ArduinoでGroveアルコールセンサSEN21723Pを試す

Precondition

• 環境
• HW
  • Windows 7 Pro 64bit
  • Arduino Uno
  • GroveベースシールドV2 SLD01099P
    • 千石電商 秋葉原店で購入
  • Groveアルコールセンサ SEN21723P
    • 千石電商 秋葉原店で購入
    • 裏面に『 Alcohol Sensor v1.2 』の表記あり
• SW
  • Arduino IDE 1.6.0

簡単に動作するハズだった…

Groveシステムを使えば、簡単に試せるハズだったのです…。
しかし、私の環境では、上手く動作せず、いろいろ試したことをまとめておきます。

まず、動作しなかった手順は以下です。

1. センサをGroveベースシールドの A0 端子に接続する
2. Grove - Alcohol Sensorからコードをコピペする
3. Arduino IDE にてコンパイル＆書き込み
4. Arduino IDE のシリアルモニタにてログを確認する

ここで、

• シリアルモニタに何も表示されない
• Arduino の電源を切り入り
• PC に接続したところでシリアル (COM5) が認識しない
• PC 再起動で何とか認識し、原因究明を始める
• Arduino本体, Groveベースシールド, ケーブルに問題はなさそう
• センサ自体が壊れている可能性もあるが、そうそうハズレに当たるとは思えない (思いたくない)
• そもそもセンサの仕様を分かっていなかったため、仕様を調査する
• 手元の品とネット上での品が若干違う…バージョンが違うのか…？

『Intel Edisonでアルコールセンサーを使ってみた』から以下だと思った。

• SEN21723P
• 内蔵ヒーターを熱する必要があり、電源投入後 5 分～ 10 分は正確に測定できない
• Grove ベースシールドの A0 端子に接続した場合、下表の様なピンアサインになる
  • A0 ピンがアナログ入力のセンサ部
  • A1 ピンがデジタル出力のヒータースイッチ部
    • HIGH (1) : OFF
    • LOW (0) : ON
• 表示する値は 1023 からセンサの値を引く
  • 空気中にあるアルコールによりセンサの抵抗値が下がる仕組み

Arduino	Sensor	Color
A0	DAT	Yellow
A1	SCL	White
5V	VCC	Red
GND	GND	Black

VCC と GND は怪しくない。DAT もセンサ部でアナログ入力なので A0 ピンで良さそう。SCL の A1 ピンから漂ってくる怪しさ…。

そこで、仕様から SCL は内蔵ヒーターで、使用する際に ON になれば良さそうなので、 LOW となるよう GND ピンに直結して、起動と同時に内蔵ヒーター ON でどうだろう、と。

Grove ベースシールドを使用せず Arduino に直結する

次の写真のように直結してみた。

ピンアサインは、以下です。

Arduino	Sensor	Color
A0	DAT	Yellow
GND	SCL	White
5V	VCC	Red
GND	GND	Black

SCL ピンに関係するコード部分 (例えば、内蔵ヒーターを OFF, ON するなど) を除去して簡単化しました。

AlcoholSen.ino

//Alcohol Sensor DAT Pin is connected to Analog Input Pin 0 (A0)
#define analogInDatPin 0

int sensorValue = 0;

void setup()
{
    Serial.begin( 9600 );                 // open the serial port at 9600 bps
    Serial.println( "setup done.\n" );
}

void loop()
{
    sensorValue = analogRead( analogInDatPin );    // read the analog value
    Serial.print( "sensor test value = " );     // Disply the results in serial monitor.
    Serial.println( 1023-sensorValue );         // sensorValue goes down when alcohol is detected.
    delay(1000);
}

動作を確認する

1. Arduino IDE にてコンパイル＆書き込み
2. シリアルモニタを起動し、ログを確認する
   [ツール] → [シリアルモニタ]
   

途中、314 → 343 → 581 → 874 → 914 と急激に上昇している部分があります。
このタイミングで、日本酒を入れたお椀の直上にセンサを持ってきました。とても分かりやすいです。

感想

• すぐに試してみるって目的のために Grobe システムを導入したのですが、上手くいかない事もあると体感しました
• センサの仕様を理解しておく事の重要性も再認識です
• アルコールセンサを使った面白いネタは、思い付かなかった