More than 3 years have passed since last update.

IoT気温センサーが欲しい(調査メモ)

Last updated at 2020-11-13Posted at 2020-11-04

NASを設置しているスペースの温度管理のため IoT センサーが欲しくなったので調査した。

IoT超初心者なのでゼロから調査した。

調査

Amazon で既製品の温度センサーを探したがけっこう高い
気温センサーを自作しようとすると最初に Raspberry Pi＋気温センサーの組み合わせが見つかったがオーバースペック＆高い
Arduino 互換の WiFi 付きデバイスがあるらしい(そもそもArduinoが何か知らなかったが)。下記の2種類が使いやすそう
- ESP-WROOM-02 (ESP8266) : WiFi
- ESP-WROOM-32 (ESP32) : WiFi+Bluetooth
ESP32 のほうもほとんど値段が変わらない
ESP-WROOM-02 と ESP-WROOM-02D があるが、技適が通ってるのは ESP-WROOM-02D のほう。
ググっていたら ESP32 + BME280 の組み合わせを見つけた
- 温度+湿度+気圧が測れるが高価になりそう&配線が面倒かも？
- いずれは湿度センサーも欲しくなるかもしれないので候補の1つに覚えておく
今回は温度センサーが欲しいので DS18B20 が良さそう
ESP8266 単体だとシリアル通信しかできず、PCとの接続はUSB<->シリアル変換が必要。
- 「開発キット」という製品だとUSBですぐに接続できるらしい。その分ちょっと高い。
運用時の電源は？
- 3.3V 500mA(起動時) が必要らしい
- 「ACアダプタ(～5V)+リニアレギュレータ」(発熱的に5Vが限界)
- 「ACアダプタ(～12V)+スイッチングレギュレータ」(発熱は抑えられるがちょっとノイズあり＆高い)
- 「乾電池2本」(3.0Vだがギリギリ動く？ => ESP32 だと低電圧でも動く)
- 「乾電池3本+レギュレータ」
- 「乾電池1本+昇圧回路」

購入、実験

購入したもの

秋月電子さんで下記を購入。

部品	価格(税込)
【I-05276】デジタル温度センサ（１ｗｉｒｅ）ＤＳ１８Ｂ２０＋	￥320
【K-12236】ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－０２開発ボード	￥1,280
【C-05159】ブレッドボード・ジャンパーワイヤ（オス－オス）セット	￥220
【P-05294】ブレッドボード　ＢＢ－８０１	￥200
【R-25472】カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ４．７ｋΩ　（１００本入）	￥100

動作確認

ひとまずブレッドボード上に配置する
ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－０２開発ボードに同梱のピンヘッダーをはんだ付け
Arduino(ESP-WROOM-02)で温度センサーDS18B20を制御する – 故きを温ねて新しきを知る人ぞ知るを参考に配線
- USB接続してもすぐにLEDが消えておかしいと思ってよく見るとDS18B20のGNDとVDDを逆に接続していた。危ない。
ソフトウェア準備
- Arduino IDE 1.8.13 ZIP 版ダウンロード
- arduino.exe 起動
- ファイル|環境設定
- 追加のボードマネージャのURLにhttps://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.jsonを入力
- ツール|ボード|ボードマネージャ
- ESP8266 をインストール
- ツール|ボードに ESP8266 が表れた
動作確認用のスケッチ作成
- 最小限のスケッチを作成
- 開発ボード付属の紙を参考に転送レートなどを設定
- スケッチ|マイコンボードに書き込む
  - Connecting... になったら(またはその前に) PGM と RST ボタンを同時に押し、RST 離す PGM 離すの順に押す
- ツール|シリアルモニタで動作確認
  - RST ボタンを押すと動作開始
温度センサーの動作確認
- ライブラリを追加
  - https://github.com/PaulStoffregen/OneWire と https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library を ZIP でダウンロードして、IDEのスケッチ|ライブラリをインクルード|.ZIP形式のライブラリをインストールから。
  - IDE再起動
- 動作確認用のスケッチ作成＆書き込み

# include <ESP8266WiFi.h>
# include <OneWire.h>
# include <DallasTemperature.h>

# define ONE_WIRE_BUS 14  //温度センサーをESP-WROOM-02の14番ピンに接続

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("");
  Serial.println("setup done");
}

void loop() {
  sensors.requestTemperatures(); // 温度取得
 
  float temp = sensors.getTempCByIndex(0); // 温度センサーから摂氏気温を取得
  Serial.println(temp);

  delay(1000);
}

シリアルモニタで確認すると流れてくる。温度センサーに軽く触ると数値が上がったので取れてるっぽい

ESP-WROOM-02 と DHT11 で温湿度センサーを作る - Qiita に続く。

参考URL

You get articles that match your needs
You can efficiently read back useful information
You can use dark theme

What you can do with signing up