はじめに

ネットワーク経由で制御できるUSB電源です。 ネットワーク経由でオン・オフの制御や、消費電流の計測ができます。 電子工作で設計した回路の消費電力の計測に使うことができます。

基板上にあまり余裕が無かったので今回は2ポートのものを設計しました。

ハードウエア構成

クラウドプリンタとほぼ同じ構成で、 LPC1768版のLPCXpressoを使用して回路を組んでいます。 ソフトもクラウドプリンタと共有なので(基板上にMACアドレス書き込み済みROMを搭載していて、MACアドレスで処理の場合分けをしている)、 FreeRTOSにTCP/IPプロトコルスタックuIPを組み合わせた構成になっています。 FreeRTOS 7.0.1のデモ中に含まれているコード(Demo/CORTEX_LPC1768_GCC_RedSuite)をベースにしています。 開発環境はLPCXpressoの標準のCodeRed社のLPCXpresso3.6を使用しました。

iPod touch を充電しています。上面の出っ張った緑の透明な棒が電源スイッチで、その隣の穴が電源ステータス表示になっています。 図では、2ポートあるUSB端子の左側はオンで、右側がオフです。 オンの側は電源スイッチ部の棒とステータス表示の部分が緑色に光っています。 電源ステータスの穴の下部にはアクリルが接着されていて、基板上のLEDの光がアクリルを通して出てきます。

作っている途中で気づいたのですが、電源スイッチも光るのでステータス表示は必要ないですね。 あと、スイッチの棒がはじめから緑なのでオンとオフの区別がつきにくいです...

Webブラウザからの消費電流の読み取り

Network Appliance3 から消費電流を読み取れるようにしてみました。 JSONPで電源の状態や電流データを読み出します。読み出し側のJavascriptでは jQuery を使っています。 LPCXpressoの側では、JSONPのコールバック関数の名前を読み取れるようにWebサーバを微調整しています。

図では分かりにくいですが、100ミリ秒ごとに表示を書き換えています。 高頻度で通信や表示の書き換えをするので、 ブラウザの利用メモリ量が増えていかないように注意深くJavascriptのコーディングをすることが必要になるようです。 まだ改善の余地があるのか、このダイアログを出したままにしておくと、ブラウザによっては使用メモリ量が単調増加していきます。 以前試したところでは1時間、2時間の放置で使用メモリ量が500MBytes前後まで膨らみました (Firefoxだと一定のレンジに収まったのですが...)。

まとめと今後の課題

ネットワーク経由で制御できるUSB電源を製作しました。 ネットワーク経由で電源のオン・オフの制御や、消費電流の計測ができました。 ブラウザを通してリアルタイムに消費電流を読み取れるようにしました。 高頻度での表示データの書き換えにはJavascriptの記述に注意が必要でした。

(2011/10/18 初版)

参考文献