DIY – ページ 2 – ｍａｂｏのｂｌｏｇです。

2024年8月12日

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。

2024年8月6日2024年8月7日

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);
}

2024年8月5日2024年8月5日

芝刈りーー今年第１２回目

昨日の夕方，今年１２回目の芝刈りをしました。今年は，まめに芝刈りができています。
一週間過ぎてしまうと，成長期なので，結構伸びます。

だいたいは，芝刈り機でできるのですが，際は，電動のナイロンコードの刈り払い機でやってます。一週間で
結構のびるので，そのままにしておくと，とんでもないことになります。

昨日もゴミ袋，一袋になりました。これ，なかなか堆肥になりませんが，堆肥にすると，結構な量になります
ね。残念ながら，堆肥にするスペースがないので，毎回，燃えるゴミにだしてます。

2024年7月31日2024年7月31日

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。

2024年7月28日2024年7月28日

芝刈りーー今年第１１回目

本日，夕方１１回目の芝刈りをしました。汗びっしょりです。やはり，のび方が早くなってるようで，ゴミ袋
ひとふくろになりました。

2024年7月27日2024年7月27日

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。

2024年7月26日2024年7月26日

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);
}

2024年7月24日2024年7月24日