ESP32 と リレーモジュールで車庫の電灯を制御する

自宅から６～７ｍ離れた場所に車庫兼物置があります、電灯のスイッチは車庫の軒先、車庫内部、物置の３箇所を１つのスイッチボックスに入れています。

車庫軒先の電灯は庭の照明も兼ねており、来客時など点灯すると歩きやすくなりますがスイッチが車庫にあるので、即対応することが出来ません。

自宅に居ながら車庫のスイッチをスマフォで入り切り出来ればこの問題が解決します、そこで小規模なホームオートメーションを作成してみたいと思います。

ちなみに電気工事士の資格は持っています。

どの様なやり方にするか

Amazon Alexa または Google を使用して音声で操作することも考えましたが 、Echo Dot や Google home は持っていないし、スマフォで行うならいちいち声を出さなくても指で操作すれば事足ります。

したがって、スマフォを使用して指操作でスイッチの開閉をすることにします、ただ自宅から少し離れていますのでWiFiの電波が弱くなり上手く動作するか不安もありますが。

ここのサイトが参考になります

ESP WROOM-32 をWeb server に設定してスマフォから接続し操作するようにします。

randomnerdtutorials.com

使用パーツ

ESP WROOM-32：WiFi開発ボードD1 Mini Pro ESP-32S 小型のWROOM-32 開発ボードです。

ACEIRMC D1 Mini NodeMCU ESP32 ESP-WROOM-32 WLAN WiFi Bluetooth IoT 開発ボード 5V Arduino対応 (5個)

リレーモジュール：４回路リレーモジュール

waves リレーモジュール 5V 4回路

降圧モジュール：KKHMF 3個 LM2596S DC-DC 3.2-35V 電源降圧モジュール 3A 可変降圧コンバータ。

KKHMF 3個 LM2596S DC-DC 3.2-35V 電源降圧モジュール 3A 可変降圧コンバータ

直流電源：12V2A 手持ちの物、5V電源があれば降圧コンバーターは必要ありませんが手元に無かったので。

VHBW 12V 2A ACアダプター 24W 5.5*2.1mm AC100V-240V DC12V 電源アダプター 内極性[+] 0.1A~2A汎用 150cm PSE認証

ユニバーサル基板：70×90(mm)

uxcell プリント基板 パネル片面銅プリント基板 10個 7cmX 9cm 銅トーン

電源ジャックメス：【8個入り】DC電源ジャック ソケット 基板実装DCジャック ソケット 5.5mmx2.1mm

HULK【8個入り】DC電源ジャック ソケット 基板実装DCジャック ソケット 5.5mmx2.1mm プラスチック製 自作用 半田タイプ 金属製 修理自作用 メス マウント取付 自作アンプ 防犯カメラ LED照明電源など対応

本体を収めるケース：百均のタッパー 縦110×横80×深さ50(mm)くらいの物。

その他：プラスティックねじ3mm、スペーサー、配線用ワイヤーなど。

作成及び外観

作成方法は参考サイトに詳しく書かれていますので割愛します、自宅 WiFi の ID Pass リレーモジュールのリレー個数、ESP32 の GPIO番号など必要なところは変更しています。

今回使用したESP32は、USBコネクタからの電源供給ではリレーが動作しませんでした(ESP32のVCC端子からではリレーの電源供給不足)。

そんなわけで、外部電源（12V2A）を5Vに降圧してリレーとESP32のVCCに接続しています、ESP32-DevKitC等では大丈夫かも、試していませんが。

百均のタッパーに入れた状態です

机上で動作確認

スマフォからESP32サーバーに接続して、リレーの動作を確認してみました。

www.youtube.com

Arduino と breadboard をセットするケー作成

Arduino と ブレッドボードをワイヤーで配線する場合、ボードが浮き上がったりして上手くセット出来ないことがあります。

そこで、Arduinoとブレッドボードをケースに収め配線しやすく、また見栄え良くしたいと考え 3Dプリンターでケースを作成することにしました。

ケースの作成

以前 YouTube だったか不明ですが、ケースを作成し活用している動画を見たことがあり、空覚えながら同じような物を作ってみました。

設計画像

縦並び用のケースを設計しました。

セットしてみました

Arduino UNO と NANO I/O shield を取り付けてみました、配線で浮き上がらず安定しますので配線しやすくなりました。

STLファイルです：Arduino_breadboard_case

壊れて放置されていた古い TrackIR4 をリストアしてみる

１５年以上前にフライトシミュレーターで使っていた TrackIR4 、壊れたので何処かに保管したことを思い出し、段ボール箱の底から見つけ出しました。

カメラ本体の首が折れてディスプレイにセット出来なくなってそのまま放置されていたものです、使えるか分かりませんがとりあえずディスプレイにセットできるようにします。

古いWebカメラの台座を使用する

使わなくなったWebカメラの台座を利用し、 壊れた TrackIR4 が載るようにスペーサーみたいな物を3Dプリンターで作成して、両面テープで貼り付けました。

Win10 64bit で動作するのか？

とりあえずディスプレイにはセットできるようになりました、さてWim10で動作するのでしょうか、これを使用していたときはWin XP だったような気がする。

メーカーサイトで確認してみました、今は TrackIR５になっていますね ４は使えるのでしょうか？

www.naturalpoint.com

フォーラムを見ると TrackIR４ についてのスレッドがありました、最新の TrackIR５ドライバー・ソフトウエアで動作するようですが、最近の書き込みでは不具合が出るようなことが書いてあります。

ダメ元で最新の ドライバー（Ver.5.4.2）をインストールしてみましたが、なんと言うことでしょう何の問題も無く動作しました。

TrackIR４が使えそうでFS2020にも対応しているので、次の問題 Track Clip の性能がいまいちなのを解消したいと思います。

感度が良くない Track Clip をなんとかする

Track Clip とは反射板が３個付いていて帽子などに取り付け顔の動きを検知するものです。

感度が悪く使いにくいので、Track Clip Pro と言う製品が発売されています。

ヘッドフォンに取り付けるタイプで赤外線LEDを光らせる電源用にUSBコードが付いています。

持っているヘッドフォンはコードレスなのでこれを取り付けた場合コードが邪魔になります、また自作出来そうなのでコードレスのTrack Clipを作ってみようと思います。

コードレス Track Clip の自作

TrackIR を自作している方の動画を YouTube で見かけます、PlayStation Eye を使って作成しているようです 、これらの中に Track Clip の寸法などがありましたので参考に作成します。

使用パーツ

バッテリー：リチウムイオン3.7V 手持ちの小型ノートのバッテリーから取った物を使用します、同じような物はこれ。

3.7v 充電式 リチウムイオン電池 リチウムポリマー電池 充電池 角形 603449 1100mAh 二次電池 UL適合品 Bluetoothヘッドセット用 EEMB メーカー直販 (1)

IR LED：5mm 940nm 3個 、手持ちの物を使用しました。

uxcell IR LED 5MM 940nm 起動放射 ダイオード ランプ発光 ウォータークリア 20枚

充電ボード：１S用１Aまで充電可能、USBケーブルで充電出来ます。

KKHMF 5個 マイクロUSB 5V 1A 18650リチウムバッテリー充電器モジュール 「国内配送」 [並行輸入品]

小型基板用スイッチ：電源スイッチとして使用

uxcell スライドスイッチ 水平 ミニ 3端子 基板実装 2ポジション SPDT 20個入り

LED：3mm 赤・青 充電及び電源インジケータ用

【250個入り】 LEDダイオード 発光ダイオード 透明LEDセット 円型頭部 白/赤/緑/青/黄 10種類 5色 3mm 5mm 10種類

抵抗器：2KΩ×1本 120Ω×3本 1/4W 程度、使用するLEDのスペックにより変更する。

OSOYOO(オソヨー)金属皮膜抵抗器 抵抗セット 10Ω~1MΩ 30種類 各20本入り 合計600本 (600本セット)

その他配線ケーブル

ケースは3Dプリンターで作成しました。

必要な方はお使い下さい。　
TrackClip STL ファイル

回路図

Fritzing を使って回路図を書いてみました、充電表示用の赤色LEDは充電ボードの充電表示LEDを取り外し、そこから配線しています。

使用するLEDのスペックにより抵抗値が変わりますので注意が必要です。

完成した TrackClip

IR LED は縁を削り取りアームに3mm埋め込みます、LEDが出っ張っていてかっこ悪いですが埋め込むと横を向いたとき LED の光が途切れてしまうので仕方ありません。

電源LED(青)と充電LED(赤)を点灯させています、充電表示LEDは満充電で消灯します。

ヘッドフォンに取り付けた状態、ヘッドフォンはロジクールH800rです。

動作確認

コードレス TrackClip をヘッドフォンに取付動作確認しました、問題なく動作したので FS2020で TrackIR 4 を使ってみようと思います。

www.youtube.com

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MSFS2020に使用できるHead Tracker を試す

日本語に対応したMSFS2020を購入して10数年ぶりのフライトシムを満喫しています。

昔に比べて圧倒的に美しく繊細になった機体やシーナリーに魅了されていますが、操縦の方は全然ダメで教則本が早く発売されないか心待ちにしています。

慣れない操縦をしている最中視点を移動する場合、ジョイスティックまたはキーボード・マウスなどで操作するため操縦が疎かになりもう大変。(;ﾟロﾟ)

そこでYouTubeなどで紹介されているヘッドトラッカーを試してみたいと思います。

無料で使えるヘッドトラッカー２種類を試す

最初に試すのは EDTracker

arduinoと加速度センサーで動作させるようです、使用するパーツは持っていますのでまずはこれを作成します。

使用パーツ

arduino pro micro

Aideepen 2個 Pro Micro Atmega32U4 5V 16MHz 開発ボードモジュールマイクロコントローラー、Micro USBブートローダーIDE、 Pro mimi ピンヘッダー付きシリアル接続ATmega328と 【2021人気最新 5V】

ジャイロセンサー MPU-9250

HiLetgo MPU9250 / 6500 9軸 9自由度1 6ビット ジャイロスコープ 加速用 磁気センサ IIC / SPI [並行輸入品]

ブレッドボード上に配線し動作確認しました、作成方法はこの記事が参考になります。

ヨー・ピッチ の動きはスムーズで問題なしですが、上下・前後の動きに対応しないのが欠点です、またUSBケーブルでPCに常時接続しなければならずケーブルが邪魔になります。

動作動画

www.youtube.com

FS2020でこれを使用するためには別に OpenTrack が必要です、この記事が参考になります。

EDTracker github

OpenTrack github

AITrack＋OpenTrack

Webカメラを使用したヘッドトラッカーで、Webカメラ以外に必要なハードはありません。

使用したWebカメラ

ロジクール Webカメラ C920n ブラック フルHD 1080P ウェブカム ストリーミング 自動フォーカス ステレオマイク ウェブカメラ 国内正規品 2年間メーカー保証 ブラック

参考にした動画

www.youtube.com

手　順

AITrack を立ち上げ 設定から IP：127.0.0.1　Port：4242　に設定する。

OpenTrack を立ち上げ
Input：UDP over network にして 右側の設定を開き Port：4242 に設定する。
Output：freetrack 2.0 Enhanced に設定する

Options をクリックし Output タブで Pirch と Z を invert にする。

Mapping で好みの動きに合わせる。

動作動画

www.youtube.com

頭に付けるものがないので煩わしさはありません、ヨー・ピッチに加え上下・前後にも対応しています、頭の微妙な動きにも反応するので車酔いしそうになります、このあたりはMappingで調整出来そうですが。

AITrack github

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MSFS2020に使っている Saitek X52 のブレーキ(スイッチ6)が機能しない

FS2020 に使用している Saitek X52 というかなり古いジョイスティック、ロジクールのX52HOTAS用Win10 ドライバーで動作していますが、ブレーキに対応している「スイッチ６」が動作しない問題が発生しているので、解決策を探してみました。

Saitek X52 のキー配列

このジョイスティックは FS2020 に対応していますのでディフォルトのままで問題なく使えています（ブレーキを除いて）キー配列は画像のようになっています。

FS2020の操作設定ではブレーキはスイッチ６に設定されています。

Saitek X52 のスイッチ６が故障？

なにせ古いジョイスティックなのでスイッチが故障しているのかと思い、ジョイスティックのプロパティーで確認しました。

ボタンの上段右端がスイッチ６で、押した状態で赤く点灯するので故障ではありません。

スイッチ６が動作しない原因を検索

ネットで検索して見つけました、X52ボタン６というスレッドがありました。

forums.flightsimulator.com

その中の amonynousさん の記事の内容を実行して解決しました。

以下実行した操作

１．ここから ジョイスティックのプログラムツールをダウンロードし立ち上げる。

２．プログラミングタブをクリック、メニューバーのビューをグリッドビューに切り替える。

３．表示された画面で、Mode1＋Pinki ～ Mode3＋Pinki までを ×印 をクリックして削除する。

４．Pinkie Switch の行まで下にスクロールして Mode2 と Mode3 の列を 「フォールバック」 にチェックを付ける、Mode1 の列は「割り当て無し」にチェックする。

５．適当な名前(FS2020など)を付けて保存する。

６．ジョイスティックをUSBに接続すると、システムトレイにアイコンが表示されるので、アイコンを右クリックし保存したファイル名をクリックするとアイコンがグリーンに変わる。

以上で設定完了、これでブレーキボタン６が有効になりました。

ただし、6番目の操作はジョイスティックを接続するたびに行うことになるため、操作を忘れたりして煩わしさを感じます。

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MSFS2020が日本語に対応したので購入してみた

マイクロソフトのフライトシミュレーターはMSFS98の頃からプレイしたことがあります、しかしマスターしたとは言いがたく途中で諦めた感がありますが。

MSFS2020が発売されたとき興味をそそられましたが、日本語に対応していないので購入までには至りませんでした、いずれ日本語に対応するとのアナウンスがありましたので対応してから考えようと思っていました。

日本語対応は当初2月に予定されていましたが、ようやくこの4月15日にアップデートで対応しましたね。

ラジコンで飛行機やヘリ・マルチコプターなどやっていたので操縦には興味ありますが、飛行機に乗るのはどうも苦手です。(^_^;

ラジコンはここ３年ほど飛ばしていません、また航空法などにより飛ばしにくくなってきました、そんなわけで最近はマイコンなどにシフトしていました。

しかし、操縦に興味が無くなったわけではないので、日本語に対応したのを機会にまた始めてみようと思います。

使用するコントローラー

以前フライトシミュレーターに使用していた 「Saitek_X52_Flight_Controller」 発売日が2007年1月 もう14年以上経っているもので、今は X52 HOTAS として logicool から発売されています。

外観はまったく同じに見えますし、Win10ドライバーも X52 HOTAS のドライバーで動作確認出来ました、画像はX52 HOTASのものです。

10年くらい埃をかぶっていたので、握る黒い部分がなぜかベトベトしていて表面が溶けている感じ、気持ち悪いのでアルコールで拭き取りました。

MSFSのダウンロードに時間が掛かる

マイクロソフトフライトシミュレーターのページからスタンダードエディションを購入PayPalで送金、送金が完了するとマイクロソフトのストアーからダウンロード出来ますが、送金からダウンロードまでの過程が分かりずらかったです。

ストアーからのダウンロードはあっけなく終わりましたが、起動した後のダウンロードが 約167GBほどありダウンロード完了まで８時間掛かりました、ダウンロード速度が平均50Mbit/s 程度しか出ていませんので時間が掛かるはずです、今回のアップデートでサーバーに負荷が掛かっていたのでしょうか。

ダウンロード、解凍、インストールを８時間（9:30～17:30）繰り返しインストール完了しました。

起動した画面

インストールが終わり起動しました、言語設定を行わなくても最初から日本語表示されました。

ようこその画面です。

オプションの設定画面も日本語表示され分かりやすくなりました。

覚えなけらばならない項目が多すぎて手が付けられない (^_^; 焦らず楽しみたいと思います。

ちなみにPCのスペックは以下の通り、自動判定で中程度になりました。

CPU：Ryzen5 3600
RAM：16GB
グラフィックボード：GeForce GTX 1650 4 GB GDDR5

ドコモの契約プランをahamoに変更しました

ニュースではあまり報道されていないようですが、ドコモの格安料金プラン「ahamo」が3/26から開始されています。

定年退職てからは携帯電話での通話も大幅に減り、データー通信も自宅WiFiに接続して使用するのがメインになっているので、新しいプランが出るたびに割安プランに変更してきました。

現在の契約は

今契約しているプランは去年秋に出た「ギガライト2」 2年定期縛りあり、かけ放題無し、5分無料通話無し、データー通信量も1Gまでだと最低料金3278円(割引無し) を契約しています、電話を全くかけない訳ではないので料金はこれ以上になりますが、データ通信は自宅WiFiを使用するので1Gもあれば十分でした。

ahamoにすると

データ通信量が20GBまで無料、5分の無料通話、5Gに対応しています、キャリアメールが使えないのは残念ですが、Gmailに変更する多少の手間をかければ問題ありません。

特に5分の無料通話は魅力です、また2年縛りのギガライト2からのプラン変更も違約金は発生しません、ただ2年以内にahamoを解約する場合は発生する可能性があります。

以上で月額料金が税込み 2970円です、私にとってはプラン変更は絶対すべきですね。

ちなみにギガライトプランが出るまで、データー通信を「IIJmio」通話を「ドコモ」にしていたのでスマフォはSIMが2枚入るASUS Zenfone5を使っています。

ahamo.com

手続き

手続きはネットでのみ行うことが出来ます、以下に注意事項の記載があります。

www.nttdocomo.co.jp

私の場合「dアカウントの発行」「dポイントクラブへの入会」はすでに登録済み「オンライン発行dポイントカード番号登録」をしアプリで利用者登録を行いました。

eリビングもすでに申し込み済みでしたし、廃止・変更すべきオプションもほとんど無くスムーズにプラン変更出来ました。

詳しく説明されている記事です。

masamobile.co.jp