にパンチルト用のサーボモータを組み付けて、その先にスマホケースを引っ付けるだけ。完成!!!

って、あーーーっ。スマホを手で操作する側ってメインカメラと反対側じゃないか。

やっちまったな。

せっかくコンパクトにできたと喜んでたのに。結局なんらかの金具で反対向きに取り付けないと。その分前にさらに伸びるな。けどスマホケースで取り付けるのはこれで行きたい。なんたって一昔前のスマホのスマホケースは200〜300円で売ってるし、取り外しの仕組みとしては非常にいいやり方だと思うんで。

自動ボタン押し装置(サーボモータをESP-WROOM-02で制御)
サーボモータを防水化しよう
 サーボモータの防水化
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自動でスマホを再起動させる装置

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Mon, 17 Apr 2017 02:43:18 +0000

小型のサーボの方の取り付けにもとりかかる。

ちょうどサーボモータを買った時についてきたアーム(?)が2種類あって、片方を電源ボタン用、もう一つを音量ボタン用として取り付ける。Xperiaは強制再起動は電源ボタンと音量UPの長押しなので。

CWMとかのリカバリとかには音量DOWMも使うこともあるのでそれらを考慮して音量も両方押せるようにしておいた。どうせサーボには3本の線(電源、グランド、制御線)が必要で、両方押せるようにしたところでプログラム書き換えれば対応できるだけで、部品の値段何も変わらないし。

さすがにスマホ自体に接着するのはあんまりなので、前に作ったアクリル板の部品を使って、ポリカーボネートのスマホケースに接着する。

アクリルとポリカーボネートの接着はいろいろ試行錯誤したのだが、一番いいのはこれかな。

アロンアルファ。別にプロ用でなくてもいいと思う。耐衝撃とかいってるけどそんなに違いはない。100円のやつでも問題ないと思う。

そのままつけるとかなり固まるのに時間かかる。アロンアルファ硬化液とかでもいいけど、便利なのがこれ。

除光液。マニキュアとかする人は持っていると思う。なくてもドラッグストアーとかにいけばすぐ手に入るし。成分はアセトン。これ塗るとアロンアルファの固まる速度が一気にアップする。正式のアロンアルファ硬化液よりちょっと効果がゆっくり目なのところもいい。あんまり早すぎると微妙な位置決めができないし。

これをあらかじめ塗っておいて、クランプとかいうやつで押さえます。(反対側は押さえつけたときに曲がらないようにするための固定の板(アクリル板だけど))。

5分もするとだいたい固まるけど一晩ぐらいは強い力は加えない方がいい。

で完成するとこんな感じ。

以外と白くならずにひっつくでしょ?

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パンチルト&自動ボタン押し装置完成

格安で太陽光発電の遠隔監視装置を自作 — Mon, 17 Apr 2017 02:21:10 +0000

パンチルト&自動ボタン押し装置が完成した。ずっとチップ部品ばっかりつけてたので肩が凝ってしまった。

サーボ用に+5Vと+3.3Vの電源がそれぞれ必要なのだが、これらを片面基板で供給しようとするとどうしてもグランドパターンが遠回りになってしまうというジレンマがあって配置に結構苦労した。

毎回部品の配置を試行錯誤して変えているのだが、今回はサーボ用のコネクタをあまり周辺に配置すると基板は小さくなったもののコネクタが飛び出して基板を入れるケースが大きくなるという問題が逆に出るので、割と内側にコネクタを配置している。

結構コネクタが多くていろんな方向にコネクタが出ているのだが、この基板は雨ざらしになるところにおく必要があるのでケースに入れないといけない。(雨ざらしにならない場所に置こうとすると結構な量のケーブルを延長しないといけないので)。ここまできたら基板両面使って面積半分にするとか、片面基板2枚貼り合わせで両面表面実装とか、なんなら基板3段重ねとかありかもしれない。そしたら面積少なくてコネクタ片側から全部出すとか可能だし、ケース小さくて済むし。

自動ボタン押し装置(サーボモータをESP-WROOM-02で制御)
サーボモータを防水化しよう
 サーボモータの防水化
 パンチルト&自動ボタン押し基板の設計
 パンチルト&自動ボタン押し基板の製作
 パンチルト用のサーボモータも防水化

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