ねがてぃぶろぐ

データの記録

データロガーを作るときには、そのデータを記録する媒体が必要です。最近では、SDカードを扱えるソフトウエアライブラリもたくさんあるようなので、ポータブルなデータロガーも簡単に大容量のものが製作できます。

一方で、ポータブルである必要が無い用途では、PCを活用するのが簡単です。PCカメラでなんでも同期データロガーでは、PCに接続したカメラを一定間隔で撮影することで、簡単にデータ計測ができる方法を紹介しました。この方法は、既存の計測器をそのまま手を加えずに利用できるという点でとても便利です。

一方で、連続的にデータを取りながら、その傾向をリアルタイムでグラフ化し、場合によっては測定条件を変えてデータの計測を行うといったような、少し複雑なことをするにはPCとの双方向通信が必要です。

そんなわけで、Excelを用いた計測制御入門―ZigBeeによる無線制御の基礎では、センサとの接続をPICマイコンで行い、シリアル通信でPCにデータを転送し、Excelでグラフ化するところまで一通りの方法が解説されています。

この本の具体的なところは...

最初に気になるところは、紹介している開発環境が微妙に古いところです。

table.1: 開発環境とバージョン

開発環境	バージョン
使用マイコン	PIC16F88
MPLAB	8.1
コンパイラ	CCS-C
Excel	2007
Windows	Vista(32bit)

PC側の開発環境はWindows Vista(32bit)ですが、Window 7(64bit)でも動作確認は出来ているとのことです。Excelのワークシートは2007で作ったものと、Excel97-03形式に変換したものがCD-ROMに付属しているようです。

PIC側の開発環境は、MPLABのバージョンが古いことはともかく、有償のCCS-Cコンパイラを使っているところは少し気になります。

そういった所まで含めて考えると、マイコン自体の入門は、ほかの書籍で済ませて、この本ではシリアル通信関連のExcel VBAの勉強をするというのが正しい使い方だと思います。(シリアル通信が出来さえすれば、なにもPICマイコンにこだわる理由も無く、PSoCでもAVRでもルネサスでも、マイコンの種類はなんでも応用できます。)

Excel VBAの解説は、多くの紙面が割かれている訳ではないにせよ、必要最低限な部分は押さえてるように思います。
ただ、当然ながら万全ではないので、必要に応じてExcel VBA自体の入門書も検討する必要があるかもしれません。

書籍のサブタイトルでも触れているZigBeeは、最後の章におまけのように載っているだけですが、それ以前の章を理解していれば充分応用が出来るレベルだと思います。とは言うものの、ZigBeeの入門書ではないことは理解しておくべきです。

付属CD-ROMには

• Excel2007/97-2003形式のエクセルシート
• PICのC言語ソースファイル/HEXファイル
• PCBE用のプリントパターンファイル

が付属しているようです。

以下、Excelを用いた計測制御入門―ZigBeeによる無線制御の基礎の目次です。

第1章　計測制御の基礎
　計測制御とは
　パソコンによる計測制御
　マイコンの概要と働き
　センサの基礎
　A/Dコンバータの基礎
第2章　USBを利用したRS232C制御の基礎
　USB-RS232C変換
　COMポート(RS232C)とは
　RS232CとPICマイコンのUSART機能
　ADM3202ANの利用
第3章　PIC16F88とソフトウェア
　PIC16F88の利用
　開発ツール(MPLAB IDEとCCS-C)
　コンパイラ言語(CCS-C)の利用
　C言語プログラムの構成
　ターミナルソフト(Rs232c)で信号確認
第4章　RS232C通信を利用したPICマイコン制御
　制御基板1の製作
　制御基板1の回路とマイコン設定
　プログラム開発と信号確認
　A/D変換処理の基本
　A/D変換の精度向上について
　基準電圧を設定したA/D変換処理
第5章　Excel VBAの基礎
　Excel VBAの準備
　Excel VBAの概念
　Excel VBEの基本知識
　Excel VBAの構文
　Excel VBAの基本構文
　UserFormの利用
　イベントの操作
　グラフの作成と操作
　マクロの記録
第6章　Excel(VBA)を利用した計測制御
　制御基板2と回路
　プログラム開発
　EasyComm(VBAモジュール)でシリアル通信
　計測プログラム(基本)
　計測プログラム(応用)
第7章　ZigBeeの基礎
　ZigBeeとは
　ZIG-100B(ZigBeeモジュール)の概要
　ZIG-100Bの利用
　ZIG-100Bを利用した無線計測
　コラム
　PIC12F675を利用したAC電力制御
　GPS通信回路と地図表示
　バッテリーカーの電力表示と記録
参考文献
巻末付録
索引

関連エントリ

• PCカメラでなんでも同期データロガー

参考URL

• EasyComm
• CCS-Cコンパイラ
• PCBE

参考文献/使用機器

フィードバック

　↑　電子工作ブログランキング参加中です。１クリックお願いします。



　↓　この記事が面白かった方は「拍手」をお願いします。

ログを採ると言うこと

据え置き型のデジタルマルチメータや三和のPC500aをはじめとする一部の高価なデジタルテスタは、PCと接続してデータのログをとることが出来るようになっています。しかしながら、アマチュア電子工作で使われるようなMAS830Lなどの一般的なデジタルテスターにはそういった機能は普通は付いていません。



また、テスターに限らず、多くの安価な計測器はPCとの接続機能や長期間のログ採取機能を持ち合わせていません。
千石ガイガーキットのバックグラウンド経時変化では、八ヶ岳クラブの出しているCK1026ガイガーカウンターキットのバックグラウンド計測を1時間にわたり1分おきに計測しました。



と、言うと、ストップウオッチ片手にガイガーカウンターに張り付くようなイメージがありますが、計測自体はPC接続のカメラと一定間隔で撮影をしてくれるソフトウエアがあれば、放って置くだけで完了します。
準備も簡単です。
プログラミングとか工作とか必要ありません。
ただ、撮った写真から数字を読み出すことだけは目視でやら無いといけないので、面倒くさいです・・・。

カメラの準備

まずカメラについてです。
計測した表示機の数字が読み取れる程度で充分なので、使用するカメラは安物のUSB接続カメラで問題ありません。ノートPCの中にははじめからビデオチャット用のカメラが付いているものがあるかもしれませんが、それでも大丈夫です。

下記は、Amazonで検索した安いUSBカメラですが、もっと低いスペックのもの、秋葉原の店頭でワゴンセールされているものでも充分なはずです。

LiveCapture!で写真を撮る

まず、接続したウエブカメラで写真を撮るためのソフトをインストールします。
ワンクリックで静止画撮影が出来るソフトなら何を使っても構いません。購入したUSBカメラにもソフトが付属しているかもしれません。

私は、この種類の無料ソフトの中では最も有名なLiveCapture2を利用しています。

RGBClickで他のソフトと同期させる

次に、定期的に画像をキャプチャさせるためのソフトウエアを紹介します。
RGBクリックは、画面上であらかじめ指定しておいたポイントを一定時間間隔で自動的にクリックしてくれるソフトです。このソフトを使えば、定期的にUSBカメラの画像を撮影することが出来ます。



さらに、クリックする箇所は複数箇所指定できるので、写真撮影の後にデジタルマルチメータからデータの読み出しなどをさせるといったことが出来ます。

一例として、抵抗の温度依存性について調べることを考えます。

セメント抵抗の温度特性 その1、その2では、セメント抵抗の自己発熱によってどの程度の抵抗値の変化があるのかを調べました。

さらに、周囲温度によって抵抗がどのように変化するかを調べるには、周囲温度と電気抵抗の両方を同時に測定する必要があります。
温度の測定は市販の温度計をUSBカメラで撮影、抵抗の測定はPC接続可能なデジタルマルチメータを使うとしても、これらの測定を同期させて行いたいと言う要求が発生します。

RGBクリックを使えば、クリックの組み合わせだけでデータを取得できるありとあらゆるソフトに対して同期した動作をさせることが出来ます。

実際にRGBクリックをつかってデータロガーを構成する場合の注意事項を書きます。

まず、自動的に立ち上がる可能性のあるウイルス対策ソフトやWindowsUpdateはOFFにしておく必要があります。スクリーンセーバーや一定時間でスリープや休止モードに入る設定も解除しておく方がいいでしょう。
さらに言うならば、Windows Updateやウイルス対策がOFFの無防備な状態で長時間置くことになるので、インターネットからも切断して置くことを進めます。

もうひとつ。
私が使っていたバージョンのRGBクリックはPCの時計で24時を越えるタイミングでクリックを行わなくなる挙動を示していました。

私の用途では、24時間を越える計測を行ったことは無いので、測定を始める前にあらかじめPCの時計を午前0時に設定する(時計を狂わせる)ということをしていました。こうすることで24時間未満の計測は可能です。
新しいバージョンでどうなっているかは、まだ調べていません。

関連エントリ

• 初心者向けテスターの選び方
• 千石ガイガーキットのバックグラウンド経時変化
• セメント抵抗の温度特性 その1
• セメント抵抗の温度特性 その2

参考URL

• LiveCapture2
• RGBクリック

フィードバック

　↑　電子工作ブログランキング参加中です。１クリックお願いします。



　↓　この記事が面白かった方は「拍手」をお願いします。