2024-04-17

フードドライヤーの太陽光追尾その３

フードドライヤー

フードドライヤーの太陽光追尾その２ - cruzioのブログの続きです。

水沢うどんの箱を切り詰めて下側の筐体にします。先日アマゾンで買ったコーナークランプが役に立ちました。

水沢うどんの蓋がなぜか２つあったので、ちょうど良かったです。カッターで切れるので楽でした。

試作ができました。

箱の中はまだバラック状態。Arduino は Uno から Nano に変更しました。ブレッドボードを使っていますが、テストがうまく行ったら基板を作る予定です。電源はモバイルバッテリーを使用。

試作ができたので、初めて屋外で試します。せっかく晴天なので、フルーツもセットします。いつものリンゴです。

今日は黄砂が来るそうですが、ドライヤーの方が網に干すよりも砂は付きにくいと思います。

最初、試してみたところ、太陽の方を向かないで停止したままだったので、調べてみたら屋外は明るすぎてCDSの出力が飽和してしまっていたようでした。そのため、CDSを白い紙で覆い、プログラムのしきい値も調整したところ、太陽を向くようになりました。今までずっと部屋の中でやっていたのでわからなかったのです。

しばらく動かしていたのですが、途中で止まってしまいました。どうやら、モバイルバッテリーは、電流値がある程度無いと出力が停止するようです。アンカーのバッテリーは低電流モードというのがありますが、それも２時間でオフになるとのこと。

今は１秒毎にセンサーを走査していますが、１分にしても大丈夫だと思うので、消費電流はもっと減ります。。

（続く）

2024-04-11

フードドライヤーの太陽光追尾その２

フードドライヤー

フードドライヤーの太陽光追尾 - cruzioのブログ

の続きです。

PID 制御が難しいため、シンプルに、センサーの目標値が一定範囲より逸脱している場合は、1度ずつサーボモータを動かして、範囲内の値になるように動かすようにしました。追従の時間がかかりますが太陽なので問題ありません。

制御は目処が付いたので、板を切り出して試作の回転台を作ります。「回転テーブル」という金具を使って、サーボモーターの軸を中心にして回転させます。

板にケガキします。

4mm厚の薄い板なので、割れないように気を使います。形になってきました。

サーボモーターの軸と、回転台の高さを合わせるためスペーサで調節しました。

この回転テーブルの上下に板をネジ止めするには、他方の板にネジ止めするための穴を開ける必要があります。そして、上下の回転テーブルは４５度ずれた位置でないとネジ穴が見えません。サーボモーターと回転テーブルの芯が合っている必要があります。などなど色々あり、工作は大変でした。今までで一番頭を使いました。（汗）

なんとか回転台部分が完成しました。

youtu.be

（続く）

2024-04-09

フードドライヤーの太陽光追尾

フードドライヤー

ここ最近、ドライフルーツを作っています。普通は網に入れて、吊るして干しておくと、2,3日で甘みの増したフルーツができあがります。

そのうち、なぜか奥さんが Web で見たページを参考にソーラーフードドライヤーなるものを段ボールで作りました。

参考：

Amazonダンボールと家にある材料で！小さなソーラーフードドライヤーのつくりかた｜KURASHI工房 +

これは太陽光で内部を温めるのですが、温度を上げるのが目的ではなく、温度差によって下部の空気取入口から上部の排気口への空気の流れを作り出すものです。

この方法だと確かに乾燥が早く、３日かかるところ、２日でできる感じです。しかし、難点は、常に箱を太陽に向けておかないといけないということで、丸一日ずっと気をつけている必要があります。

そこで「太陽に向かって自動で回転する台」を作ってみようと思いました。

センサーには CDS という光の強さで抵抗値が変化する素子、台の回転はアマゾンで買ったサーボモーターを使います。

まず、センサー部分ですが、たまたま３０年ぐらい前の黒いフィルムケースがあったので、CDS を収めてみました。

これを左右に回して、一番明るいところでモーターを止めればよいと考えましたが、うまくいかないことがわかりました。

このような制御の定番として PID 制御というのがあります。

わかりやすいPID制御 | 組込み技術ラボ

PID 制御では目標値というのを設定し、そこに値が近づくように制御します。そのため、「最も明るいところ」というのは目標にしにくいのです。それと、この筒のセンサーだけでは、太陽が東西どちら方向にあるのか、左右に振ってみないとわかりません。

そこで、CDS を左右に２つ並べて、間を仕切りました。こうすると、太陽が正面でない場合は片方のCDSは影になり、CDSの抵抗値に差が出るので制御が容易です。つまり、２つのCDS抵抗値が同じ（差がゼロ）となるようにすればいいのです。左右どちら側に太陽があるのかも判別できます。

（上から見たセンサー）

これで動作確認をしてみました。動画をみてもらうとわかりますが光源の位置より行き過ぎて、逆に戻るときに戻りすぎて、また行き過ぎる「オーバーシュート」が発生します。これを PID のパラメータで調整するのですがなかなか難しいです。

電気的な発振は周波数が高いと気が付かない場合があります。これは機械的に発振していてわかりやすいですが直すのは面倒です。

（続く）

2024-04-08

第42回オール埼玉コンテスト結果

コンテスト

県内シングルオペ 144MHz 部門で３位！でした。（１６局中）

https://www.jarl.com/allst/result42.html

来年は入賞目指して！といきたいところですが、２位スコアとはずいぶんと開きがあります。やはり 2m バンド、移動局との差は大きい！

2024-03-23

QDX のモバイルバッテリー電源

QRP Labs

暖かくなってきたので、以前制作した QDX で FT8 の移動運用をしたいと思っています。

電源にはPD対応のモバイルバッテリーを使いますが、QDX は入力電圧9Vなので、電圧変換ケーブルが必要です。アリエクに注文しました。

10日ぐらいで届きました。さっそく、試してみましたが、

受信は問題ありませんが、送信すると、電流値は 1.5A まで増えるもののパワーが全く出ません。さらに調べたところ、送信時は電圧が 6V 台に低下してしまっていることがわかりました。しかし、バッテリーの仕様では USB-A の出力側で 2A まで流せるはずです。

Anker PowerCore 10000 PD Redux 25W | モバイルバッテリー・充電器の製品情報 – Anker Japan 公式サイト

よく見ると、USB-C 出力側のほうが若干出力電流が多い仕様になっています。仕方ないので、USB-C コネクタのケーブルをアマゾンに注文しました。

値段の安かったアリエクで注文したのに、結局、高い買い物になってしまいました。

アマゾンのケーブルが届いたので再度テストします。

今度は大丈夫でした。

電流計を入れずに給電すると、5W ぐらい出ました。PDでの給電は負荷の状態にシビアな感じがします。

USB-A 側でダメだった原因はわかりません。そもそもUSB-A と USB-C で最大出力電流値が違うのも不思議です。USB-C コネクタは小さいゴミや砂が入ったらダメになってしまいそうなので、私は昔からの USB-A が好みなのですが。とりあえず、これで移動はできそうです。容量 10AH なので、連続送信で5時間。CQ 出す側としても、1日使えるのではないかと思います。

なお、給電する際、ケーブルを挿す順序に気をつける必要があることがわかりました。正しい順序は、

1. PD ケーブルのDCプラグを QDX に挿す

2. PDケーブルの USB-C コネクタをバッテリーに挿す

上の逆で挿すと、送信してもパワーが出ない状態になってしまいました。PDケーブルを無負荷状態でバッテリーに挿すのはダメなようです。