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BME280搭載基板を作り直しました

卒業製作のお付き合いでBME280を搭載した基板を一度作成しました。これまで、自宅にある温度・湿度表示機能を持つ電波時計と比較測定をしてきて、1℃程度の差があることがわかっていました。

その電波時計の温度・湿度表示がどれほど正確なのかはわからないのですが、僅差になると、もっと工夫ができないものか、ということになります(苦笑)。そこで、基板を作り直すことにしました。

最初に作った基板ですが、実は、吸引方式のファンの上に基板を取り付けています。熱の影響が気にはなったのですが、排出ではないので、影響は少ないと判断しました。でも、ずっと気にはなっていました(苦笑)。

ということで、写真のような、ちょっと反則的な配置の基板を作成しました(苦笑)。これなら、ファンの影響はほとんどないはずです。コネクタとの接続が本来あるべき方向ではないので、挿入時にミスをする可能性があるのですが、それ以外は満足しています。

少し、電波時計の温度・湿度表示と比較してみたのですが、差はほとんどでなくなりました(笑)。逆に電波時計の表示の方が少し高めになりました。これは、初めての経験です。

あと、少しソフトウエアの方も見直し、これを以って、後日、学生達と比較してみることにしたいと思います。

IMG_0417.jpg 

回路図を描く

卒業製作用に回路図を描かないといけません。プリント基板を作るツールで回路図は作れるのですが、先日お話ししたように、私の環境ではうまく動きません。それに、まだ使いこなせていません。したがって、今回については、別の方法を考えないといけません。

まず思いついたのは、Excel用に電気回路部品を用意してくれている人がいるのでは、ということです。隠れた需要はあると思うので、提供してくれるはずがいても不思議ではありません。ちょっとネットで検索してみたら、ビンゴでした(笑)。しかも、フリーでした。

次に、ツールを使って描くことを考えました。調べてみると、使えそうなツールがありました。BSch3Vというフリーソフトウエアのツールです。Excelを使うと、デバイス間の接続を行う必要があるし、配置を変えたりするとそれなりに手間がかかるので、ツールがあるのならそちらの方がよいと考えました。他のいろいろなツールとも連携できるようですし、機能もシンプルなので、簡単に使いこなせそうです。

ということで、このツールを使って今回は回路図を描くことにします。

Raspberry Pi4は期待ほどでは

Raspberry Pi4を購入してから3ヶ月ほど経ちますが、個人的には期待ほどではない、と思っています。あまり高速化も感じられないし、逆に立ち上げ時はPi3の方が速かったような気がします。

ソフト的に不具合があるのか、起動時にデスクトップ背景が画面全体に広がってくれません。ある操作を行うと、本来の形に戻るのですが、毎回するのは結構面倒ですね。

CPUもRAMもパワーアップしているはずなのに、それが実感できないのが現状です。今後、アップデートすることで改善されるかもしれませんが、期待していただけにがっかりです。もっとも、1万円でお釣りがくるようなコンピュータでここまでできるのは凄いことかもしれませんが、そういうことは往々にして忘れ去られてしまいます(苦笑)。

プリント基板を作る、その3

プリント基板で学生に回路を組み立ててもらったのですが、結論から言うと、動作しませんでした(苦笑)。2敗です。

普通に考えると、失敗しそうもないのですが、よく見ると、ハンダがパターン間をブリッジしているではありませんか(苦笑)。つまりは、ハンダ付けの技術が未熟だ、ということでした。

私も見たのですが、部品の配置は間違っていませんでした。とすれば、あとはやはりパターン間のショートか、イモハンくらいでしょう。ハンダゴテを当て過ぎて部品を壊してしまった、という可能性もありますが、低いでしょう。

学生にセルフチェックさせても相変わらず動作しなかったので、先週末に基板を持ち帰って自宅でチェックしました。

結局、どちらもハンダのブリッジとイモハンでした(苦笑)。数が多かったので、それなりに時間がかかってしまいましたが、対策した結果、動作する事を確認しました(笑)。これで、性能測定、レポートへと進むことができそうです。

それにしても、自分で何とかできないのでしょうかね。見ていると、ちっと高い壁があると、すぐに投げ出してしまうようです。もう少し頑張れば違った風景が見られるのに、と思うと少し残念です。

BME280の真実?

卒業製作で使用した環境センサなのですが、これを使うと、なぜか気温が高めに出てしまいます。そんなもんなんだろう、と割り切れればよかったのですが、あいにくとそんな性格ではなかったので、ずっとこの疑問を温めていました。そして、レポートを書こうと思ったこともあり、考察の一環としてこの問題を取り上げることにしました。

まずは、英文のユーザーズマニュアルをもう一度精査することにしました。作る時には動作させることを優先させたために、必要と思われるところだけを拾い読みしたためです(苦笑)。

新たに読み直してみると、このセンサーは、温度も測定できるようなのですが、周囲の気温というよりもセンサ自体のようなのです。というのも、マニュアルを読むと、湿度と気圧センサの補正用、という旨の記述があるからです。さらに、周囲の温度の推定として使うことはできる、という記述もありました。

どうも、湿度と気圧センサは動作時に発熱するので、その補正用として(高性能の)温度センサがあるようなのです。

これがわかれば、発熱させないで測定できれば、つまり、Forced Modeで動作させれば気温測定ができそうです。ちなみに、今まではNormal Modeで使用していたので結構発熱し、そのため、2℃程度高めに出ているのだと推測できます。

そこで、ソフトを修正し、Forced Modeで動作するようにしてみました。結果はビンゴでした(笑)。参考にしたものが、電波時計に付いている温度表示なので、どれだけ信用できるのかわかりませんが、両者の表示のズレは0.5℃程度になりました。

あと、測定値なので、移動平均を取るようにソフトを修正しました。これで、多少、安定する方向になると思います。

まだ工夫が盛り込めそうなので、もう少しやってみることにします。
プロフィール

core_dump

Author:core_dump

「AyajinSoft」の[Ayajin」ですが、今は昔、某所に派遣されていた時に、「怪しい人=怪人」と呼ばれたことがあり(オシロスコープなど、他の人が持っていないようなものを持っていただけなんですけどね)、なぜかこの音が気に入ってしまい、以来、この表記を使っています。

基本的に組み込み技術者です。一時期、iOSアプリの開発に従事していましたが、今後は制御系を中心にやっていこうと思っていますが、なにぶん相手のある話なので、組み込みや制御を中心に、アプリ寄りなところまで含めて幅広くやって行こうと思っています。

技術者なのですが、最近、いろいろなことに興味や面白さを感じるようになりました(ソフトウエア工学だけでなく、自然科学、人文科学、社会科学などなど)。それが高じて、現在、大学で哲学を中心に勉強しています。

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