地震計バージョン2

暇なので地震計の第二弾を作ってみました。

左が新しい物で右が古いバージョン。　何を変えたかと言うと、前のは単体で動作し、観測結果は液晶画面に表示される様になっていました。　これを読み取って表計算ソフトに入力していた訳ですが、ちょっとアホらしいですね。

そこで今度は観測データをパソコンに取り込める様にしました。　最初はRS232通信で行うつもりでいたのですがなぜかMacとうまく通信できません。　以前作ったプログラムを引っ張り出したのですが動かなくなっています。　新しく作り始めたものもOSのバージョンアップをすると動かなくなってしまいました。　どうもAppleはシリアル通信をさせたくないんじゃないかと疑ってしまいます。　ターミナルソフトなどでは問題なく動くので作り方が悪いと言われればそれまでなんですが。

なので、直接Macを使わず迂回する作戦を練りました。　どうするかと言うとARDUINOのWifi機能を使ってNASのデータベースに入れてやる方法です。

なんだかんだでCPUを4つも使うことになりました。　デバッグ用のは運用時には要らないので必要なのは3つです。　本当はARDUINOだけで出来てしまうんでしょうけど、ARDUINOの開発が少しやりにくい面があるのと中国製のネットワークに接続可能な機器を常時動作させるのは危険かなと言う気もしたので、ARDUINOは必要な時だけ電源を入れてWifiの通信にだけ使う様にしています。

前のバージョンではアナログ出力の加速度計の信号をオペアンプ で増幅してPICのA/D変換で変換していましたが、ずいぶんノイズに悩まされたので、今回はデジタル出力の加速度計を使うことにしました。高価なものであればサンプリング間隔も自由に設定できてローパスフィルターも内蔵されたものがあるのですが、趣味で使うには高すぎでした。　そこで安価な加速度計にデジタルのローパスフィルターとサンプリング時間調整用に専用にPICを1つ使いました。　PICは1つ100円ちょっとなので数が増えても苦になりません。

前回はPIC1つで簡単だったのですが、今回はPIC間の通信などに手間取り結構作成に時間がかかってしまいました。　インターフェースにSPI,I2C,UART,Wifiなど、開発言語にPICのC、ARDUINOのC++？、NASのHTML、PHP、SQLなどいろいろです。

地磁気センサーで地震計の置かれた角度を計測し、加速度計の揺れの方向を計算しています。　バッテリーバックアップ付きのリアルタイムクロックで日時を知りますが、リアルタイムクロックでも１ヶ月もすれば時刻がずれてしまいます。　そこでWifiでサーバと通信して月に1回時刻を更正する様にしました。

前回は最大の揺れの時の震度と継続時間を測る様にしていましたが、今回はそれに加えて地震の波形も記録する様にしています。

まだ地震が起きないので、上のグラフは適当に地震計を手で揺らした波形です。　震源方向は1点の観測地点では求められませんが、揺れの方向と直角の方向を表示する様にしてみました。　本当は加速度を積分して揺れの軌跡を描きたかったのですが、サンプリングの仕方やローパスフィルターの掛け方が悪いのか、とんでもない図形になってしまうのでやめました。　加速度計の＋方向とー方向の感度に誤差があるんじゃないかと思っているんですが。

いや〜久しぶりに頭を使いました。　普段ボーッと鳥見をしているのでボケ防止には良かったかも。　と、これを見ている方にはほとんど興味のない内容だったかと思います。　最後に昨日撮った月と土星と木星の大接近の写真を。

マイクロフォーサーズに850mmレンズを準備して待ち構えたんですが、大接近といってもかなり離れているんですね。　とても入りきりません。　急遽100-400mmズームに変えましたが、ほとんど100mm付近で撮りました。　等倍で見ると木星は衛星が何個か写っていましたが、土星はほとんど輪が確認できませんでした。　多少雲が入ったほうが絵になりそうだし、地球照も見えたほうが良さそうなので遅いシャッター速度で。

コメント 3

ここ数日、三日月が綺麗ですね。
最近地震がないなぁと思っておりました。折角作られた地震計では
ありますが、大きい地震がこないことを祈っております。
by queso (2020-11-20 16:54) 

凄い力作ですね!?
コロナ禍で外に出にくいとはいえ、大したバイタリティですね。
自分にはこんな気力はありません、頭が下がります。
by Mitch (2020-11-20 18:26) 

▶queso さん
多分大きな地震が来たら電源のコネクタが抜け、サーバーが棚から落ちて役に立たないのではないかと思ってます。
薄い三日月を撮りたいのですが、低い位置になるので、ベランダからは見えなく、外出するのが面倒です。

▶Mitch さん
ARDUINOのプログラミングはやりにくいのですが、Wifi接続が思ったより安定していたのでびっくりしました。アンテナはすごく小さいんですけどね。
by まっちゃん (2020-11-21 08:03)