貯水タンクにおける超音波と電波(無線)の利用
手作り 貯水量
超音波による貯水量測定/表示 無線による情報伝達水位 メーター 容量
Rev.
54
 Original :2013-04-17 Wed
 Updated :2017-04-22 Sat..
雨水タンク
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残り湯タンク
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貯水タンクにおける超音波と電波(無線)の利用
手作り 貯水量
超音波による貯水量測定/表示 無線による情報伝達


超音波によるメータリング
貯水量モニターモジュールの製作
電波(無線)によるテレ・メータリング
貯水量情報の伝達に応用
 ⇒⇒

 雨水をタンクに溜め庭の散水に利用したり、風呂の残り湯を専用のタンクに溜めトイレットのフラッシュ(洗浄)に利用
して、効果は充分得られた。
 本来の機能からすこし逸脱するのだが、直接タンクを覗くこと無く、貯水量を(屋内から)知ることができるモジュール
も数セット製作したが、これは実に楽しい(苦しい?)作業だった。実用面でも、予報では3日先は雨天だから、今日はxx
明日はxx板蹐忙郷紊靴同水タンクを空にしておこう。などと効率の良い雨水利用ができるのだ。

 貯水量を知る方法は多くあるが、私が製作したのは以下の2種類の作品だ。

1、 水位に応じて上下するマグネットを内蔵したフロート(浮子)と磁気に応じて開閉するリードスイッチの組み合わせで
   該当の水位のリードスイッチの On/Off 信号を読み取ることで水位を知る作品。

2、 超音波(我々には聞き取れない高周波音波)を小さな専用スピーカーから水面に放射し、 [ こだま ] の様に反射して
   くる超音波をマイクロフォンで捕らえ、その時間差から水面までの距離を知り、結果として貯水量を知る作品。

 このページは [ ] の作品の紹介だ。

2012-11-02 Fri.
 超音波送受信モジュールは下の画像の様な形状をしている。価格は数百円で電子部品店ならどこでも入手可能だ。
超音波 Tx/Rx モジュールは安価に入手可能だ。
 ジャンクボックスから取り出して並べた超音波モジュール。
トランスミッター(スピーカー) とレシーバー(マイクロフォン)で構成される。
 超音波を送信するモジュールとその超音波の受信モジュールのコンビで構成される。形状も構造も基本的に同じなので
ラベルを見ないと送受の区別が付けられない。

相互の区別はラベルを見ないと判別は困難だ。

相互の区別はラベルを見ないと判別は困難だ。
 送受コンポーネントは基本的に同じ構造なのでラベルやロゴで判断する。送信側には Send / Speaker を意味する
S とか Transmitter を意味する T が、受信側には Receiver を意味する R が刻印されていることが多い。
 実は、トランスミッターとレシーバーを相互に間違えて接続しても多くの場合ほとんど問題なく動作する。また誤接続
で部品が破壊される事はない。

私は、今回の試作その他の時も両者を全く区別しないで使用している。ジャンクボックスから外観を無視して2個取り出
し、勝手に片方を Tx 、残りを Rx として組み立てているが今まで問題が起きたことはない。厳密には両者の区別があ
るのだろうが、私程度の個人が作る作品はそこまでシビアでないのだろう。

_
20
14-06-01 Sun
超音波によるメータリング
作品の紹介

 2014年6月の時点でほぼ完成している作品を紹介しよう。
メインタンクを購入した。
 2009年にDIY ショップから我が家に運んだ 500箸陵椴未離織鵐、外寸は(約1,100cm x 800cm x 850cm )の
おおきさだ。このタンクに蓄えられた貯水量を知るにはいろいろな方法があるだろう。
 一番簡単な方法は蓋を開けてのぞき込めば良いのだ。さらに水位センサーなどを内部に組み込み、電子的に
読み取る方法もあるだろう。


 ” this is it ! ” と誇らしく紹介したいのが今回の作品だ。これを(何も加工されていない)500肇織鵐の開口部に
乗せれば瞬時に貯水量を教えてくれるのだ。

 実際にタンクに乗って稼働している画像も紹介しよう。(↓)


 タンクにバケツ一杯分の水しかない場合(約10醗焚次法△海陵佑法)表示される。

貯水量が約20箸魃曚┐襪函貯水量は25函覆海離轡好謄爐良充単位は25箸覆里如砲班充┐気譴襦
 500肇織鵐の残量がバケツ一杯分あるか否かの判断可能なセンサーは他には簡単に見つからないのでは
ないだろうか。
 普段はこの様に()貯水量と満タン500箸紡个垢詒耄┐表示される。

 現時点の表示は 25肇好謄奪廖△弔泙 25-50-75----475-500-Full のモードでテスト稼働 中だが、プログラムメモ
リーの容量(現時点のメモリー占有率 70%)にも関係するが 20肇好謄奪廚癲焚椎修も)・・・。

 タンク仕様の 500箸凌絨未ら4cm 上昇時点で、上()画像のメッセージが表示される。前述したが水位は超音波を
利用してセンスしている。 web でサーチすると超音波発振回路の多くの事例が見られるが、中には、『この回路ではとう
てい動作しないだろうな。』と思われるものもあるが、今回のプロトタイプ No.2、3の安定した性能は、選択した回路が大き
く寄与しているのだろう。

 読者には、どのようにして貯水量を表示しているのか説明不要だと思われるが、念のため述べておこう。
 私が Watergate-25 と仮称するモジュールの [ お腹 ] から・・・・。

1、 超音波を水面に向けて照射する。
2、  [ こだま ] のように返ってくる反射波も [ お腹 ] で聞き取る。
3、 その反射波の返ってくる時間から水面までの距離を計算する。
4、 あらかじめメモリーされていた距離と貯水量のマトリックステーブル(表)から貯水量を表示する。
上記 1〜4をマイクロプロセサーが瞬時に行ってくれるのだ


 これ()は試作品のテスト中の画像だが、試作機からタンク内部に向けた2個の銀色の筒、つまり超音波送信&
受信モジュールが見える。また液晶表示も(試作段階のプログラムなので)水面までの距離 017cm が表示されてい
るだけだ。


 これが()[ お腹 ] から送受する超音波のスピーカーとマイクロフォンだ。


下図は私が製作したそれぞれ特徴を持ったディスプレイモジュールだ。今回製作課程を紹介する作品は図面左下の ( 079 ) と
記されたモジュールに該当する。


 この超音波を利用した作品の制作/テスト中の様子の報告を続けよう。

 今回は試作品を3セット製作した。試作第1号のプロトタイプ One は基本データを採った後分解し次期試作品の材料と
なった。 画像 #14-R0016230 左側がプロトタイプ Two 、右側がプロトタイプ Three だ。


この2セットのプロトタイプ製作のために新規に注文したパーツは LCD:液晶モジュールのみで、殆どはジャンクボックスから
拾い上げた物を使用した。もちろん超音波送受モジュールもジャンクボックスからの帰還者だ。
 今回の作品に使用した部品リストは後半に記載しておいた。

これは我が家の風呂でトライアル中の作品(右側:プロトタイプ Three)だ。

 左側のモジュールは残り湯を裏庭のタンクへ送水するモジュールで、裏庭の 500肇織鵐に送水中だ。送水に伴って下がる
水位を右側の(今回の作品)でモニターしているのだ。『水位が下がればそれに応じて数値も一定の関係で変化するのは当た
り前でそんな事はテストするまでもないではないか。』との声が聞こえそうだが、設計アイデアは水面に超音波を照射するデザ
インでも、送信モジュールの指向性の関係でバスタブの側面からの反射波も少なからずあるため、ある水位から数値が乱
れる可能性も否定できないのだ。テストはその可能性の確認も必要なのだ。


 2014年のある時期の我が家の風呂の朝の風景・・・。この間各種パラメーターを得ることができた。


 水面をにらむプロトタイプ Two 君。


 今回もお風呂でテスト。準備のため、風呂床に置いたプロトタイプ-Two君はすでパワーオン状態なので、律儀に『センサーから
カメラの三脚まで37cm です。』と教えてくれている。



 ある日の深夜の私のワークベンチ。プロトタイプ Three に適したケースがジャンクから見つかった。
( TAKACHI  SY-110 ) ジャンクキャビネットに組み込みを試みる。しかし一部のパネルは既に穴あき済みなので
今回再使用はできない。
(注) TAKACHI 社は販売している一部の商品 ( ケース・キャビネット)の構成部品の個別購入も可能なので、時間
に余裕があれば純正のパネルのアルミ板が単体で入手可能だ。


 パネル(画像中央の黒い板)は使用済み部品なので以前の穴があり使えない。そのため旧作品をばらして
再使用することにして、このアルミケースを犠牲者にすることにした。


 未使用の余り物も見つかった。これで何とか対応できそうだ。


 さらに作業を進める。


 プロトタイプ Three 君の [ 顔 ] 、最近発売された軽自動車の SUV に顔つきが似ているような・・・・。


 この様に、再使用で切り抜く部分と、既存の穴が重なるように切り取れば、破棄する部品でも生かして
使えるのだ。
_

 今でも稼働できる旧作品だが、次期作品のため分解。

 カットダウン。

 切り出したアルミ板に2個のパンチ穴( 20mmφ)を開ける。


 また顔つきが変わってしまった。


 こんな [ 手(足?) ] が付きます。

 お腹は昔のビス穴が数カ所残っていて、、。


 ベンチ脇に渡した板に自身の足で立って、地面までの距離を測定。81cmだと表示され、私の実測値も
79.8cm だった。

 
 現場で距離計のプログラムをセットしてトライアルスタート、画像は小さいが、水面まで 035cm だと彼は言っている。


 このイラストならイメージを掴みやすいだろう。下方に照射された超音波は水面で反射して返ってくる。それを
超音波マイクロフォンで受信し、その時間から水面までの距離を算出しているのだ。
 ちなみに、常温で音が1cm 進む時間は 28.8 マイクロ秒だ。今回の(↑)事例では照射した超音波は
2,016 / 1,000,000 秒後に返って来る。2,016を28.8で割り算すると答えは 70 ( cm ) これは往復の距離なので
さらに2で割り算。結果として 35cm を導き出しているのだ。


 数日前 [ 裸で ] 500肇織鵐に乗ってパラメーター採集中の彼。このときは、そっけなく 017cm と言って
いただけだったが。。


 最終バージョンでは水面までの距離を貯水量に変換、同時に満タンに対する割合をパーセント表示
している。

 現時点では高湿度の環境で電子器機が長期間正常動作できるか疑問もあり、私の設計基準とする10年の
耐久性が得られるか疑問だが、市場に無い(もしくは高価で入手困難な)物を自身の能力で作り出す喜びは
何物にも代えられない楽しみだと私は考えるのだ。
 電子距離計キットなどの経験や雨水タンクなどに興味のある方はチャレンジなさってはいかがだろうか。

2014-06-08 Sun.

 その後、ファームウエアの細部のパッチング、回路図やパーツリストのアップデートを終え、薄暗い残り湯タンク
のキャビネット内で水面のモニター(と自身のモニター)を続けている。資料整理の関係もあり、プロダクト ID #078
と呼称開始。


 タンクの仕様の 500リットルを越えても貯水は可能だが、現在その追加量は不明だ。 520リットルと仮定しているの
だが、チャンスがあれば調べてみたい。

今回の製作事例の主なパーツリストを以下に示す。

 部品名  型式  必要
 個数
 おおよその単価
 PICマイコン PIC16F84A  PIC16F84A-20/P  250
 セラミック発振子 20MHz  CSTLS20MOX51 30
  18pin IC ソケット 1 40
 黄緑発光LCDモジュール(バックライト有り・5V
 16 x 2行 (今回は一例:色サイズは任意)
 TC1602E-06T 1 700
  ユニバーサル基板 AE2G 200 
 フラットケーブルコネクター 14ピン 216314P3 143 
 オーディオ用オペアンプ JRC NJM4580DD  NJM4580DD 1 50
  超音波 センサー 送受セット  UR1612MPR/UT1612MPR] 1   300 
  スイッチングダイオード  1N4148 2  
  セラミックコンデンサー 104 222 など各種   数個  
 1./4watt カーボン抵抗 各種      
 電解コンデンサー 25V470μF 16V10μF など    
  5V1A 3端子レギュレーター  L78005CV 25 
 ピンヘッダー オス L型 14Pin 1 ---
 ケース 一例 TAKACHI  SY-110 など (任意) 1 570
 プッシュスイッチ 1
 トランジスタ  2SC1815 1
 タイマー IC NE555  1 40
 半固定ボリューム 10k〜20kΩ 500kΩ      
 12V 500mA〜1Amp AC アダプター
 バスポンプ付属品などの流用可能
一般品 --
 
 パーツリストはキャビネット(ケースなどは省略した。理由は貴方のストックパーツ等の流用
がベターだと考えるからだ。
 タイマー IC 関係のパーツは液晶のバックライトを一定時間点灯後消灯のために使用する。故に
バックライト未使用の場合は不要。( NE555、2SC1815、 プッシュスイッチなど)
 液晶をケースに組み込むとき、重宝するのが2.6mm 用のスペーサーで、秋月電子は商品コード P-07311
で販売している。液晶の取り付けビスは2.6mm なのだが、そのサイズのスペーサーは入手しづらいのだ。
 FYI : 2.6mm Spacer ⇒⇒

 現時点 ( 2014年7月 )の大まかな仕様 仮称 Watergate-25
 モデル名  プロダクト ID #079
 測定能力  コダマ社の ローリータンク LT-500 用に特定 10函520函/絨綿解能 1cm
 表示ステップ  00-20-40-60-80-100-- - - - - 480-500--520-FULL/EMPTY  
 消費電力  13mA /Back-light Off 、/63mA/Backlight=On /、/ソース:エネループx8本  
 外部への信号  アラーム用に 25醗焚 or 500醗幣紊了 無極性のポイント ( C-Type ) 
 追加機能(将来)  LT-500から 1km 以上離れた地点で貯水量を表示する。(微弱電波使用)
2016年3月、100m 離れた4カ所のタンクの貯水量表示可能な作品完成。⇒⇒
 Excuse  2009年頃に販売された LT-500 の形状に対応、他年の LT-500では多少誤差発生。
製作依頼、Firmware 提供依頼には対応しません。



超音波によるメータリング
貯水量モニターモジュール
プロダクション ID #079 の製作

2014-06-12 Thu.

 より使いやすくするため、新しいデザインの試作に進む。前回同様古い作品を壊して流用する。
プロダクト ID #079 とアサインした。


 切り出したアルミ片を加工して、液晶パネルを作るのだ。購入時にパーツに付属していた図面は信用で
きないことが多いので、現物の液晶モジュールに合わせカットラインを下書き。


 ドリルで大まかな穴を開けるのもいつもの手順だ。


 [ ジョーズの口 ] を作る。常識的に、金属加工現場には LCD などの電子部品の接近は禁止条項だが
この LCD は破損部品なのだ。


 ヤスリで窓を広げて、、。


 最初のアルミ板の切り出しから約1時間弱でここまで加工が進む。


 液晶保護スクリーンは前回同様黄緑色を選んだ。ちなみに欧米ではこの様なスクリーンは [ レンズ ]
と呼ぶことが多い。エレベーターの行き先を示すボタンのカバーなどもやはりレンズと呼んでいた。
 適切なサイズにカットして液晶モジュールのビスが通る穴を開ける。


 さっそくベンチテスト中のモデルを使い、 LCD の仮取り付けを試みる。我ながらなかなかのできばえ
である・・・(と自己満足)。
_

 LCD モジュールをパネルに取り付けるにはいろいろな方法があるが、これは一例。レッドアロウ
は 2.6mm ビス用のスペーサー。


 ビス&ナットで取り付ける方法も一般的だ。LCD モジュールは購入時期により同じ型式番号でも
厚みが異なることがあるので要注意だ。

2014-06-13 Fri.

 LCDモジュールも純正サイズのコネクターを使うと(大きいため)キャビネットに組み込みが困難なので
直接ワイヤーを半田付けして取り付けスペースを稼ぐ。
 1本はみ出した様に見える黄色いワイヤーは、液晶のバックライトコントロールラインだ。単なる On/Off で
なく、普段は Off していて、スイッチ操作に応じて 12秒程度 On させるのだ。


 今日も昨日に続くキャビネット関係の工作作業を行った。右の作品は紹介済みだが、今回の作品は左のユニッ
トだ。右はプロダクト ID #078、 左はプロダクト ID #079


 機能的に大きな変化はないが、ソニックセンサーの送受信を [ お腹 ] で行う様にデザインしたのだ。



約半年後、タンクキャップの改造を行った。
 貯水タンクのキャップに超音波を送受信するための穴(約 30mmφの穴を2個)を開けておき、ここに今回
のモデルを乗せれば穴開け以外のタンクへの加工作業なしで、貯水量を知ることができるけだ。

2014-06-13 Fri.

 我が家の500肇織鵐に乗ったプロダクト ID #079君。タンク側には一切の加工は加えていないが、
ちゃんと現在の貯水量を教えてくれるのだ。


 すでに解説済みだが、プロダクト ID #079の基本アイデア図だ。


 LCD窓部分をクローズアップした画像。今の貯水量は 275箸世箸錣る。


 これが今回の作品の姿だ。窓には520箸班充┐気譴討い襪、私の手が支えている位置から床までの距離から
プロダクト ID #079君はそれを500肇織鵐の水位とみなし、520箸世犯獣任靴燭里澄
_

 背面を示す。白い押しボタンスイッチは、前面液晶のバックライトの点灯用で、押すと約12秒間点灯する。

2014-06-14 Sat.

 内部は超音波送受モジュールをキャビネット裏面中央部にセットした関係で PIB はアンバランスな配置になり
[ がらんどう ] 状態だ。


 メイン PIB を二段重ねに組み込むことも可能で、この場合内部スペースの 1/2 が空く。実は当初のトライア
ル・バージョンでは、この空いた部分にエネループなどの電池を組み込むことも考えていたのだ。


 現時点ではこの様なレイアウトだ。前述したように、小さくまとめれば [ 大人のげんこつ ] 程度に納めることは
可能だ。 LCD 液晶を固定するビスだが、希望のサイズが手元になく現在仮止めである。購入単位が200本なので
購入しても無駄が多すぎるので躊躇しているのだ。 web で10本単位程度の入手先をサーチしている最中である。

 補足 2016年 [ 大人のげんこつ ] の大きさの作品を完成させた。 ⇒⇒


 後部の白い押しボタンスイッチは、前面液晶のバックライトの点灯用で、押すと約12秒間点灯する。右側の
黒く見える物は電源ジャックで 2.1mm 標準ジャックに対応。 7〜16Volt の DC 電源をつないで使用する。
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 ホームページ用の写真を撮った後は [ 現場 ] に戻り、約1ヶ月の予定で FVT フィールドベリファイテストを続行
中だ。・・・の予定だったのだが、某氏からのリクエストで貸し出す事となった。あくまで貸し出しなので、いつかは
帰ってくるはずだ。

2015-10-24 Sat.
 その後約1年半が経過したが、この作品(↑)は知人宅に居着いたままだ。貸し出し中の状況を先日問い合わ
たが、快調に稼働しているとの回答が帰ってきた。
 一度だけ、200箸涼水状態で、表示される数値が数秒で、200〜500リットルと大きく変動する事があったそうだ。
原因は、ふたの隙間から入り込んだ昆虫のハチが内部を飛び回り、超音波センサーの反射波を妨害した珍しいケ
ースだった。


 このディスプレイ・モジュールは私の他の作品の様にタンクから遠く離れて、たとえば裏庭のタンクの貯水量を
物置でモニターすることはできない。
 現時点で完成している超音波を利用した貯水量表示装置は下の図面に示す2種類である。


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2014-06-21 Sat.
 今回製作した超音波を利用した貯水量表示モジュールは、タンク側に一切の加工不要で貯水量を表示できる特徴を持つが
以下の2点の弱点を持っている。
1、 タンクから数メーター以上離れた位置では貯水量を読むことができない。
2、 以前製作した(マグネットフロートとリードスイッチを使った)システムの表示装置に接続できない。

 以下に示す仮組立したモジュールが、その弱点をカバーする作品(プロダクト ID #080 )だ。

 上記弱点をカバーするだけでなく他のフィーチャーも加えた作品番号80君。

 
 丸い物がふたつ横に並んでいると [ 目 ] を連想してしまう。これで適当な位置に赤色のパーツがあれば顔になるのだが。


 プロダクト ID #080君はカメラまでの距離を水面までの距離と判断し [ 375 ] リットルと表示している。画像では並んでいるが、
相互を繋いでいるケーブルは10メートルなのだ。


 同様に LCD :液晶表示モジュールに繋ぐとこの様に表示された。カメラとの距離が少し変わったので [ 400 ] リットルと
表示されている。手のひらをセンサー前で前後すると 00 箸ら FULLまでスムースに変化する。素早く前後すれば瞬間的に
FULL や [ カラッポ ] 等を表示して乱れるが、これは基本アイデアが反射波を計算している関係で、ドップラー効果なども
影響していると思われる。実際の水位が瞬間的に激変することは考えにくいので実用面では問題と考えていない。
 以前所有するケーブルを50メートルの長さに繋ぎ合わせた動作テストは問題なくパスしているので、基本的に同じ回路を
採用したプロダクト ID #080君も同レベルの能力を持つと考えられる。

補足 画像を見て UTP ケーブル ( LAN ケーブル)なら 50メートルの通信可能だと誤解しないで頂きたい。
    マイクロコンピューターの世界では、『 30cm 以上は長距離 』と言われている。それ故 TTL のロジックレベルで 50メートル
    の距離の通信は、電圧降下やノイズレベルでほぼ不可能である。私は2件の対策案で対応している。1:画像では基盤の
    背面にセットされているので見えないが、ラインドライバーの採用。2:ノイズに強い(信号の)伝送方法の採用。
    

 ラインドライバーの一例。有名な MAX232 系のチップ。TTL ロジックレベル ( +5.0Volt〜0Volt) を EIA232対応レベル
(今回の事例では -9.0Volt 〜+9.0Volt ) にコンバートしてくれる。シグナルレベルが 5Volt から 18Volt と大きくなれば当然
ノイズマージンも大きくなり長距離通信が可能となるわけだ。 DIP タイプ以外に表面実装のパッケージも入手可能だ。

2014-06-22 Sun.

 今日はいろいろトライすることが多い日だ。、まずプロダクト ID #080君を風呂に運び水位モニター&伝送の
実践テストを行う。 [PUSH] は水位情報が入ってこない事を示しているが、センサーはパワーオン前なので
当然の表示だ。


 各部の基本動作はテスト済みなので、問題はないはずだ。センサーをパワー・オンする。


 最初の水位情報から 450リットルと表示された。無論バスタブの水量ではなく 500肇織鵐を仮想した
貯水量だ。


 コーヒーブレークの間に、表示は [375] 手で湯面を大きく攪拌して水面をかなり波立たせてみても、上下
1ディジット ( One step ) の範囲に収まっている


 スムースに排水は進行し、湯面はここまで下がった。


 全く問題なく初日のテストは完了。本日は雨の予報なので屋外の雨水タンクの貯水量を書斎で読む
テストも控えているのだ。 
_

 ゾンビのような仮組立姿をいつまでも続けるわけには行かぬため、キャビネットに組み込むこととした。
選んだのは TAKACHI 社製の BC-100B で過去に20個ほど使用経験がある製品だ。


 コネクターの位置や形状、使いやすさなどを考慮して、、、。プロダクト ID #080を示すラベルも貼っておく。




 専門工具を持たないアマチュアの武器は、金ノコ、ドリル、ヤスリだ。




 すこし [ バリ ] が残っている。そして、


 ウエスで拭っても、僅かの金属粉が見られる。


その後ぬるま湯で洗浄する。
 これは以前( 2010年)の画像だが、ぬるま湯と洗剤で汚れと金属粉を完全に取り去る。これは、10年以上
安定した動作を保証できる作品を作るためのいくつかの [ Must & Never ] のひとつなのだ。

 

 
 3時間前はまだこんな()ヒッピーみたいな格好だったのだが、、。


 プロダクト ID #080君がデビュー前に晴れ着を着た感じだ。超音波は底辺から送受する構造なので [ 目玉 ] は見えない。
ボード上のマイクロリレーは、貯水量が20醗焚爾両況でポンプ動作を停止する機能を担当する。

_


 底部から超音波を送受するため、直接床に置いたのでは送受波が乱れ正常表示できないはずなのだが、
なぜか正常値が示されている。


 プロダクト ID #080君を持ち上げてみると・・・・・・・・、彼が座っていた位置の○○にお気づきになられただろうか。


 彼の座っていた場所には、


 超音波を送受信するための穴 ( 40 x 80 mm ) が空いていたのだ。画像 14-R0016559 で表示された
[ 250 ] 箸凌値は、この板から床までの距離を貯水量に換算した値だったのだ。


 お腹をさらしたプロダクト ID #080君。彼がお腹から出した(送信した超音波)は室内のカーテンに反射して
タンクがほぼ空の 25箸鯢充┐靴討い襦2菫 #14-R0016558 が FULL を示しているのは渡した板に
反射したため高い水位と判断され FULL を示したのだ。
_

 プロダクト ID #080君の [ 実際のお仕事 ] をお見せしよう。今の時間は6月23日 05:19 a.m.2偕の私の 部屋の隅のワイヤレス
プリンター横の貯水量モニターは 450 箸鯢充┐靴討い襦
 実は裏庭の残り湯用500肇織鵐に先ほど(これも私の作品の残り湯回収モジュールで)送水したのだが、残り湯用500
タンクの水位の上昇をコーヒーを飲みながらモニターしていたのだ。
 裏庭のタンクの水位変化情報を2偕の部屋にセットされた貯水量モニターまで伝送しているのは、今回のプロダクト ID #080
君なのだ。 Thanks for Mr.80!


 プロダクト ID #80 の稼働状況をイメージした画像だ。実際にセットされる場所は上下のスペースの余裕がなく撮影が無理なので
外部で撮影したイメージ画像だ。


 本体底辺部から送受する超音波のための穴が開けられている。最低 ( 40 x 80 mm )のサイズが必要。画像の例は
55 x 95 mm だ。


 電源ジャックは標準的な 2.1mm DC プラグに対応。9〜16 ボルト、消費電流 13 ミリアンペア。
片隅に [80] のラベルを貼る。


 前述したように本体底辺部から超音波を送受している専用のスピーカーとマイクロフォンが見える。
このケーブルの先にディスプレイモジュールをセットすれば、貯水タンクの加工不要で現在の貯水量が表示され
る。

014-06-29 Sun.

 本来ならこの場所にはプロダクト ID #079 が居るはずなのだが、前述の様に現在貸し出し中なので、書斎で
[ よそ行き ] の画像撮影後、彼はプロダクト ID #079 の代役で、500肇織鵐の開口部の上に渡した板に乗って
水面モニターを続けている。


 一見、板に乗せただけのように見えるが、ゴム足を止める3ミリ・ビスは50ミリの長さで、乗っている板を
貫通して本体を固定しているので落下などの危惧は不要だ。

2016-03-26 Sat.

 Old soldiers never die, but fade away 約2年間無故障で稼働しているが 2016年3月、[ 新兵 ] が老兵の作業現場にやってきた。

2014-06-29 Sun.

 室内の表示モジュールは、タンク貯水量が 340箸班充┐靴討い襦・・・・つまりその後 25-50-75 ステップから、20-40-60-80
ステップにプログラムをアップデートしたのだ。ご存じの様に、マイクロコンピューターはプログラムの記録容量に制限があり、
通常ならば今回の様なアップデートは数分間で済む作業なのだが、記録容量制限にひっかかるためアルゴリズムを組み替え
るなど、かなり汗をかいた作業だったのだ。結果として現時点でプログラム占有率は 99.90% となった。
 今後の機能追加を考慮すると PIC16F84A 以外の MPU 選択も考えておく必要がありそうである。


 プロダクト ID #080 の基本動作と [ ふたつの特徴 ] を示すイラストだ。
1、貯水タンクにセンサーを取り付けるなどの加工は不要。
2、タンクから離れた場所で( FVT : フールドベリファイテストで三ヶ月50mのケーブルで実証テスト済み)
  貯水量を読み取れる。
 数千円の部品代金と知恵(ソフトウエア)で可能なのだ。



 2015年10月
   超音波を利用した貯水タンク表示モジュールのキャリブレー
  ション (校正)を行い精度を向上させた。⇒⇒
 

表示モジュール製作ガイド  貯水量ディジタル表示システムの基本動作概略説明
 自作をお考えのお方へ部品リストなど・・・⇒⇒



 2015年11月のある日の画像だ。裏庭の2カ所の貯水タンクの貯水量を屋内でモニター可能となった。さらにタンクが空に
なったとか、水中ポンプの異常時には Beep 音と赤い LED で知らせる機能を追加した。
 使用している MPU :マイクロプロセサーはプログラムの容量が PIC16F84A のリミットを越えたため、 プログラム・メモリー
容量が4倍の PIC16F88 に載せ替えた。読者は存じだろうが、ハードウエアの改造なしでプログラムのわずかな修正で載せ
替えが可能なのだ。
          
2015-12-23 
 10年以上おつきあいしているクライアントの要望で、『100m先の3セットの貯水タンクの貯水量を屋内で知る装置』の制作依頼
を受けた。タンクから屋内へ貯水データを送るため、 100m も配線を引き回すことは大変なので、このような場合無線でデータ
通信を行うことになる。
 
 現在プロトタイプの稼働テスト中。⇒⇒

2016-02-03 Tue.

 屋外の四カ所にある貯水タンクの貯水量と水温を屋内でモニター可能なモジュールが完成した。


老兵は死なず・・・・・
She comes back again


2017-03-19 Sun.


 これは(↑) 2014年6月の画像だ。当時は最新モデルだったのだが、その後の新製品に押され、引退し、過去の作品類と
共に物置の棚で眠っていたのだが、生き返らせてみた。


 これも現役を退いたモジュール( Model-80)で水位情報を発信する役目を担っていたのだ。今回はこの役目を引き受ける作品を紹介しよう。

 これが(↓)今回紹介する作品だ。

 デイスクリート(個々のパーツ)で構成していた超音波回路は、モジュール化した製品 HCSR-04 に切り替えた。機能的に欠陥を持つが
最大特徴は安価(秋月電子価格 \400.- )なことだ。残りの機能は全てマイクロコンピュータ PIC16F87 が引き受けている。


 今まではこのようなコンビだったのだが、画像では傾いているが、お腹の部分から超音波を送受している関係で、通電したままデスク上に
置くと、超音波センサーとデスクとの距離が近すぎてエラーになるためだ。現在画像左の壁からの反射を水面からの反射と判断し、440箸
表示されている。


 Model-80 を今回の作品に多き換え、水面と仮定した段ボール箱を手前に置き、表示モジュールに接続すれば現役のころと同様に
貯水量が表示されるのだ。
 これ(↑)は実際に貯水タンクの蓋部に開けた穴から得た水位情報をディスプレイモジュールへ送信している画像だ。





 2016年01月
 屋外の四カ所にある貯水タンクの貯水量を屋内で 
 モニターする作品の制作リポート。⇒⇒
 





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