KKのものづくり奮闘記

ESPduinoを使って天気予報ガジェットを作る

お久しぶりの投稿です。

今週は夏季連休！！ということで、昔を思い出し「夏休みの自由工作」を
やってみようと思います。

ということで作成したのが、「ESPduinoを使った天気予報ガジェット」です。

完成時の表示はこちら。

OpenWeatherMapから３時間ごとの天気予報を取得し、LCD上にイラストでわかりやすく天気を表示させてみました。
アイコンだと見やすくていいですね～～
これで朝起きてすぐに今日の天気が分かります。

マイコンはAmazonで売っていたESPduino-32を利用しました。Aruduino unoと同じ形状のESP32ボードです。
これの上にTFT LCDシールドを取り付けてプログラムを制作しました。
TFT LCDシールドはAdafruit 2.8インチ TFTタッチシールドを使用しました（昔購入して引き出しにしまってあったやつ、これを使いたいがためにESPduino買ったようなもの）。

表示は１０分ごとに更新がかかり、wifi経由で情報を取得します。

制作における大まかな流れを記載します。

①天気予報情報取得
１．OpenWeatherMapからAPI Keyを取得する。
　　API Keyは会員登録することで取得することができます。
２．OpenWeatherMapから天気予報情報のJSONデータの取得URLを調べる。
　　URLが合っているかどうかはブラウザ上で確認が可能です。
　　例）名古屋市の３時間ごとの天気予報データ(API Keyは各自で入力する必要あり)
　　
３．JSONデータの取得方法を調べる
　　便利なサイトがありました。JSONデータを入力するとデータ取得用プログラムが表示されます。
　　https://arduinojson.org/v6/assistant/

②TFT LCDの制御
　Arduino unoとピン配置が異なるので、LCDやSDカードのCSピン位置の設定を変更する必要があります。
　ESPduinoのピン配置は基板上のシルクに記載があるので、arduinoの回路図を見比べながら調査。

○変更前

#define TFT_DC 9

#define TFT_CS 10

#define SDCS 4

○変更後

#define TFT_DC 13

#define TFT_CS 5

#define SDCS 17

③LCD表示用イラストの出力
　いらすとやの天気イラストを利用させていただきました。
　使ったのはこちらのイラスト。
　https://www.irasutoya.com/2014/08/blog-post_181.html
　https://www.irasutoya.com/2013/03/blog-post_3599.html
　この画像をダウンロードするとpng形式となるため、そのまま出力するのはちょっと面倒くさい。。。
　なので、BMP形式に変換してSDカードへ保存して利用しました。
　BMP形式にはwindows標準ツールのペイントを利用して変換実施。
　また、左上に表示している漢字は画像として表示を行っています。漢字出力させるより簡単。
　↓こちらのデータもペイントで作成。画像サイズは80x50

　全BMPファイルは24ビットビットマップ形式で保存してあります。
　色データが連続して保存されているため出力も比較的簡単。
　BMPファイルについての詳しい情報はこちらのページが詳しいです。

　最終的に↓のような形でSDカードへ保存した。
　天気予報アイコンの画像サイズは80×80

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
完成時のプログラムを掲載します。
API KeyやWifi情報は各自で入力してください。
長野県長野市の３時間毎の天気情報が表示されます。
プログラム先頭ID情報を変更することで、地域の変更が可能です。
weather_LCD_ESPduino.ino
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※参考にしたサイト様
https://qiita.com/marksard/items/472000594ca83b64f00c
https://arduinojson.org/v6/example/generator/
http://iizukakuromaguro.sakura.ne.jp/367_unixdatetimeino/367_unixdatetimeino.html

新しいPLAフィラメント使ってみました３

前回に引き続き、SUNLUのフィラメントの状況について。

前回記載した条件と同じ温度で造形してます。
だいぶいい感じに造形できています。

↑今現在の設定がこちら。前回よりも移動速度を減らしました。
ベース移動速度・ヘッド移動速度共に50mm/sくらいがキレイに作れます。

完成品の写真

結構キレイに出来ています。
糸引きも多少あるものの、そういうものと割り切ればそこまで気にならない。

↑クモの巣っぽいのが全部糸引きです。かんたんに取れます。

thingiverseにあったパーツケースと、フィラメントホルダー作ってます。

パーツケースはまだ全部引き出しできてませんが、こんな感じに。

正直、フィラメントなんて何でもいいんじゃない？と思ってましたが、
SUNLUはELEGOOのフィラメントよりも良いかもしれない・・・

次もこのフィラメント買ってみます。

新しいPLAフィラメント使ってみました２

新しいフィラメントで造形テストの実施。
使用しているフィラメントはSUNLUのPLAフィラメント。
PLA Plus 黒色です。

造形結果。糸引き取った後ですのでキレイ。

造形時の設定。ヘッド220度、ベッド50度で実施。
糸引きはそこそこあるものの、だいぶキレイに出来ました。

このPLAですけど、見た目がほぼABSと同じ気がする。
コレはこれでありかもしれない。

新しいPLAフィラメント使ってみました

今まで、造形する際にELEGOOのPLAフィラメントを使ってました。
理由は安いから。

今回、新しいフィラメントを買ってみました。
SUNLUのPLAフィラメントです。黒と白のセット。

左：今まで使ってたフィラメント
右：新しいフィラメント

このフィラメント、２本入で4000円くらいでした。
ちょっと値段は上がりますが、評価が高かったのと、別の色のフィラメントも使ってみたかったので購入。

ついでに、100均でフィラメント収納BOXも購入。

開封済みのフィラメントをほったらかしておくと、加水分解すると書いてあったので、ケースにフィラメント空けたときに付いてたシリカゲルと一緒に収納しました。
密閉されてないので、正直気持ち程度のものかと。無いよりかはマシ。

ひとまず、今日から黒色フィラメントを使って造形中。
ヘッド温度230℃、ベッド温度70℃で実践したところ、えらい糸引きが目立つ・・・。

造形物の間にある白い線が全部糸引いてるやつ。

造形は出来てるっぽいからいいけど、ちょっと気になるなぁ。
設定の調整が必要そうです。

【Adventurer3】プラットフォーム清掃方法を変えてみました

ここ最近、プラットフォームにラフトのカスとかがこびり付いて取れなくなってしまいました。

なので、プラットフォームのビルドシートの張り替えを実施。
シートは公式サイトで購入できました。
http://flashforge.shop-pro.jp/?pid=131878599

また、今までスティックのり塗って固定してましたが、脱脂洗浄剤を購入して
プリントする度にプラットフォームを清掃するようにしました。

↑キレイなビルドシートになりました。

最近、斜め４５度にして造形したほうがキレイに出来ているっぽいことを確認し、
とりあえず、斜めに造形しています。

あと、ネット調べるとAdventurer3の水平はイマイチだという記事が多いです。
実際、私も造形したものを見ると、最下部の積層がガタついている箇所があります。
ちゃんと水平出しすればちゃんとできると思うんですけど・・・
とりあえず、造形はできるからまだいいかな。

ポルテに社外品ETC取り付け

妻の車が新しくなりました！
ポルテです。

カーナビやETCやドラレコ類はディーラーで頼むと高いので、自分で取り付けました。
その際、ETCの取り付け穴が運転席右下にあるのですが、取り付け用のマウントがありません。

ということで、3Dプリンタの出番です。
ETC取り付け用マウントを作成or造形しました。

こんな感じにfusion360で作成。

3Dプリンタで造形。ETCを間に取り付け。

ここでいくつか造形ミスが・・・
　１．穴空け忘れ：固定用の穴を空け忘れました。いらないかなと思ったんだけど。。。
　２．側面のサイズミス：固定用のスペーサー？みたいなものが付いているのですが、それとマウントが干渉してしまった。
　３．ETCが上下逆転した：元々付いていたカバーの穴を参考にモデリングしたのですが、上下を間違えて作っていたため、最終的な取り付け向きがひっくり返しました。

なので、手加工でチャチャッと修正して・・・

こんな感じになりました。
ETCの上下はひっくり返ったままですけど、操作性変わらないからまぁいいかな。。。

とりあえず、改良後のモデルがこんな感じに。

穴が増えました。

修正後のデータがこちら。なぜかダウンロードしたファイルのSTLの拡張子が消える？
※このデータの利用は自己責任でお願いします。

【Raspberry Pi】VNCはできるがインターネットに繋がらない

自分の覚え書き用として記載。

Raspberry Piの固定IPの設定をしている時、以下の症状が現れた。

○症状が発生した環境
　・Raspberry Pi zero W
　・Raspbian Buster with desktop and recommended software
　　Version:September 2019

○症状
　・ローカルネットワークでVNCを利用することができる。
　・しかし、googleなど外部のネットワークに接続することはできない。
　・「sudo apt-get update」と実行してもエラー。アップデートできない。
　・googleなどにpingを飛ばしてもエラーが起きる。
　・ルータのIPアドレスにpingを飛ばすと問題なくつながる。

○解決法
　・「sudo dhclient wlan0」と実行すると上手く行った。

ラズパイzerowは無線のみです。

参考にしたのは下記URLです。
大体同じ症状が記載されています。

https://www.1ft-seabass.jp/memo/2015/05/15/raspberry-pi-dhclient-refresh-wlan/

正直、何が原因かよく分かっていない・・・。
また、再起動するともう１回上記コマンドを入力しないと外部ネットワークに繋がりません。

なので、毎回入力する手間を省くため「cron」を用いて自動化しました。
やりたいこととしては、「起動時に１回コマンドを起動する」です。

○実施内容
LXTerminalにて「crontab -e」を実行。
編集画面にて「@reboot sudo dhclient wlan0」と最後尾へ入力

ctrl+xで終了し「crontab -l」で正しく保存されていることを確認。

再起動して、「www.google.co.jp」とかにpingが通れば出来ている。

cronによる自動実行の記事は以下を参考にしました。
http://ytyaru.hatenablog.com/entry/2016/12/25/100000

とりあえず、問題ごとについてはこれで解決しました。

【Raspberry Pi】3Dプリンタの様子をTwitterへ自動送信する

3Dプリンタを購入してから作りたいなと思ってたのが、
「3Dプリンタの状況が外出先からでも確認できる装置」
です。

ネットとか見てると、Raspberry PiとTwitterを連携させることで、
Raspberry Piで撮影した映像をTwitterへ自動投稿できるとのこと。

しかし、私はRaspberry Piを持っていない！！
ということで、人生初のラズパイを購入しました。

購入したものは「Raspberry Pi zero w」です。
スイッチサイエンスで数千円で購入可能です。
最低限の機能とWi-Fiが利用できるということでこれに決定。

あとはアマゾンでケーブル類をポチって完了。

電子回路の知識はぼちぼちあるんですけど、ネットワーク系の知識は正直ほとんど無いのでだいぶ苦労しました・・・。

ネットを見つつ、

Raspberry PiのOSをSDへ書き込み
↓
Raspberry PiをVNCでノートパソコンから制御できるようにした
↓
Twitter APIの発行・申請
↓
Raspberry Pi側のPythonプログラム作成し、ツイート実行
↓
Pythonでのカメラ撮影処理追加(picamera)
↓
Pythonプログラムの自動実行(cron)

といった形で数日かけてようやく完成・・・

↑実際に投稿した様子。10分おきに撮影して投稿しています。ちょっとピンぼけ気味。

↑3Dプリンタの状態。とりあえず、動作確認のためマスキングテープで貼り付けてます。超適当。
次はケースを作らなきゃ。

以下、参考にしたURLの一部です。
あちこち調べまくりすぎて、どこ見たのか自分でも正直覚えてない。。。

○第66回「Twythonを使ってラズベリーパイからツイート投稿！（前編）」
https://deviceplus.jp/hobby/raspberrypi_entry_066/

○TwitterAPIの発行・申請方法【図解】
https://qiita.com/kazupen2018/items/ff9828cc853ab9c3357e

今のところ思い描いている構想としては、ラズパイと「LINE API」を組み合わせて使ってみたい。
ただ、導入方法が正直良くわからない・・・
これが使えれば画像の撮影に加えて、Raspberry Piの制御もできるようになりそうな気がする。
そうすれば、3Dプリンタの緊急停止とかも行えるのでは！？と思っています。

○追記
後々ネットを調べると、「FlashCourd」の機能で遠隔でのカメラデータ取得やプリンタの操作ができると知りました・・・。
これ使えば俺のやりたいこと全部できるじゃん！！

ということで、今回の私の頑張りは無駄になったということに・・・。
ってのも勿体ないので、別アングルカメラとしての活用や、侵入者検知用の監視カメラ等に応用していきたいと思います。

造形時、X軸がズレる

ここ最近出来上がったものを見ると、どうも横軸方向にズレが発生している。

上の制作物は、本当だったら真っ直ぐな円柱として出てくるはずだったもの。
なんかガタついている。

他の制作物を見てもどうもズレている。
よくよくズレ方を見てみると、どうやらX軸方向にずれているみたいだと分かった。
Y軸やZ軸にはずれていないっぽい。

更に、ズレ方にも特徴があり、一定の範囲内でしかズレない。
（上の写真以上のズレは発生しない）

なんだろうな？と調べたところ、どうやらプラットフォームが造形途中で動いているらしい。
○参考URL
https://www.s-m-l.org/adv3_2.html

確かに手でプラットフォームを動かすと、横方向(X軸方向)に動く。ちょっとだけ。
とりあえず、厚紙を隙間に挟んでみた。

プラットフォームが動かなくなったので上手くいきそう。
この状態でもう1回造形してみます。

○2019/12/24追記
無事に造形できました。
右が修正後の結果。結構いいかんじ。

厚紙の挟み方と、ネット見ながら造形時の設定も少しいじりました。

ついに我が家にも3Dプリンタが届いた！

１年ぶりの更新。
いつも元気にやっています。

最近、後輩で３Dプリンタを持っている人が増えました。
話を聞いていたり、出来上がったものを見ているとスゲー！！と思い、
私も購入を決断しました！

嫁は渋い顔をしましたが「クリスマスプレゼント」という名目で購入することに。わーい。

どれを買おうか２，３週間、悩んだ末にFLASHFORGEの「Adventurer3」に決定。
値段はおよそ７万円。

購入の決め手としては、
　１．PLA・ABSどちらも切削可能である
　　　ABSを使って制作するかは別として、いつか欲しくなったときにないのも嫌だなぁと。
　２．オートキャリブレーション機能
　　　付いているという情報があったので。最近、面倒くさいことに時間を使うのがおっくうになってきたこともあり、この機能が欲しかった。私も歳とったということですね。
　３．造形サイズ(150mm×150mm×150mm)
　　　最低でもこのサイズは欲しかった。
　４．外枠がある
　　　今回の購入にあたり結構重要視したポイント。なにもないと埃かぶりそうなのが嫌でした。
　５．FLASHFORGEの使用者がいた
　　　後輩がFLASHFORGEのFinderを持っており、普通に製作出来ているようでしたので、FLASHFORGEにはちょっと安心感がありました。

一応、今回の購入にあたって候補に上がったものが、
　１．FLASHFORGE Adventurer3
　　　PLA・ABS両方OK。オートキャリブレーション機能付き。
　２．FLASHFORGE Finder
　　　PLAのみ。オートキャリブレーション付き。造形サイズが少し小さい。Adventure3の下位互換。
　３．XYZプリンティングジャパン　ダ・ヴィンチ1.0 Pro
　　　筐体サイズがデカイ。200mmの造形サイズとなると仕方ないのかな・・・。
　４．XYZプリンティングジャパン　ダ・ヴィンチJr. Pro
　　　ちょっと高い。10万円前後。
　５．QIDI TECH X-Smart
　　　Adventurer3と最後まで悩んだ一品。オートキャリブレーションが無い？気がした。

あたりでしょうか。

購入して数日経ちましたが、今のところ順調に動いています。
試供品ということで、Adventurer3本体と同封で0.25kgの赤色PLAフィラメントが入っていましたが、もう使い切ってしまいました。0.25kgだと少ないですねぇ。

とりあえず、今使っているフィラメントですが、
　PLA：ELEGOO PLA 3Dプリンターフィラメント
　ABS：Flashforge Filament ABS 500g ダークグレー
の２種類を使用しています。

これから何を作ろうかな？
楽しみです