Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング㉜光センサ VEML7700

　Adafruitの周辺光センサ・モジュール VEML7700（Vishay Semiconductors）を利用します。

●AdafruitのStemma QT/Qwiicボード

　VEML7700ボード解説のページ

　Stemma QT/Qwiic（JST SH 4ピン）コネクタは2か所に装着されていて、どちらにつないでもかまいません。このコネクタを使ってI2Cで制御する場合、特に、ジャンパ線をつなぐなどは不要です。

　コネクタは、表と裏のどちらも差し込めそうですが、ピンが内部の上部に並んでいるので、差し込める方向は一意です。ロック機構はないですが、すぐに抜けるということはありません。

●光センサVEML7700のおもなスペック

　VEML7700のデータシート

動作電圧　2.5～3.6V
動作温度範囲　 -25～+85°C
光センサの測定可能範囲　0～120000lux
インターフェース　I2C（10～400kHz）
スレーブ・アドレス　0x10

●使用環境

Arduino UNO R4 Minima
Arduino IDE 2.2.1
Windows10 22H2

●接続

　Arduino UNO R4 MinimaのI2C信号とセンサ・ボードをJSTコネクタでつなぎます（Stemma QT/Qwiicボードの写真の比率は異なる）。

●スレーブ・アドレスを確認

　従来からよく使われているi2cScanner.inoを動かしてスレーブ・アドレスを確認します。電源は3.3Vです。

　0x10を見つけてきました。

●ライブラリの用意

　VEML7700で検索して、見つかった Adafruit VEML7700ライブラリをインストールします。

　インストールを始めたとき、関連のライブラリや依存関係をインストールするかというパネルが出た場合は、全てをインストールを選びます。

●サンプル・スケッチ

　メニューのファイル->スケッチ例から、Adafruit VEML7700のVEML7700_test.inoを選択します。

　コンパイル、実行します。

　lux:が周辺光の値です。ALS:はVEML7700の光センサの値で、550nm付近がピーク感度です。white:は550～800nmの帯域をもつWhite Channel Sensitivity Spectrumの値です。

●4桁の7セグメントLED表示器をつないで測定結果を表示する

　連載の第4回目の記事を参照しながら表示器を接続します。

Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ④ 温湿度センサSi7021の測定結果を7セグメントLEDに表示

　スケッチです。

　7セグメントLED表示器は、第12回温湿度センサ SHTC3でスレーブ・アドレスが重なったので、デフォルトの0x70から、ジャンパのA0をショートして0x71に変更してあります。デフォルトのまま使うときは0x70で使ってください。


#include <Adafruit_GFX.h>
#include "Adafruit_LEDBackpack.h"
#include "Adafruit_VEML7700.h"

Adafruit_7segment matrix = Adafruit_7segment();
Adafruit_VEML7700 veml = Adafruit_VEML7700();

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) { delay(10); }
  Serial.println("Adafruit VEML7700 + 7segment LED ");

  if (!veml.begin()) {
    Serial.println("Sensor not found");
    while (1);
  }
  Serial.println("Sensor found");

  // == OPTIONAL =====
  // Can set non-default gain and integration time to
  // adjust for different lighting conditions.
  // =================
  // veml.setGain(VEML7700_GAIN_1_8);
  // veml.setIntegrationTime(VEML7700_IT_100MS);

  Serial.print(F("Gain: "));
  switch (veml.getGain()) {
    case VEML7700_GAIN_1: Serial.println("1"); break;
    case VEML7700_GAIN_2: Serial.println("2"); break;
    case VEML7700_GAIN_1_4: Serial.println("1/4"); break;
    case VEML7700_GAIN_1_8: Serial.println("1/8"); break;
  }

  Serial.print(F("Integration Time (ms): "));
  switch (veml.getIntegrationTime()) {
    case VEML7700_IT_25MS: Serial.println("25"); break;
    case VEML7700_IT_50MS: Serial.println("50"); break;
    case VEML7700_IT_100MS: Serial.println("100"); break;
    case VEML7700_IT_200MS: Serial.println("200"); break;
    case VEML7700_IT_400MS: Serial.println("400"); break;
    case VEML7700_IT_800MS: Serial.println("800"); break;
  }

  veml.setLowThreshold(10000);
  veml.setHighThreshold(20000);
  veml.interruptEnable(true);

  matrix.begin(0x71);
  matrix.setBrightness(0x05);  // default 0x0E
}

void loop() {
  Serial.print("raw ALS: "); Serial.println(veml.readALS());
  Serial.print("raw white: "); Serial.println(veml.readWhite());
  Serial.print("lux: "); Serial.println(veml.readLux());

  uint16_t irq = veml.interruptStatus();
  if (irq & VEML7700_INTERRUPT_LOW) {
    Serial.println("** Low threshold");
  }
  if (irq & VEML7700_INTERRUPT_HIGH) {
    Serial.println("** High threshold");
  }

  matrix.print(veml.readLux(), DEC);
  matrix.writeDisplay();
  delay(500);
}

　実行例です。周辺光の値だけを表示しています。

●グラフィック・ディスプレイに測定結果を表示

　次の記事を参考に、グラフィック・ディスプレイに測定したVEML7700の光センサの値ALS:、White Channel Sensitivity Spectrumの値white:、周辺光の値Ambient:を表示します。

　　Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ⑤ 温湿度センサSi7021の測定結果をグラフィック・ディスプレイに表示

　スケッチです。


#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include "Adafruit_VEML7700.h"

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
#define OLED_RESET    -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3D ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

Adafruit_VEML7700 veml = Adafruit_VEML7700();

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) { delay(10); }
  Serial.println("Adafruit VEML7700 + SSD1306 ");

  if (!veml.begin()) {
    Serial.println("Sensor not found");
    while (1);
  }
  Serial.println("Sensor found");

  // == OPTIONAL =====
  // Can set non-default gain and integration time to
  // adjust for different lighting conditions.
  // =================
  // veml.setGain(VEML7700_GAIN_1_8);
  // veml.setIntegrationTime(VEML7700_IT_100MS);

  Serial.print(F("Gain: "));
  switch (veml.getGain()) {
    case VEML7700_GAIN_1: Serial.println("1"); break;
    case VEML7700_GAIN_2: Serial.println("2"); break;
    case VEML7700_GAIN_1_4: Serial.println("1/4"); break;
    case VEML7700_GAIN_1_8: Serial.println("1/8"); break;
  }

  Serial.print(F("Integration Time (ms): "));
  switch (veml.getIntegrationTime()) {
    case VEML7700_IT_25MS: Serial.println("25"); break;
    case VEML7700_IT_50MS: Serial.println("50"); break;
    case VEML7700_IT_100MS: Serial.println("100"); break;
    case VEML7700_IT_200MS: Serial.println("200"); break;
    case VEML7700_IT_400MS: Serial.println("400"); break;
    case VEML7700_IT_800MS: Serial.println("800"); break;
  }

  veml.setLowThreshold(10000);
  veml.setHighThreshold(20000);
  veml.interruptEnable(true);

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS);
  display.clearDisplay();
  display.drawRect(0, 0, display.width(), display.height(), SSD1306_WHITE);
  display.setTextSize(1);                // Normal 1:1 pixel scale
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);   // Draw white text
  display.setCursor(3,3);
  display.println("raw ALS:");
  display.setCursor(79,3);
  display.println("white:");
  display.setCursor(4,34);
  display.println("Ambient:");
  display.display();
  delay(200);
}

void loop() {
  Serial.print("raw ALS: "); Serial.println(veml.readALS());
  Serial.print("raw white: "); Serial.println(veml.readWhite());
  Serial.print("lux: "); Serial.println(veml.readLux());

  uint16_t irq = veml.interruptStatus();
  if (irq & VEML7700_INTERRUPT_LOW) {
    Serial.println("** Low threshold");
  }
  if (irq & VEML7700_INTERRUPT_HIGH) {
    Serial.println("** High threshold");
  }

  display.setTextSize(2);   // Draw 2X-scale text
  display.setCursor(3,17);
  display.fillRect(3, 17, 70, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(veml.readALS());

  display.setCursor(70,17);
  display.fillRect(70, 17, 56, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(veml.readWhite());

  display.setCursor(10, 46);
  display.fillRect(10, 46, 100, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(veml.readLux());
  display.display();
  delay(500);
}

　実行例です。

Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ㉜ 光センサ VEML7700

Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング㉜光センサ VEML7700