lightsleep有効での電池電圧変化(ラズピコrp2040データロガー)

ようやくそれらしいデータが取れた、何しろ省電力有効にすると電池寿命長くなるから、時間かかると言えば当然と言えば当然ですが

<条件>

・電池:NiH電池の二直、容量1000mAH

・ラズピコ:rp2040のWi-Fi無しモデル

・サンプル周期:10分間隔で電池電圧をSDカードに記録

電池の放電電圧の開始電圧は比較のため合わせてあります(省電力有効は満充電から、省電力無効は放電途中からの測定だから)

SDカードのファイルの見え方、

10月7日の午後から今日の午後までの実行結果、大勢に影響ないけどファイルの日付がなぜこうなるかは理解できていない

青は省電力がほぼ効かない状態での測定、緑はlighsleepをデータサンプリング間隔で設定してとったデータ

電流測定では22mA vs 4mAだったけど、電池電圧の変化はそれ以上に見えてます、なぜだろう?

 

admin

Karel言語

Maker Faire Tokyo 2025でチェコの人たちが、四十年ぐらい前のマイコンボードを展示していましたが、そこのブラウン管ディスプレイに表示されていたのがKarel言語で記述されていると言っていました

じゃKarel言語って何なのと思ったのと、四十年前の言語が今も生き残っているのかというのは自然な疑問

実はちゃんと生き残っているようで、Pythonでも実装されていました

Pythonでの動かし方は、

% pip install stanfordkarel

でstanfordkarelをインストールする、なぜstanfordの名前がついているかというと、stanfordで学生の授業に使われたという経緯があるからのようです

以下のコードを見ればわかるように、forループはPythonのような形式、ロボットを動かすところは直感的なステートメントになっています

from stanfordkarel import *

def main():
    n = 4
    for i in range(n):
        while front_is_clear():
            move()
        turn_left()

if __name__ == "__main__":
    run_karel_program()

実行は、

% python karel.py

で起動しますが、ソースを見てわかるようにmain()が直接起動されるわけではなくて、run_karel_program()でプレイグラウンドが起動されて、起動されたプレイグラウンドからmain()を呼び出す形式を取ります

以下は実行させてみた動画

実はプレイグラウンドのカスタマイズもできるようです

KarelのキャラクタがGopherに似てる気がしますが、直接の関連は無いようで親しみやすいキャラクタを使うというところが共通点のようです

小中学生のテキストベースの学習言語としても面白いかなと思います

 

admin

そこにも落とし穴あったか、(ラズピコmicroPython)

ラズピコのmicroPythonで以下のようなコードではRTC割り込み受け付けられません

つまりlight sleep()で無限に待つ設定にして、RTC割り込みを受けようとしてもラズピコのmicroPython実装では、lightsleep中は他の割り込み受け付けは機能しません

    try:
        while True:
            if alarm_triggered:
                alarm_triggered = False
                clear_alarm_flag()
                time.sleep_ms(5)
                set_alarm()
                value1 = round((adc0.read_u16() >> 4) * 3.3 * 3 / 4096, 2)
                value2 = round((adc1.read_u16() >> 4) * 3.3 * 2 / 4096, 2)
                print(value1, value2)
                if value2 > 2.0:
                    logger.write(rtc, value1, value2)
                machine.lightsleep()
    except KeyboardInterrupt:
        print("terminated")

従って、やりたい機能を実装しようとすると、

machine.lightsleep()でRTC割り込みと同等の値(最大値)を設定してやらないとダメ、電池寿命計ろうと思って無限待ちにしたら最初のRTC割り込みしか実行されず、それ以降のRTC割り込みは発生しなくなってしまった

まあラズピコの実装レベルはその程度のようです

 

admin

1-wireの温度センサーを使う

ラズピコのデータロガーの使い道で温度の記録は主要な用途かも知れないけど、屋外で使うには防水性が必要

ds18x20は1-wire製品で単品では防水性はないけれども、それを金属管に入れて防水性を確保したものが安く販売されているので購入、Amazonで3本セットで販売のもの

SHT30との測定値の差を見るために以下のコードを使用、GP2は推奨の4.7KΩでプルアップ、プルアップしなくてもそれらしい値は出てくるけど、本来的にはかりそめだと思った方が良い、特に複数本つなぐとそれなりに静電容量も増加するし

import time
import machine, onewire, ds18x20
from machine import Pin, I2C

# I2C1 (SDA=GP6, SCL=GP7)
i2c = I2C(1, scl=Pin(7), sda=Pin(6), freq=100000)

# --- SHT30 定義 ---
SHT30_ADDR = 0x44
SHT30_CMD_MEASURE = b'\x2C\x10' # set to highspeed response mode

def read_sht30():
    i2c.writeto(SHT30_ADDR, SHT30_CMD_MEASURE)
    time.sleep(0.008)
    data = i2c.readfrom(SHT30_ADDR, 6)
    temp_raw = data[0] << 8 | data[1]
    hum_raw  = data[3] << 8 | data[4]
    temperature = -45 + (175 * temp_raw / 65535)
    humidity    = 100 * hum_raw / 65535
    return temperature, humidity

# 1-Wire の設定(例: GP2)
dat = machine.Pin(2)

# 1-Wire バス作成
ow = onewire.OneWire(dat)
ds = ds18x20.DS18X20(ow)

# バス上のデバイスをスキャン(複数のDS18B20が繋がっている場合あり)
roms = ds.scan()
print('Found DS devices:', roms)

while True:
    # 温度変換開始
    ds.convert_temp()
    time.sleep_ms(750)   # 最大分解能(12bit)の変換待ち時間
    
    for rom in roms:
        temp = ds.read_temp(rom)
        print('Device', rom, 'Temp={:.1f} C'.format(temp))
    
    print('-' * 40)

    try:
        t, h = read_sht30()
        print("SHT30   Temp={:.1f} C  Hum={:.0f} %".format(t, h))
        print("-" * 40)
    except Exception as e:
        print("Error:", e)
    time.sleep(2)

<実行結果>

今回使用のセンサーのIDもプリントアウトするようにしてます、複数箇所の測定をする時にはセンサーで見て分かる識別手段が必要

測定値で1.5℃ぐらい差があるけども、これはアプリによっては許容範囲、おそらく3本それぞれでもばらつきはあるはず

ロガー自体をケースに入れて、センサーを複数本使ってログを取るような形式になるはず

 

admin