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Arduinoで肉を美味しく調理する(3)熱電対センサ・モジュール

熱電対センサをArduinoで使う

 Arduinoで熱電対センサを利用する場合、2017年4月現在、次の3種類が入手しやすいです。

スイッチサイエンス社から2種
(1) 「K型熱電対温度センサモジュールキット(SPI接続)MAX31855使用 3.3V版」
 3.3V電源のArduinoに直接接続できます。5V電源のArduinoに接続する場合、電圧変換が必要になります。
(2) 「K型熱電対温度センサモジュールキット(SPI接続)MAX6675使用」
 5V電源のArduinoに直接接続することができます

秋月電子通商から1種のモジュール
 「MAX31855使用 K型熱電対アンプモジュール」
 MAX31855を使用しているので3.3V電源Arduinoには直接接続することができます。機会があればRaspberry Piでの利用したいと思います。
 これらのモジュールは、SPIインターフェースでマイコンと接続します。搭載されている制御ICはマキシム社のMAX6675とその後継デバイスのMAX31855です。MAX6675は5V電源ですがMAX31855は3.3V電源で、各ピンの入出力電圧は最大でも3.6Vですので5V電源のArduinoで利用するときは少し工夫が必要です。
 今回は、Arduino UNOまたはLeonardoでの利用を考えていますので、スィッチサイエンス社の従来からの5V電源のものを使用します。
 熱電対センサは、次のページを参照してください。
  http://www.denshi.club/make/2016/05/arduinolcd7.html

 今回用意するのは次に示すように、調理温度のモニタのほかに、ヨーグルトの醗酵、70℃~80℃の低温での調理ができるように温度設定するための半固定抵抗、AC電源のON/OFFを行うためのソリッド・ステート・リレー・キット、ON/OFF制御できるAC電源です。

LCDキャラクタ表示モジュール
 LCDキャラクタ表示モジュールは、秋月電子通商の「I2C接続キャラクタLCDモジュール 16x2行 白色バックライト付」使用しています。このモジュールの使い方は、

 「ArduinoのI2C接続キャラクタLCDモジュール用の関数を作る」
 (1)から(5)に説明してあるものを利用します。
  http://www.denshi.club/make/2016/07/arduinoi2clcd1hd47780.html

Arduinoのマイコン・ボード
 Arduinoのマイコン・ボードは、ここで示したものはArduino Leonardoを利用しています。Arduino UNOとArduino LeonardoではSPIの利用法に違いがあります。後ほど詳しく説明します。

シールド
 配線のために使うArduinoのシールドは、スイッチサイエンスの「Arduino用バニラシールド基板ver.2(青)」を利用しました。Webのカタログの表示と基板の表示に少し違いがありました。ピンソケットは別売です。

ソリッド・ステート・リレー
 ソリッド・ステート・リレーは、秋月電子通商の「ソリッド・ステート・リレー(SSR)キット 8Aタイプ」を使用しました。ソリッド・ステート・リレーのON/OFFは、ディジタル・ポート5を出力に設定して行っています。

半固定抵抗
 半固定抵抗はA0に接続し、アナログ入力値を必要な設定範囲の数値に変換して温度制御の設定値とします。
 LED、ブザーなどの警告表示がまだないので追加します。

 次回、Arduino LeonardoのSPIインターフェースの確認を行い、続いて各モジュールの仕様を確認していきます。

(2017/4/7 V1.0)

<神崎康宏>

Arduinoで肉を美味しく調理する

(1) 温度センサは熱電対

(2) データ・ロガーMCR-4TC

(3) 熱電対センサ・モジュール

(4) ArduinoのSPI通信のピン配置がボードによって異なる

(5) テスト・プログラム

(6) 卵で実機テスト