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どこでもでむ 電気柵電圧監視システムつくってみた(その2)

こんにちは、中の人、ちょうです。

前回に引き続き、今回はセンサー側機器の説明となります。

ハードウェアの仕組み的には、電気柵の電圧を取るためのセンサー、どこでもでむMini、Miniにつける拡張ボード、電池(単2を4本)とアンテナです。ケースはタカチ製を使わせていただきました。

電気柵は数千Vが、パルスで出ているので、AD値として読み込むタイミングによっては、正確な値を取得することができません。そこで、センサー回路に値を保持するような仕組みが入っています。

 

ソフトウェアの仕組みは、サンプルソースコードと同様の PlatoformIO+Arduino+FreeRTOS です。正直、FreeRTOSまでいらないのですが、便利なのでそのままつかいましょう。

主な処理の流れは、起動後、色々初期化して、100mS周期に30回AD値を読み、その中で最大値を機器のシリアル番号と共に送信し、サーキットデザインにある機器からのACK通信を受信するのを待つことにしています。ACK通信がない場合は、2回リトライします。つまり最大3回送ることになります。

ここはいろいろとやり方があって、ACK通信を待たずに3回送る等も考えられます。送信側のアンテナの受信感度が悪い場合は、双方向通信も難しいので、とりあえず3回送ってみるという判断もありかと思います。バッテリー駆動なので、そこはバランス次第でしょうか。送信データも暗号化などを考えたほうが良いのでしょうが、今回はなしです。この送信側が複数になったらどうなるか、また周波数は誰でも使える帯域なので、ひょっとして誰かの通信が入るかも知れません。通信に関する考察は、以下の記事をご覧ください。

どこでもでむ − 通信プロトコルの作り方(その1)

省エネ動作としては、内蔵RTCを使って1時間毎に起動し、送受信が終わったら電源を切るような仕組みにしています。電源を切っている間は、RTCだけが動いています。単2電池4本で1年間は稼働できる計算です。

 

そして、できたのが以下の写真の装置です。

電気柵のポールにケースを直接固定し、クリップで電線を挟むことで電圧を計測します。ケースに調湿機構もつけたのでバッチリです。

設置時期は真冬でして雪も積もっており、お役目とは言えこんなところに電圧を計測しに行けと言われても、あまり楽しくは無いだろうなぁと思いました。

 

さて次回は、受信側機器、表示系の説明、諸々の考察となります。