電子回路の実験(リレー制御、温度計測)とコンピュータとソフトウェアについて

 ここでは、コンピュータを使って簡単な電子回路の実験とソフト作成をしてみたという話をします。


 ひとつはリレーを使った回路の切替制御、もうひとつは温度計測です。

 

 ところで、いまはコンピュータで手近にあるものといえばWindowsのパソコンです。時代はWindows10からWindows11への移り変わりのとき。

 

 2023年6月ころになりますが、M市のパソコン専門店で軽量のジャンク扱いの中古のノートパソコンが3500円で売られているのを発見し、一台入手しました。NECのVersa Pro VN-Sというものです。

 

 しかし、電源を入れてみたけれどBIOSは動作するもののWindowsは起動しません。うらぶたを開けて確認してみると、SSDが抜き取られていて、そのためジャンク品となっていたようです。

 

 それならばと、安価なSSD(4,000円くらい)をAmazonで購入し入れて、Windows10をインストールしてみました。その結果、問題なく、OSは動作するようになったのです。ディスプレイの状態も普通に使う分には問題なし。バッテリーがまったく機能しなかったので、これもAmazonで同等品(8,000円くらい)を購入し交換しました。で、このWindowsパソコンを開発用にしたわけです。

 

☆ ☆ ☆

 

 コンピュータ(Windowsパソコン)からリレーを使って回路の切替を行いたいということがあり、Amazonで販売されている4chリレーユニットを使って、この制御用ソフトウェアを作成してみました。

 

 

 4chリレーユニットQYF-UR04はAmazonから購入したのですが、しかし、取扱説明書がまったくなく、販売店にコンタクトしたら中国語の取説が送られてきました。この中のコマンドの記述と、ネット上に掲載されている情報を参考にして、なんとかVisual Basicで動作するソフトを作成することができ、そしてリレーの動作を確認することができました。

 

 リレーを使って回路の切替に関しては、詳しくは、「4チャンネルUSBリレーをVisualBasic.NETで動作させる方法」を参照下さい。

 

☆ ☆ ☆

 

 次に試したことが、熱電対を使って温度を計測しようということでした。

 

 


 これには、熱電対と、熱電対モジュールと、その出力を読み取るSPIモジュール、そのインターフェース用のソフトウェアが必要となります。まず、SPI(Serial Peripheral Interface)とは何かから始まります。

 

 そして秋葉原で入手したK熱電対(クロメルアルメル)を使い、Amazonで熱電対モジュールを、また別にUSB-SPIモジュールを購入して、組み立てます。

 

 

 

 

 それからSPIモジュールのソフトウェアを改良して温度計測のソフトを作成し、動作させるというものでした。これもひととおり、動作するようにできました。

 

 このポイントはふたつのモジュール間の配線接続と、温度計測に使っているICチップのメモリマップから数値をどのように読取り、データ転送させるかということでした。

 

 温度計測に関しては、詳しくは、「SPI制御のK熱電対モジュールを使用した温度測定方法」を参照下さい。

 

☆ ☆ ☆

 

 以上のように、リレー制御、温度計測といった簡単な電子回路の実験とソフト作成をしてみました。

 

 ソフトウェア作成の環境としては、Microsoftが提供しているVisual Studioと、Visual Basic .NET Framework4になります。また、パソコンが32bitか64bitかで使えるDLLが異なるのも知りました。昔の(1980年代の後半から1990年代の初頭にかけての)MS-DOS上のBASIC(beginner's all-purpose symbolic instruction code)と異なり、コーディングにも慣れるまで時間が必要でした。

 

 また、現在では、計測器のインターフェースは旧来のGP-IBの他に、最近ではUSBを使ったシリアル制御が目立つようになったと感じます。これらについても対応できるように積み重ねていきたいと考えています。

 

(2024-4-20)