私の入門記録であって、入門者向け解説サイトではありません。

サーボモーター

  • 投稿日:
  • Category:

今後、ポイントをスローアクションで動かしたいと考えているので、ポイントマシンとしてサーボモーターの使用も検証しておかねばならない。下記 2サイトを参考にスケッチを作成した。2つ目のリンクサイトは、ServoEasingライブラリの使用法が役にたった。このライブラリを使用すると、サーボの回転角のみならず、動かし方(回転速度の設定、最初と最後はゆっくり等)の制御が可能になるのである。

[ スケッチ:Esp32_AsyncWebServer_Relay ]

#include <WiFi.h>
#include "ESPAsyncWebServer.h"
#include "SPIFFS.h"
#include <ArduinoJson.h>
#include <ESP32Servo.h> // for Servo
#include <ServoEasing.hpp>
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1);  // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
AsyncWebServer server(80);            // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
#define LED_PIN 33
#define REL_PIN 32
uint8_t led_status;  //LEDの状態制御用変数
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // GPIO25を出力設定に
  pinMode(REL_PIN, OUTPUT); // GPIO25を出力設定に
  // SPIFFSのセットアップ
  if(!SPIFFS.begin(true)){
    Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
    return;
  }
  WiFi.config(ip, gateway, subnet);
  WiFi.begin (ssid, pass);
  while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
    delay ( 1000 );
    Serial.print ( "." );
  }
  // 各種情報を表示
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(ip);
  // GETリクエストに対するハンドラーを登録
  // rootにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/index.html");
  });
  // style.cssにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/style.css", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/style.css", "text/css");
  });
  // LED の制御変数の変更リクエスト
  server.on(
    "/post_test",
    HTTP_POST,
    [](AsyncWebServerRequest * request){},
    NULL,
    [](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
      String resjson = "";
      for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        //Serial.write(data[i]);
        resjson.concat(char(data[i]));
      }
      Serial.println(resjson);
      DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
      if(error){
        Serial.println("deserializeJson() faild");
        request->send(400);
      }
      else{
        led_status = doc["LED_STATUS"];       //zz Tilt Motor Default SPEED
        request->send(200);
      }
  });
  led_status = 0;
  // サーバースタート
  server.begin();
  Serial.println("Server start!");
  // for Servo
  // Allow allocation of all timers
  myservo.setPeriodHertz(50);    // standard 50 hz servo
  myservo.attach(servoPin, 1000, 2000); // attaches the servo on pin 18 to the servo object
  synchronizeAllServosStartAndWaitForAllServosToStop();
}
void loop() {
//if (led_status != led_status_tmp) {
  // LED状態変更
  if(led_status == 0){
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(REL_PIN, LOW);
    myservo.easeToD(0, 2000);
  }
  else{
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    digitalWrite(REL_PIN, HIGH);
    myservo.easeToD(180, 2000);
  }
}

リレー動作

  • 投稿日:
  • Category:

ここからはより実用的な使用法を想定する中で、まずはリレー動作を行なってみる。例としては、ポイントと連動したレイアウトの閉塞区間への電源供給オンオフ、等の用途である。実験用として用意したのは秋月電子の「ドライバー内蔵リレーモジュールキット」。キットなので簡単な半田付けが必要だが、基板上にドライバー回路も含まれているので、その分実装は楽になる。組み立て方、及び使い方は以下を参考にした。

電子工作の部屋 - ドライバ内蔵リレーモジュールキット (K-13573)

スケッチは前記事の物にリレー部分(Arduino時のコード)を追加したが、信号用のPIN番号が異なるのでそこは変えている。

[ スケッチ:Esp32_AsyncWebServer_Relay ]

#include <WiFi.h>
#include "ESPAsyncWebServer.h"
#include "SPIFFS.h"
#include <ArduinoJson.h>
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1);  // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
AsyncWebServer server(80);            // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
#define LED_PIN 33
#define REL_PIN 32  //リレー用
uint8_t led_status;  //LEDの状態制御用変数
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // GPIO33を出力設定に
  pinMode(REL_PIN, OUTPUT); // GPIO32を出力設定に
  // SPIFFSのセットアップ
  if(!SPIFFS.begin(true)){
    Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
    return;
  }
  WiFi.config(ip, gateway, subnet);
  WiFi.begin (ssid, pass);
  while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
    delay ( 1000 );
    Serial.print ( "." );
  }
  // 各種情報を表示
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(ip);
  // GETリクエストに対するハンドラーを登録
  // rootにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/index.html");
  });
  // style.cssにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/style.css", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/style.css", "text/css");
  });
  // LED の制御変数の変更リクエスト
  server.on(
    "/post_test",
    HTTP_POST,
    [](AsyncWebServerRequest * request){},
    NULL,
    [](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
      String resjson = "";
      for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        //Serial.write(data[i]);
        resjson.concat(char(data[i]));
      }
      Serial.println(resjson);
      DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
      if(error){
        Serial.println("deserializeJson() faild");
        request->send(400);
      }
      else{
        led_status = doc["LED_STATUS"];       //zz Tilt Motor Default SPEED
        request->send(200);
      }
  });
  led_status = 0;
  // サーバースタート
  server.begin();
  Serial.println("Server start!");
}
void loop() {
  // LED&リレー状態変更
  if(led_status == 0){
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(REL_PIN, LOW);
  }
  else{
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    digitalWrite(REL_PIN, HIGH);
  }
}

PECOポイント改造

  • 投稿日:
  • Category:

では、ユニフログタイプのPECOポイントを、エレクトロフログ(選択式)に改造する手法を検討してみよう。

Img_6303_2.png

まず一番単純な案としては、既存の配線を一旦取り外し、その後にポイント部、リード部、クロッシング部、及びその先の分岐線路内側のレールを全て直列にジャンパで繋いでしまい、電気的に一体化する事である(左図の黄色部分)。そうすれば、ポイント部のトングレールが左右どちらのレールに接触しているかによって、開通方向のみに+-の電気が流れるようになる。

これだとポイントだけで完結するので非常にシンプルなのだが、その為には多くの配線を繋ぎ直し、新規の配線追加も必要になる為、ちょっとハードルが高い。それと、トングレールの接触により極性を切り替えるので、給電が不安定になる可能性も高そうである。


PECOポイント

  • 投稿日:
  • Category:

ESP32から少しそれるが、前に西郊日誌にも記事を書いたように次のレイアウト用に PECOのポイントを集めており、その制御に使おうとしているのでここで少し触れておく。

これまで、線路が実感的に見えるcode55のタイプを使って来たが、ポイントはどこも在庫切れで、見つけ次第無条件にポチっとする、という作業の繰り返し。その結果、E(エレクトロフログ)と U(ユニフログ)が混在するという事態になってしまった。Eタイプはトラディショナルな選択式なのでそのまま使えば良いのだが、ここで問題はUタイプである。事は少々複雑なので、以下、写真を交えて少し整理してみよう。

Img_6299.jpg

左写真は、手元にある PECO製ポイントの一つ SL-U395F であり、型番に入っているUがユニフログを示す。その特徴は、配線の変更により色々なタイプの使い方が出来る事で、写真でもクロッシング(フログ)部裏面に接続された裸(すずメッキ?)線が見えている。配線はこの一本に留まらず、裏面を見てみると下写真のようになっていた。

Img_6300.jpg

GPIO出力の切り替え

  • 投稿日:
  • Category:

続いて、ESPAsyncWebServerを利用した GPIOの切り替えを行なってみる。参考ページは以下だが、今回は ESP32自体をルーターにはせず、家庭内のルーターにぶら下げる形に一部改造している。

[ スケッチ:Esp32_AsyncWebServer_3 ]

// https://it-evo.jp/blog/blog-1483/ + https://kit.socinno.com/3_2_e/
#include <WiFi.h>
#include "ESPAsyncWebServer.h"
#include "SPIFFS.h"
#include <ArduinoJson.h>
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1);  // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
AsyncWebServer server(80);            // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
#define LED_PIN 33
uint8_t led_status;  //LEDの状態制御用変数
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // GPIO25を出力設定に
  // SPIFFSのセットアップ
  if(!SPIFFS.begin(true)){
    Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
    return;
  }
  WiFi.config(ip, gateway, subnet);
  WiFi.begin (ssid, pass);
  while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
    delay ( 1000 );
    Serial.print ( "." );
  }
  // 各種情報を表示
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(ip);
  // GETリクエストに対するハンドラーを登録
  // rootにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/index.html");
  });
  // style.cssにアクセスされた時のレスポンス
  server.on("/style.css", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/style.css", "text/css");
  });
  // LED の制御変数の変更リクエスト
  server.on(
    "/post_test",
    HTTP_POST,
    [](AsyncWebServerRequest * request){},
    NULL,
    [](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
      String resjson = "";
      for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        //Serial.write(data[i]);
        resjson.concat(char(data[i]));
      }
      Serial.println(resjson);
      DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
      if(error){
        Serial.println("deserializeJson() faild");
        request->send(400);
      }
      else{
        led_status = doc["LED_STATUS"];       //zz Tilt Motor Default SPEED
        request->send(200);
      }
  });
  led_status = 0;
  // サーバースタート
  server.begin();
  Serial.println("Server start!");
}
void loop() {
  // LED状態変更
  if(led_status == 0){
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  }
  else{
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  }
  delay(100);
}