日: 2024年8月6日

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IOT再びーESP３２編(１4)ーーー静電容量水位計に向けてーーADS1115-

超音波センサーによる水位計は，測定が安定しないので，ひとまず休止して，静電容量測定による水位計をい
じってみたいと思います。それにともなって，ESP32は，ADC機能がいまいちということなので，ADC　の基
盤，ADS1115をいじってみることにしました。

この基盤は，分解能が１６ビットありますので，結構精密に変換できて，接続もI2Cなので，４本だけ接続す
ればいいので，お手軽です。また，ESP32　用にライブラリーもあるので，お手軽です。ただ，本当に理解す
るには，ライブラリーを使わないで，使われているIC　に直接書き込みをした方がいいのでしょうね。ちょっ
と，それは気力がないので，ライブラリー使用です。
例のごとくブレッドボードで，ESP32，ADS1115，SSD1306，レベルシフター，を配線しました。
ADS1115とSSD1306はI2C接続なので，並列につなげればいいので，お手軽です。

それほど時間はかかりませんでしたが，ADS1115　の配線でちょっとはまりました。スケッチ例の注意には記
載があったのですが，測定できるのは，ADS1115の　Vdd+0.3Vmax　の記載があるのをみおとしてました。
５Vラインを測定しても，約　4.0V　の表示かできないので，あれこれやりました。
すぐに原因判明しました。
SSD1306の電源に合わせて　3.3V　で動作させてました。急遽，レベルシフターをいれて，５Vで動作させる
と，正しく測定できました。写真は，乾電池を測定してるところです。はっきりしませんが，OLED　には，
1.63　Vと表示されてます。

まだ，やっていませんが，差動入力にすると，プラスマイナスを逆につないでも，マイナス何ボルトの表示
が可能です。
今回使ったスケッチですが，このスケッチは，測定に必要ない余分なヘッダーファイルをインクルードしていま
す。

// 必要なライブラリのインクルード
#include  <wifi.h>
#include  <wire.h>
#include  <adafruit_gfx.h>
#include  <adafruit_ssd1306.h>
#include  <adafruit_ads1x15.h>

//ADS1115 ADS(0x48);
Adafruit_ADS1115 ads;

byte hdr, data_h, data_l, chksum;
String inputString = "";
 

// ピンの定義
#define wifyOn 4 // wify 接続OK
#define wifyOff 2 // wify 未接続
#define OLED 18 // OLDE 表示・非表示

//OLED
#define OLED_RESET     -1 
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED display height, in pixels

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// WiFi接続情報--固定アドレス用
const char* ssid = "***********";
const char* password = "***********";
const IPAddress ip(192, 168, 2, 30);
const IPAddress gateway(192, 168, 2, 2);
const IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
const IPAddress dns1(192, 168, 2, 2);


// セットアップ関数
void setup() {
  //入出力ピン設定
  pinMode(wifyOn, OUTPUT);
  pinMode(wifyOff, OUTPUT);
  pinMode(OLED,INPUT_PULLUP);
  
  digitalWrite(wifyOn, LOW);
  digitalWrite(wifyOff, HIGH);

  Serial.begin(115200); // シリアル通信の開始
  Serial2.begin(9600,SERIAL_8N1,16,17);
  ads.begin();

//OLED開始
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for(;;); // Don't proceed, loop forever
  }

  display.display();
  delay(2000); // Pause for 2 seconds

  // Clear the buffer
  display.clearDisplay();

 //OLED初期設定
  display.setTextSize(2);             // Draw 2X-scale text
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.print(F("Wify set"));
  display.display(); 

 
  // WiFi接続
  if (!WiFi.config(ip,gateway,subnet,dns1)){
      Serial.println("Failed to configure!");
  }
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      delay(500);
      Serial.print(".");
  }

  digitalWrite(wifyOn, HIGH);
  digitalWrite(wifyOff, LOW);

  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.print(F("Wify con"));
  display.display();

}

// メインループ
void loop() {

 digitalWrite(wifyOn, HIGH);
  digitalWrite(wifyOff, LOW);
  
  ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS);
  
  int16_t adc0;
  float volts0;
 
  adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);
  volts0 = ads.computeVolts(adc0);
  
  Serial.print("AIN0: "); 
  Serial.print(adc0);
  Serial.print("  ");
  Serial.print(volts0);
  Serial.println("v");

  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.println(adc0);
  display.print(volts0);
  display.print("v");
  display.display();

  delay(500);

  digitalWrite(wifyOn, LOW);
  digitalWrite(wifyOff, HIGH);
  
  delay(500);
}