田舎暮らしい

電圧ロガーの製作編です。後編

太い配線は0.5mmの錫メッキ線です。
はんだメッキ線に比べ、はんだの流れが良くないので
長めの加熱で良くなじませてください。

0.5mmを使うのは5V、3.3V、GND各ラインです。
細い配線は0.3mmのはんだめっき線です。

基板の端子と十分重なるようにして
接続点にメッキ線をはんだ付けします。

配線を曲げるところをピンセットで挟みます。
次に、めっき線を手で引っ張り、必要な角度に曲げます。
曲げたところをハンダづけします。

ジャンパー線を3箇所
メッキ線にチューブをを被せています。被覆電線でもＯＫ

配線を接続します。SD周りとI2Cほか


下の写真
中編で組み付け忘れのジャンパー線が、
RTCの右側端子の近くと、レギュレータ上です。

電源電圧切り替えジャンパーがあります。
むらさきとグレー配線接続で24V使用接続となります。


電源電圧切り替えジャンパー
グレーのジャンパー線で12V使用接続です。
RTCのバックアップ電池を取り付けました。


メッキ線、ジャンパー線の配線図のようなものです。
SDの配線4本（CS、DI、SCK、D0）を
AE-ESP-WROOM02-DEVのそれぞれのIOへ接続する。

I2CはSDA（○印）SCL（△印）で表示しています。
AE-ESP-WROOM02-DEVとレベル変換（写真上側）は3.3V系
レベル変換からOLED、RTC、ADC（写真下側）は5V系
3.3V系の○印同士、△印同士を接続する。

5V系の○印同士、△印同士を接続する。

ホトカプラからIO2へ接続する。
IO16、TOUT（A0）、3.3VのＪＰは
現在は使っていないので省略しても良いです。

え・・・まじすか？
ここまで説明してから、大変申し訳ないですが、
TLP371ホトカプラが2個並んでいるのは出力回路で
将来の拡張に備えて実装しています。
申し訳ありませんでした。

配線確認
間違いや、抜けている箇所がないかよく確認します。
間違いのまま通電すると破壊してしまう可能性が高いです。

ここまで頑張って組み立てたのに、
だめにしてしまわないように注意深く見てください。

製作は一段落しましたので、ソフトウエアの設定と
動作確認をしましょう。

Arduino IDEソフトウエアの設定
「ファイル」->「設定」追加のボードマネージャのURLを
設定する。


ボードマネージャを開いて


espと入れて、検索（検索文字の反応遅れ感じるかも）
esp8266 by ESP8266 Community バージョンx.x.x
バージョン2.4.2で動作確認取れています。

最新バージョンは試していません。
バージョンを選んでインストール


ボードの設定　Generic ESP8266 Moduleを選ぶ


ライブラリの管理


ライブラリマネージャで追加ライブラリをインストール
ADS1015で検索Adafruit ADS1X15 by Adafruitをインストール


RTClibで検索RTClib by Adafruitをインストール


SSD1306で検索　Adafruit SSD1306 by Adafruitをインストール


GFXで検索Adafruit GFX Library by Adafruitをインストール


Time library for Arduinoでネット検索
GitHubからダウンロードして



書き込む前に、ボード設定のそれぞれ項目を、設定してくだされい。

flash size
　たぶん　4M（3M SPIFFS）
シリアルポート
　マイコンをUSB接続した時表示されるポートを選ぶ
ほかはとりあえずそのままでいいかな。

動作テスト
電源投入

電圧切り替えジャンパーを12V接続にしておきます。
ＡＣアダプタは必ずセンタープラスのものを使ってください。

ＡＣアダプタをAC100Vコンセントに挿し、
異常を感じたらすぐに抜けるようにしながら、
ＤＣジャックにプラグを挿します。

AE-ESP-WROOM02-DEVの赤LEDが点灯しましたか？
焦げくさいニオイがしてないですよね？
異常のないことを祈ります。

！！お知らせしておきたいこと！！
Arduino IDEをRasberry Piで動かそうとしていますか？
Pi 3 Model B、Pi 3 Model B+（他は未確認）で
ESP8266のスケッチをコンパイル時にPiがフリーズ
してしまうことがありました。
2018年9月頃確認しています。
（既に改善されている可能性もあります。）
回避方法は
コンパイルや書き込み時にArduino IDE以外のソフトを起動しないこと。

AE-ESP-WROOM02-DEVとマイクロＢ ＵＳＢケーブルで
パソコンに接続します

IO2の入力のテスト
「ファイル」->「スケッチの例」->「Basics」
->「DigtalReadSerial」を開く。


下の方delay(1)を(10)に変える。


AE-ESP-WROOM02-DEVのPGMを押しながら
RSTを押して離して、PGMを離す。

Arduino IDEソフトの書き込みボタン(○の中に→)を押す。
「ボードへの書き込みが完了しました。」を待つ

デジタル入力のピンヘッダ一番上へプラス+24V
（12〜24V）2番目にGNDを接続すると
入力ありとなる。

書き込み終了したらシリアルモニタ(虫眼鏡？マーク)を
表示して、連続表示される数字をみる。
入力なしで「1」入力ありで「0」が表示されればＯＫ


RTCのテスト
「ファイル」->「スケッチの例」->「RTClib」
->「DS1307」開き書き込む。

シリアルモニタを開き、下の方の通信速度を57600bpsへ変更

日付、時刻が表示されていればＯＫ

ADCのテスト
「ファイル」->「スケッチの例」->「Adafruit ADS1X15」書き込む。

シリアルモニタを開き、下の方の通信速度を9600bpsへ変更

極端に大きな数字4095とか表示されなければＯＫかな。

OLEDのテスト
上手く行かなかったので省略します。
ロガースケッチを書き込めば、IPアドレスが表示されます。

SDのテスト
ボードのＤＣプラグ、ＵＳＢケーブルを抜いてから
ＳＤカードを挿してください。フォーマットはFAT32
「ファイル」->「スケッチの例」->「SD(esp8266)」
->「CardInfo」

ボードのＵＳＢポート番号を再確認!!
変わっていることがありますので再確認を
してください。
「ツール」->「シリアルポート」

ファイルが何もなければ表示されないところもあると
思います。

下記よりダウンロード出来ます。
タイミング信号入力でログするスケッチ
espwifidatarecwithtrig...
一定時間間隔でログするスケッチ
espwifdatarecording.zip

ダウンロードしたスケッチを環境に合わせて
WiFiアクセスポイントのSSID、PASSWORD
IPアドレス、gateway、subnetを編集する必要があります。

ダウンロードしたスケッチを編集後
検証ボタン(○印にレ点)押してしばらく待つ
コンパイルエラーになるかな？
「コンパイルが完了しました。」となりましたか？

ロガーにセットするSDカードに入れておくファイルは
下記には不要なファイルも入っていますが
動作テストに使えます。
下の写真のようにスケッチを開いて


スケッチのフォルダを表示


SDRootフォルダを開き


フォルダの中のフォルダとファイル全部を
SDへコピーしてください。

ロガーのIPアドレスを、ブラウザでＵＲＬの
代わりに入れてみてください。
なにか画像が表示されましたか？

ログデータを見る方法
URLへ　board IP address/filenameのように入力
例 192.168.11.253/20200101.csv
データが表示されるはずです。

スケッチ作成に当たってはネット上に公開された
作例を参考にさせていただきました。
貴重な情報を公開されている方々に感謝します。

公開しながらわかりにくいところを編集しています。

電圧ロガーの製作編です。中編

ピンヘッダの取り付け
基板に挿しただけでは水平に取り付けられないので


何か載せて水平にしてから、端のピンをはんだ付けで固定


残りのピンをはんだ付けします。


表面実装部品の取り付け　取り付け方向注意してください。
ずれないように工夫してください。


I2C双方向レベル変換
少し長めに加熱してはんだをしっかりと流してください


チップコンデンサ0.1μF
取り付ける基板穴の片方だけ予備はんだしておく。
ピンセットで挟んで位置を合わせて、
予備はんだ済側の、基板とチップコン両方に接触するように
コテ先をつけて仮固定します。もう片方をはんだ付け後
仮固定側はんだを付け直します。難しいかな


レギュレータNMJ2845DL1-05（表面実装）
チップコンデンサ1μF 2個　10μF 1個
レギュレータもチップコンと同様に


チップコン同士が密着するところは、
後から付けたほうが良いかな
チップコン同士と基板にはんだが流れていること。

テスタでチップコンの端子間が
ショートしていないことを確認しておいてください。

抵抗を基板に挿して抜けないようにリードを曲げておく。

上から
縦の3本は10K、次の横向き2本は左から6.8k、2.7k
次は3K2本、次は左から510、10K
次は同じく左から510、10Kとなっています。

曲げた抵抗リードを必要長さにカット、
部分的に曲げ加工しておく。
部分的にはんだ付けしておく


ホトカプラを挿す。LEDを取りつけるところ以外ははんだ付け。
LEDの場所は後の方の写真を見てください。


OLEDの追加工
はんだめっき線をふたつ折りにして、
折り曲げた方の先端2〜3ミリをペンチで挟んで曲げる。
OLEDの大きな穴にのせてはんだ付け


はんだ付けしためっき線を曲げる


OLEDがマイクロＳＤに接触しないようにするためです。
基板に挿してはんだ付けします。


ピンヘッダがはんだ付けできる限界の高さまで浮かせてます。


ターミナルブロックとＤＣジャックは一緒に挿して
はんだ付けしてください。
入らない時はターミナルブロックの接触面を少し削ってください。


基板の印に合わせて各モジュールを挿入はんだ付け。
RTCとADCはできるだけ水平に取り付けて、
さらに、Ｕの字に曲げたメッキ線の片方を
モジュールの大きい穴に通して、モジュールと基板に
はんだ付けして固定します。

LEDのリードはホトカプラのリードと一緒に入れます。
ホトカプラのリードの中央をピンセットで押すと
少し曲がるので、入れやすくなります。
ホトカプラ側がLEDの短いリードになります。
リセッタブルヒューズを取り付けます。
ターミナルブロック横　XEF017
ホトカプラ横　050XF

ジャンパー線を取り付け忘れていました。
RTCの近くとレギュレータの上　後編の写真を見てください。

もう一つ取り付けなければならない部品がありました。
レギュレータNJM78L05SU3と1μFチップコンを
SOT-89変換基板（10枚入）P-10835に取り付けて
ジャンパー接続と端子をつけて



端子を下に裏から見て、左から入力、グランド、出力です。
DCジャックとADCの間に取り付け、ADCから穴一つ離して
ADCのＧＮＤの隣にグランド、ＶＤＤの隣に出力となるように
基板穴に挿し、グランド、出力をADC側へ、
残りを反対へリードを曲げて


裏返して、曲げたリードをADC端子のところでカットして
はんだ付けします。もう一本のリードははんだ付けして
残りリードをカットします。
ポリミドテープをレギュレータを取り付け位置に貼ります。


レギュレータを取り付けます。


全体は


次は裏の配線です。