電流・電圧計のモニターをするきっかけとなった下の記事の続きになる。
やっと、整ってきたので、とりあえずの目標である電流・電圧をラズパイで確認できるようにする。参考のサイトは以下の2サイト
この商品で、電圧・電流を常時監視することはできる。記録もするとなると、電流・電圧センサーとラズパイで記録ればいいかなという発想。センサーは
を使ってみた。INA226の商品も買ったんだけど、色々あって、INA260を使ってみた(壊したわけじゃないよ[震])。一応、高精度みたいだし・・・w
電源(ソーラーパネル)と負荷(モバイルバッテリー)の接続
15A36Vまで計測できるスペック。電流計(直列つなぎ))と電圧計(並列つなぎ)の接続の仕方は中学で習うと思うけど、よくわかんないことはしっかり予備知識をつけてから配線すること(ほんとに自分もわかってる？w)。電源に電流計を負荷をかけないでダイレクトにつなげたりするとショートするし危険。
電流計・電圧計接続の解説サイトだと「正確な数値が測れない」とかマイルドな感じで書いてあるけど、一瞬でぶっ壊れますからね!!
そして、言うまでもないけど、センサーはスペック以上の電流・電圧をかけるとぶっ壊れる。加えてこのセンサー、気を付けなきゃならないのが、電流はプラスマイナスを逆につないでもマイナス数値(-15～15A)で電流を測定できるけど、電圧を逆につなぐとぶっ壊れるらしい。
ハイサイド接続でソーラーパネルとモバイルバッテリーを接続する。
- 電源(+) => ソーラーパネル(+)
- 電源(-) => ソーラーパネル(-)
- 負荷(+) => モバイルバッテリー充電側(+)
- 負荷(-) => モバイルバッテリー充電側(-)
に置き換えて、あとは色通りに配線する。この接続が一番注意するところ
ラズベリーパイとの接続
このデバイスは、I2Cという同期シリアル通信規格を使ってラズベリーパイと通信する。ラズベリーパイにはI2CやSPIという同期シリアル通信のインターフェイスが用意されている。シリアル通信というとRS232C(非同期)とかPC-98時代にプログラミングした記憶が…。
仕組みを理解することは悪いことじゃないけど、とりあえず、
「固有アドレスを付与して芋ずる接続できる規格」
っていうザックリとした認識で理解w。2線(SDA、SCL)で実現していて、とってもシンプルなインターフェイスだ。細かくよむと、プルアップ抵抗を正しく実装しないと、はまったらと大変みたい。オシロスコープで波形を見てっていうけど、オシロスコープとかないしw。
とりあえず、このセンサーは
とのこと。ラズパイは内部で1.8kΩの抵抗でプルアップされているので、そのままダイレクトにつないでみてもOKという認識で先に進めた。
では、実際ラズパイのピン(GPIO)に接続していく。
使うのは、1番PIN(3v3Power)、3番PIN(SDA)、5番PIN(SCL)、6番PIN(GND)だ。ラズパイはI2Cの電圧は3.3Vだから、1番PINの3.3Vを使おう。結構5V流しちゃうブログを見かけるけど、ラズパイのI2Cの仕様は3.3Vだから気を付けたい。5V仕様のセンサーとI2Cと接続する場合はロジックレベルコンバーターを使うべき(この話は後日)
では、早速ブレッドボードで接続して・・・
ってwこの写真～ラズパイzeroじゃんwwって思った人？
最初は3B+でやってたんですけど、大きくて・・・w。zeroを購入(スイッチサイエンス)してピンヘッダをはんだ付けして、ミニブレッドボードつけて、100均のお弁当箱に入れちゃいました。USBは1本は有線LANアダプタ(Switch用で買ったんだけど既に使ってなかったやつ)。もう一本は電源でApple謹製のiphoneの充電器についてます。
では、次の記事でラズパイで実際Pythonを使って電流と電圧を計測してみたい
