ロードセルを使った簡易スケールの製作

これまで、重さを測定する秤(キッチンスケールとか、体重計とか)の仕組みを考えた事もなかったけれど、ひょんな事から、「重さを量ってパソコンで処理する」という必要性が出てきたので、ちょっとためしてみることにした。

ロードセルには、いろんなタイプがあるが、今回の目的に最適な条件としては、

  • 厚さ(高さ)を要しない事
  • 測定範囲は、最大でも10kg程度
  • 精度は数グラム程度でOK
  • 対象物を置く面積は、そこそこ広い
  • 高価なセンサーはNG
  • 簡単にArduinoへ接続出来ること

【ロードセルの色々】

1 「ロードセル」の画像検索結果 中央部にかかる圧力で重さを計測するタイプ。
2 「ロードセル」の画像検索結果 中央部で測定できるからバランスは良いが、高さが高くなる
3 「load cell」の画像検索結果 安価
いろんな重さ範囲の商品あり。
4 「load cell」の画像検索結果 ハーフブリッジタイプ。フルブリッジにするには2個必要。
薄く出来て、かつ4個使えば広い面積を安定して測定するのに良いが、10kg程度に丁度よい物が見つからない。体重計等で4個使う用途が多い。(50kgタイプ x 4とか)

これらの条件を考えて、今回は3のタイプで10kgのフル・ブリッジ・ロード・セルを使うことにした。(link)

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nRF24L01を搭載した一台の受信機で、複数台のnRF24L01からの信号を受信処理する実験。

いくつかの場所に分散したArduino機から、各種の情報(センサー情報とか)を送信して、一台の受信機(ホスト)でそれらをまとめて受信し、PCと接続し、PCで処理したりサーバーに上げたり・・という事を実現したので、そのまとめ。

いろんなWEBからの情報を集めながら、複数台の通信が出来るようになったので、まとめておくことにした。    

何台も同じような配線をするのは面倒だし、nRF24L01モジュールの性能が配線に敏感・・という書き込みがあちこちにあったので、基板を起こすことにした。→基板製作の詳細はこちらへ

出来上がった基板はこちら。DSC_0270 

搭載出来る部品は下記のとおり。    

  • Arduino Nano  (5V) x 1     
  • 16×2 LCD module (4bit interface) (5V)     
  • nRF24L01 (3.3V)     
  • MAX6675 module (5V)              

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Arduino Nano, LCD, nRF24L01, MAX6675等を搭載するカスタム基板を作ってみた。

Arduinoを使っていろんなプロジェクト遊びをする際、プロトボードにジャンパーワイヤーを挿しながら原理確認をするのは良いけれど、そのあとの製作を全部ユニバーサル基板+手はんだで行うのは、結構面倒だし品質も上がらない。

ということで、自分のプロジェクトとして良く使う、Arduino Nano、16×2のLCDモジュール、2.4GHzのRFモジュール(nRF24L01+)、熱電対温度センサーモジュール(MAX6675使用)および、RFモジュール用の3.3V電源やユニバーサル部分を設けた基板を設計して、中国のベンダーに発注し、実際に使ってみたので、設計内容と反省点、今後への改善点等をまとめてみた。

【完成した生板の写真はこちら】

DSC_0270

【概略ブロック図】

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