16回目の芝刈りです。汗びっしょりです。9月いっぱい,やるようでしょうかね。
芝刈りーー今年第15回目
芝刈りーー今年第14回目
芝刈りーー今年第13回目
今年13回目の芝刈りをしました。8月中旬になって,やや成長が鈍ってきました。我が家の芝は,
高麗芝(多分)とティフトンの二種類が植えてありますが,両方とも成長がやや鈍りました。また,
ティフトンの方は,サッチがたまってきたのか,床とどこと茶色になっています。今年は,サッチ
取りを十分にしませんでしたが,来年度は,しっかりとりたいと思います。
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);
}
芝刈りーー今年第12回目
IOT再びーESP32編(14)ーーープログラムの修正(A0221AT)防水超音波センサー
テストを繰り返していますが,なかなか安定した測定結果がえられませんでした。データの変動の幅がおおき
かったり値が変化しなかったりとしたため,あれこれとやりました。夜茶の間いろいろやっていると,比較的
安定した結果になるようでしたが,その原因が分かりました。測定結果が安定してないので,センサー部分を
見ると,水滴がかぶっていました。元々防水なので,水滴は大丈夫なはずですが,水滴が付いているため,測
定に影響があるような気がします。もともと超音波センサーは,超音波を発して,その反射が帰ってくるまで
の時間を計測して,距離を算出してますので,水滴がついていると,超音波の発信,受信に影響があるのかも
しれません。
センサー部分の水滴を拭き取ってみると,ほぼ正確な反応が返るようになりました。あれこれスケッチをいじ
ましたが,平均をとらなくても大丈夫なようですので,平均はとらずに運用してみようと思います。
ただ,英語のマニュアルをみてみると,レスポンスが帰るまで,100~300msとあるので,書き込みをし
てから,300msの休止(delay(300);)をいれました。
float measureDistance_2() {
char m[50];
int Sw;
Serial2.write("S");
delay(300);
if (Serial2.available())
{
hdr = (byte)Serial2.read();
if (hdr == 255){
data_h = (byte)Serial2.read();
data_l = (byte)Serial2.read();
chksum = (byte)Serial2.read();
if (chksum == ((hdr + data_h + data_l)&0x00FF)){
distance = data_h * 256 + data_l;//距離計算
new_distance=distance/10;
dtostrf(new_distance, 6, 1, m);//
Serial.print(m);
Serial.println(" cm");
if(digitalRead(OLED)==HIGH){//OLED表示ONの時
display.clearDisplay();
display.setCursor(0, 0);
display.println("rest= ");
display.print(m);
display.println(" cm");
display.display();
}
}
}
}
delay(100);
return distance/10;//cmを返す
}
超音波センサーなので,明るさは関係ないと思うのですが,検証をするのは,蛍光灯の下が大いのですが,そ
の影響もあるのでしょかね。
茶の間で検証の様子です。水が噴霧機に入ってるので,おっちょこちょいの私は,こぼさないかヒヤヒヤして
ます。
芝刈りーー今年第11回目
IOT再びーESP32編(13)ーーープログラムの修正(A0221ATデータフォーマット)
スケッチを書き換えました。初期値を決定するのに,10回計測して,最大値と最小値を除いたものの平均を
とる関数を作成しました。
//初期値設定用 平均
float sokutei_heikin(int m){
float Value[10];
float Max;
float Min;
float Sum;
for(int Ct=0;Ct<m;Ct++){
Value[Ct]=measureDistance_1();//距離の測定関数を呼び出す。
Serial.print(Ct);
Serial.print(" =");
Serial.println(Value[Ct]);
if(Ct == 0) {//最初の測定値を最大・最小値として保存
Max=Value[0];
Min=Value[0];
}
else {
if(Value[Ct] > Max){//取得したデータを最大値と比較して,大きければ,新たに保存
Max=Value[Ct];
}
if(Value[Ct] < Min){////取得したデータを最小値と比較して,小さければ,新たに保存
Min=Value[Ct];
}
}
Sum+=Value[Ct];/*測定値を加算*///測定値を加算していく
}
Sum=(Sum-(Max+Min))/(m-2);//最大値と最小値を除いて,平均をとる。
Serial.print("AVE");
Serial.print(" =");
Serial.println(Sum);
return Sum;/*最大値・最小値を除いた平均値を返す*/
}
sokutei_heikin(10)ということで,10回の測定の平均をとる(最大・最小を除くので実際は8回)
設定で,動かして見ましたが,一回目の測定値が,きちんと測定されてないようなので,測定に入る
一回ダミーの測定をいれsて,実際は,11回の測定でやってみました。大きな変動もなく結果は良好
でした。
今回,最大・最小値を除いた平均を計算するのに,ちょっとなやみました。測定値を全部保存したうえ
ソートして,最大値と最小値を除こうかとも思いましたが,測定値をその都度一時保存の最大値と最小
値と比較するやり方が,よかったようです。
下記が,超音波センサーから,距離を測定するための関数です。
float measureDistance_1() {
char m[50];
Serial2.write("S");//RX端子をHIGHにするのに一文字書き込む。
if (Serial2.available()){
hdr = (byte)Serial2.read();
if (hdr == 255){
data_h = (byte)Serial2.read();
data_l = (byte)Serial2.read();
chksum = (byte)Serial2.read();
if (chksum == ((hdr + data_h + data_l)&0x00FF)){
distance = data_h * 256 + data_l;//距離計算
}
}
}
delay(100);
return distance;
}
distance = data_h * 256 + data_l の部分が,距離を計算する部分です。計算するといっても,HIGHの
データとLOWのデータが,1バイトずつ送られてくるので,桁数を合わせる計算をしているだけです。
マニュアルには,下記のような記述がありました。
計測が開始されるとその結果が下記のように,4バイトのデータでおくられてきます。
0XFF 0X07 0XA1 0XA7
各データは,
0XFF はヘッダーデータ
0X07 は上位データ
0XA1 は下位データ
0XA7 はチェックサム
のようになってますので,
上位のデータと下位のデータを合わせると,
07A1
という16進数が得られますので,これを10進数に直すと,1953mmというデータが得られるようです。
IOT再びーESP32編(12)ーーープログラムの修正
大きな不具合のなかった配線ですが,赤のLEDが点灯しなかったので,いろいろ調べてみると,LEDの足が断
線してました。また,組み込んでテストしてみると,大きな不都合はなかったものの,原因は分かりません
が,測定値が変動するようなので,その対策で,スケッチを修正することにしました。
オリジナルのスケッチでは,超音波の測定による距離をそのままWEBに渡していましたが,この部分を多少
変更します。
噴霧機満タンの状態での測定値を記憶して,それに基づいて,減り具合を加算するようにしたいと思いま
す。満タンの状態は,何度か測定して,平均をだして,初期値とするにあたって,誤差を抑えるために何回
か測定し,最大値と最小値を除いて,平均をとりたいと思います。
どうしたもんかとネット見ていると,下記のようなプログラムが見つかりました。C のものですが,これを
参考に修正しようと思います。
#include <stdio.h>
#define NumValue 5
int main(){
int Value[NumValue];
int Ct;
int Max;
int Min;
int Sum;
for(Ct = 0; Ct < NumValue; Ct ++) {
printf("Enter #%d → ", Ct + 1);
scanf("%d", &Value[Ct]);
if(Ct == 0) {
Max = Value[0];
Min = Value[0]; }
else {
if(Value[Ct] > Max) {
Max = Value[Ct];
}
if(Value[Ct] < Min) {
Min = Value[Ct];
}
}
}
printf("========\n");
Sum = 0;
for(Ct = 0; Ct < NumValue; Ct ++) {
if(Value[Ct] != Max && Value[Ct] != Min) {
Sum += Value[Ct];
}
}
printf("%d\n", Sum);
}