M5Stackで温湿度センサーを作る

作業部屋の湿度を感じることが多いのですが、気づいたら気にならない時期になってます。。
除湿機を買おうか悩んでいたのですが、実際どの程度湿度変化があるのか気になり、
温湿度センサーを作ってみることにしました。

画面があると色々と便利なので、M5Stackを使ってみます。
BLE、Wi-Fi使えるので、幅広げるのも楽そうかなと思っています。

本記事では、M5Stackで温度・湿度・気圧を取得するところまで進めます。

ハードウェア構成

• M5Stack BASIC V2.7
• M5Stack用温湿度気圧センサユニット Ver.3(ENV Ⅲ)

環境構築

PlatformIOを業務で使っていたので、PlatformIOを使って環境構築します。

前提として、Visual Studio Codeの拡張機能にPlatformIOインストール済みです。
PlatformIOのインストールはこちらを参考にしてください。

困った時は、他記事で丁寧に環境構築が書かれているので、参考にしてください。
こちらなど

PlatformIOのプロジェクト作成

以下設定でプロジェクトを作成しました。

• Name: env-sensor
• Board: M5Stack Core ESP32
• Framework: Arduino

プロジェクトを作成すると、以下のようなディレクトリ、ファイルが自動生成されます。

.
├── include
│   └── README
├── lib
│   └── README
├── platformio.ini
├── src
│   └── main.cpp
└── test
    └── README

M5Stackライブラリのインストール

PlatformIOのライブラリ画面から以下ライブラリをインストールします。

M5Stack by M5Stack

書き込みの確認

適当なソースコードを用意して、Uploadの確認をします。
確認用のソースコードは、PlatformIO/Libraries/M5Stack/Examples/Displayのサンプルコードをmain.cppにコピペしました。
これで、M5Stackに書き込めることを確認しました。

書き込み方法

PlatformIOの書き込みは以下方法があります。

• PlatformIOのサイドメニュー（PlatformIOのプロジェクトとしてVS Codeを開いている時）
• VS Code下部のアップロードアイコン（→）
• コマンド (pio run -t upload)

pioコマンドは、source ~/.platformio/penv/bin/activateを実行すると使えます。

温湿度の取得

実際にセンサ値を取得するソースコードを実装します。

センサ値を取得するためのソースコードをダウンロード

GitHubに M5Stack用温湿度気圧センサユニット Ver.3(ENV Ⅲ) の制御コードが置かれているので、ダウンロードします。
M5Stack用温湿度気圧センサユニット Ver.3(ENV Ⅲ)のGitHub
自分の環境では、以下のように保存しました。

.
└── src
    └── main.cpp
    └── sensor
        ├── DHT12.cpp   <-- 追加
        ├── DHT12.h     <-- 追加
        ├── M5_ENV.h    <-- 追加
        ├── QMP6988.cpp <-- 追加
        ├── QMP6988.h   <-- 追加
        ├── SHT3X.cpp   <-- 追加
        └── SHT3X.h     <-- 追加

main.cpp のソースコードを下記に記載します。

#include <M5Stack.h>
#include "sensor/M5_ENV.h"

SHT3X sht30;
QMP6988 qmp6988;

float temperature = 0.0;
float humidity = 0.0;
float pressure = 0.0;

void setup()
{
    M5.begin();
    M5.lcd.setTextSize(2);

    Wire.begin();
    qmp6988.init();
    sht30.init();
    M5.lcd.println("ENV III Unit Test");
}

void loop()
{
    pressure = qmp6988.calcPressure();
    if (sht30.get() == 0)
    {
        temperature = sht30.cTemp;
        humidity = sht30.humidity;
    }
    else
    {
        temperature = 0.0;
        humidity = 0.0;
    }

    M5.lcd.fillRect(0, 20, 100, 60, BLACK);
    M5.lcd.setCursor(0, 20);
    M5.lcd.printf("T: %2.1f  \r\nH: %2.0f%%  \r\nP:%2.0fPa\r\n",
                  temperature, humidity, pressure);
    delay(1000);
}

ここまでで、M5Stackにソースコードをアップロードすると、M5Stackで温度・湿度・気圧を確認することができます。

まとめ

M5Stackとセンサを用いて、温度・湿度・気圧を取得することができました。
今後、BLEやWi-Fiを用いてWebやスマホからセンサ値を確認できるようにする予定です。