2章:気象観測レコーダ

    作成2014.04.25

     気温、気圧、湿度、照度の変化を記録する気象観測レコーダを作成します。。

  1. 気象観測レコーダの回路図
     気象観測レコーダの回路図を以下に示します。



  2. 評価プログラム
     まずは下記の「37-2.zip」ファイルをダウンロードしてください。
    [37-2.zip]をダウンロードする。

    解凍するとフォルダー内にUSB-HID-SCDフォルダーがあります。USB-HID-SCDフォルダー内に

    (1)MPLAB IDE-Xフォルダー
    *MPLAB IDE-X\src\apps\usb\device\hid_custom\firmware\MPLAB.Xがソースプログラムです。
    *ファイルの相対位置関係は変えられません。
    *容量削減のため、直接関係無いと思われるファイルは削除しました。
    *「XC8」用です。

    (2)Windows Softwareフォルダー
    (2-1)PnP Demo - Windows Softwareフォルダー
    *Microsoft Visual C# 2012 Express(ソース)

    (3)注意事項
    *上記プログラムはPIC18F4553用に修正してあります。
    *Microsoft Visual C# 2012 Express(ソース)はVS Express for Desktopを管理者として実行しHID PnP Demo.slnを開く必要があります。(ダブルクリック起動ではビルドが成功しません。)


  3. 操作方法
    (1)AE-USBPIC44基板のリセットボタンで初期状態になります。
    (2)AE-USBPIC44基板のSW1を押すと温度測定値をEEPROMに記録を開始します。
    (3)記録中はAE-USBPIC44基板のRE2に接続されたLEDが点灯します。
    (4)AE-USBPIC44基板のSW2を押すと記録を終了し、USBモードになります。
    (5)リセット状態でSW2を押すと直接USB通信モードになります。
    (6)パソコンでHID PnP Demoを起動して、読取開始ボタンを押すと測定データファアイルが作成されます。


  4.  気象観測レコーダの外観
     気象観測レコーダの外観を以下に示します。



  5. 気象観測測定事例
     気象観測測定事例を以下に示します。
    年月日時刻照度(Lux)電圧(V)気圧(hPa)気温1(℃)湿度(%)気温2(℃)気温1-2
    2014/4/2411:105601.8343.26921034.29822.90226.9121.581.322
    2014/4/2411:205654.2593.26921034.11524.77527.6723.371.405
    2014/4/2411:305680.7613.26921034.10424.39428.6523.11.294
    2014/4/2411:405601.8343.26921033.59825.35225.2323.851.502
    2014/4/2411:505677.6333.26811033.67324.27123.6922.931.341
    2014/4/2412:005704.3173.26811033.51624.7922.4923.351.44
    2014/4/2412:105651.1443.26811032.96424.22924.2522.881.349
    2014/4/2412:205624.8493.26811032.54624.80422.123.441.364
    2014/4/2412:305601.8343.26921032.59525.18521.2923.781.405
    2014/4/2412:405624.8493.26811032.27225.93520.2924.681.255
    2014/4/2412:505624.8493.26811032.02626.17518.7924.91.275
    2014/4/2413:005624.8493.26811031.91725.90218.0224.771.132
    2014/4/2413:105624.8493.26811031.39625.29618.4124.281.016
    2014/4/2413:205396.5763.26811030.83426.38318.4725.131.253
    2014/4/2413:305323.6953.26811030.39425.30817.4224.191.118
    2014/4/2413:405228.8853.26811029.77926.71916.7325.591.129
    2014/4/2413:505182.4643.26811029.125.18118.2824.280.901
    2014/4/2414:005114.0283.26811028.21226.55818.5725.650.908
    2014/4/2414:105003.0523.26811027.14325.7417.425.010.73
    2014/4/2414:204853.863.26811026.04825.31316.5824.690.623
    2014/4/2414:304792.0243.26811024.94725.1516.8324.580.57
    2014/4/2414:404691.6413.26811023.56425.38315.7224.80.583
    2014/4/2414:504556.4733.26811022.07324.02116.9523.680.341
    2014/4/2415:004252.1283.26811020.24524.21517.2724.160.055
    2014/4/2415:104235.2053.26811018.42724.14416.424.15-0.006
    2014/4/2415:203993.2543.26811017.45323.88317.5623.93-0.047
    2014/4/2415:303757.6653.26811017.30523.36317.5623.47-0.107
    2014/4/2415:401934.7343.26811016.70221.83119.8821.95-0.119
    2014/4/2415:501769.6073.26811016.18920.96531.3421.12-0.155
    2014/4/2416:001877.3883.26811016.74421.07731.721.17-0.093
    2014/4/2416:102034.0123.26811017.51820.7532.1920.81-0.06
    2014/4/2416:201977.9963.26811017.7620.99632.1921.03-0.034
    2014/4/2416:301709.9193.26811017.10320.33832.4720.43-0.092
    2014/4/2416:401578.3313.26811017.03520.08332.3820.21-0.127
    2014/4/2416:501438.6783.26811016.89119.81535.0219.93-0.115
    2014/4/2417:001493.1983.26811017.20819.80240.219.9-0.098
    2014/4/2417:101407.2443.26811017.40419.24443.5519.39-0.146
    2014/4/2417:201117.0773.26811017.12418.36346.6718.58-0.217
    2014/4/2417:30921.0793.26811016.98418.06748.3618.3-0.233
    2014/4/2417:40724.2953.26811016.8517.76949.218.05-0.281
    2014/4/2417:50559.3563.26811016.85217.40452.9317.7-0.296
    2014/4/2418:00399.2813.26811016.96917.05655.4617.37-0.314
    2014/4/2418:10243.1493.26811016.90816.5959.1816.95-0.36
    2014/4/2418:20111.1573.26811016.90116.460.8316.77-0.37
    2014/4/2418:3035.6833.26811017.06815.94662.316.34-0.394
    2014/4/2418:407.143.26811017.1815.72563.5616.09-0.365
    2014/4/2418:502.0393.26811017.27415.68564.0316.05-0.365
    2014/4/2419:001.5993.26811017.36915.49264.315.88-0.388
    2014/4/2419:101.5993.26811017.47815.42364.4115.82-0.397
    2014/4/2419:201.5523.26811017.62915.32164.9515.72-0.399
    2014/4/2419:301.4133.26811017.96115.10666.815.5-0.394
    2014/4/2419:401.4123.26921018.07615.0656815.45-0.385
    2014/4/2419:501.4123.26921018.23514.93568.6915.33-0.395
    2014/4/2420:001.4123.26921018.35614.73569.9615.15-0.415
    2014/4/2420:101.4123.26921018.35814.73170.5915.13-0.399
    2014/4/2420:201.4123.26921018.44814.71971.1915.1-0.381
    2014/4/2420:301.4123.26921018.58414.67571.4415.06-0.385
    2014/4/2420:401.4123.26921018.65714.51372.5714.92-0.407
    2014/4/2420:501.4123.26921018.66614.43173.2114.86-0.429
    2014/4/2421:001.4123.26921018.77314.35873.6214.78-0.422
    2014/4/2421:101.4123.26921018.80114.26974.0314.67-0.401
    2014/4/2421:201.4123.26921018.7314.18374.4414.58-0.397
    2014/4/2421:301.4123.26921018.66614.274.6714.6-0.4
    2014/4/2421:401.4583.26921018.69513.93576.1114.36-0.425
    2014/4/2421:501.4123.26921018.68213.96376.114.39-0.427
    2014/4/2422:001.4123.26921018.60113.92776.314.35-0.423
    2014/4/2422:101.4123.26921018.61913.78176.8914.21-0.429
    2014/4/2422:201.4123.26921018.68413.62177.4714.05-0.429
    2014/4/2422:301.4123.26921018.63213.53378.1413.97-0.437
    2014/4/2422:401.4123.26921018.62313.50678.4913.95-0.444
    2014/4/2422:501.4123.26921018.71713.41378.9213.85-0.437
    2014/4/2423:001.4123.27041018.72113.26979.4613.71-0.441
    2014/4/2423:101.4123.27041018.78513.25280.0313.67-0.418
    2014/4/2423:201.4123.27041018.813.20280.2213.63-0.428
    2014/4/2423:301.4123.27041018.81513.11980.913.55-0.431
    2014/4/2423:401.4123.27041018.84913.16981.0913.58-0.411
    2014/4/2423:501.4123.27041018.90513.04482.0613.47-0.426
    2014/4/250:001.4123.27041018.95612.80483.1713.25-0.446
    2014/4/250:101.5043.27041019.05212.67183.5313.14-0.469
    2014/4/250:201.553.27041019.06412.21984.8212.75-0.531
    2014/4/250:301.553.27041019.14611.90486.0512.46-0.556
    2014/4/250:401.553.27041019.23411.83587.1812.4-0.565
    2014/4/250:501.553.27041019.25411.79685.2412.33-0.534
    2014/4/251:001.5043.27041019.26611.55885.2512.11-0.552
    2014/4/251:101.5043.27041019.311.29686.3211.84-0.544
    2014/4/251:201.4583.27041019.32611.26985.9711.8-0.531
    2014/4/251:301.5033.27161019.39511.02386.0111.58-0.557
    2014/4/251:401.4123.27041019.4610.76586.8711.34-0.575
    2014/4/251:501.4113.27161019.52110.62386.8211.19-0.567
    2014/4/252:001.4113.27161019.52610.6186.3711.17-0.56
    2014/4/252:101.4113.27161019.58310.47386.3411.03-0.557
    2014/4/252:201.4113.27161019.62510.16786.1210.78-0.613
    2014/4/252:301.4113.27161019.73710.01385.3110.65-0.637
    2014/4/252:401.4113.27161019.7879.67785.7110.34-0.663
    2014/4/252:501.4113.27161019.8989.52785.510.2-0.673
    2014/4/253:001.4113.27161019.8189.61384.310.24-0.627
    2014/4/253:101.4113.27161019.7749.49683.4410.14-0.644
    2014/4/253:201.4113.27161019.8119.15284.199.8-0.648
    2014/4/253:301.4113.27161019.8179.08883.349.78-0.692
    2014/4/253:401.4113.27161019.8289.02582.869.71-0.685
    2014/4/253:501.4113.27161019.8018.92983.939.6-0.671
    2014/4/254:001.4113.27161019.9148.75485.079.43-0.676
    2014/4/254:101.5033.27161019.9878.74685.29.41-0.664
    2014/4/254:201.6923.27161020.0898.7984.499.43-0.64
    2014/4/254:303.4043.27161020.0758.8184.119.42-0.61
    2014/4/254:4017.5253.27161020.1428.58384.889.23-0.647
    2014/4/254:5077.9243.27041020.2748.58384.59.23-0.647
    2014/4/255:00199.8633.27041020.3758.62783.539.26-0.633
    2014/4/255:10370.4823.26921020.6318.78582.889.4-0.615
    2014/4/255:20548.3723.26811020.8678.7483.129.32-0.58
    2014/4/255:30708.1043.26811020.9959.15681.99.7-0.544
    2014/4/255:40869.143.26811021.1649.32581.929.84-0.515
    2014/4/255:50996.463.26811021.2569.78379.7610.28-0.497
    2014/4/256:001137.6573.26811021.52310.06578.3510.51-0.445
    2014/4/256:101239.493.26811021.79710.51576.4110.94-0.425
    2014/4/256:201379.1423.26691022.06311.06374.1911.44-0.377
    2014/4/256:301488.4923.26691022.28911.55270.7811.9-0.348
    2014/4/256:401593.4733.26691022.92311.94268.8212.18-0.238
    2014/4/256:501713.3073.26691023.57912.7966.5612.98-0.19
    2014/4/257:001768.4733.26691024.5512.90265.4712.94-0.038
    2014/4/257:102995.6823.26691025.64413.47962.5614.18-0.701
    2014/4/257:203140.8763.26691026.76515.12351.6418.54-3.417
    2014/4/257:303355.3063.26691028.09315.1551.4218.25-3.1
    2014/4/257:403140.8763.26691029.21616.24648.6218.97-2.724
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    2014/4/258:203502.2333.26691032.20620.36342.0221.87-1.507
    2014/4/258:304249.7193.26691032.67920.53142.2221.83-1.299
    2014/4/258:404266.7373.26691033.27920.86742.6421.9-1.033
    2014/4/258:504553.913.26691033.77721.30841.0222.1-0.792
    2014/4/259:004649.7853.26691034.11121.87341.9222.09-0.217
    2014/4/259:104728.7493.26691034.20222.1542.9221.310.84
    2014/4/259:204851.1473.26691034.60222.08342.321.081.003
    2014/4/259:304872.0243.26691034.89522.63842.9321.441.198
    2014/4/259:405044.1783.26691035.17823.40239.7722.041.362
    2014/4/259:505111.1843.26691034.44522.71340.7421.511.203
    2014/4/2510:005156.6273.26691034.29823.42138.6222.281.141
    2014/4/2510:105225.9833.26691034.3423.30239.7722.181.122
    2014/4/2510:205225.9833.26691034.14724.3537.1223.21.15
    2014/4/2510:305225.9833.26691033.94324.37936.7523.241.139
    2014/4/2510:405493.1693.26691034.3624.56732.7523.31.267
    2014/4/2510:505621.7483.26691034.43125.7530.1524.441.31
    2014/4/2511:005569.7563.26691033.97726.47528.4525.11.375
    2014/4/2511:102786.8273.26691034.40426.90626.525.51.406


  6. 結果の検討
    (1)ようやく気象観測レコーダが完成しました。これは、PIC18F4553マイコンとPICkit3で検討した内容の集大成です。
    (2)照度(Lux)は、カタログ値から推定した概略値です。AD変換の上限・下限の制約から上限と下限で値が飽和するようです。このため、約1.4Lux以下は値が飽和します。
    (3)電圧は電源電圧の値ですが、上限・下限で値が飽和します。(電圧低下確認用です。)
    (4)気圧の単位はhPaで計算式はカタログ値を使用しました。
    (5)気温1(℃)の計算式はカタログ値を使用しました。
    (6)湿度(%)の計算式はカタログ値を使用しました。
    (7)気温2(℃)の計算式はカタログ値を使用しました。
    (8)気温1-2は気温1(℃)と気温2(℃)の差分です。(差分が一定値とならないことが確認できます。)
    (9)測定値の厳密な校正は難しいので、まずはこれで観測を開始する予定です。













3章:HC-SR04 超音波距離センサーモジュールに行く。

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