Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ⑧ 温度センサADT7410

　Adafruitから入手した温度センサADT7410（アナログ・デバイセズ）を利用します。

●AdafruitのStemma QT/Qwiic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。

●温湿度センサADT7410のおもなスペック

　ADT7410のデータシート

  • 動作電圧　2.7〜5.5V
  • 平均動作電流　250uA
  • 温度の確度　−40℃〜＋105℃（2.7 V〜3.6 V）で ±0.5℃
  • 分解能　16ビット時；0.0078℃、デフォルトの13ビット時；0.0625℃
  • 熱応答時間 25->85℃　5秒

●使用環境

  • Arduino UNO R4 Minima
  • Arduino IDE 2.1.1
  • Windows10 22H2


●接続

　Arduino UNO R4 MinimaのI2C信号とセンサをJSTコネクタでつなぎます（Stemma QT/Qwiicボードの写真の比率は大きい）。電源は3.3Vです。

　Adafruitの温度センサADT7410のスレーブ・アドレスはデフォルトでは0x48ですが、変更できるので、複数個同時に使えます。

●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。

 　0x48を見つけてきました。

 　購入時、ボードにあるA0とA1はショートされていませんが、はんだをもってジャンパ部分をショートすると下記のようにアドレスを変更できます。

A0 A1 スレーブ・アドレス
- - 0x48
ショート - 0x49
- ショート 0x4a
ショート ショート 0x4b

●ライブラリの用意

　ADT7410で検索して、見つかったAdafruit ADT7410ライブラリをインストールします。

　インストールを始めると次のパネルが出ました。
　全てをインストールを選びました。

●スケッチ

　メニューのファイル->スケッチ例から、Adafruit ADT7410Libraryのadt7410test.inoを選択します。

　setup{}は、次のように修正しました。

  • Serial.begin(）に待ち時間を追加
  • tempsensor.begin(0x48)　スレーブ・アドレス0x48はデフォルト値なので省略されているが、明示的に追加した

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial)
    delay(10); 
  Serial.println("ADT7410 demo");
  
  // Make sure the sensor is found, you can also pass in a different i2c
  // address with tempsensor.begin(0x49) for example
  if (!tempsensor.begin(0x48)) {
    Serial.println("Couldn't find ADT7410!");
    while (1);
  }

　実行例です。

●7セグメントLED表示をつなぐ

　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

●7セグメントLED表示をつないで測定値を表示

　上記の表示をするスケッチと、温度測定のスケッチを合体させます。


// K.Townsend (Adafruit Industries)
//  Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries. 
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include "Adafruit_LEDBackpack.h"
#include "Adafruit_ADT7410.h"

#define ADT7410_CONFIG 0x3  ///< Configuration register
#define ADT7410_address 0x48

Adafruit_7segment matrix = Adafruit_7segment();
Adafruit_ADT7410 tempsensor = Adafruit_ADT7410(); // Create the ADT7410 temperature sensor object

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial)
    delay(10); 
  Serial.println("\nADT7410 + 7segment LED");
  
  // Make sure the sensor is found, you can also pass in a different i2c
  // address with tempsensor.begin(0x49) for example
  if (!tempsensor.begin(0x48)) {
    Serial.println("Couldn't find ADT7410!");
    while (1);

  Wire.beginTransmission(ADT7410_address); 
        Wire.write((byte)ADT7410_CONFIG);
        Wire.write((byte)0x80); // 16bit
    Wire.endTransmission(); 
  }
  // sensor takes 250 ms to get first readings
  delay(250);

  matrix.begin(0x70);
  matrix.setBrightness(0x05);  // default 0x0E
}

void loop() {
  // Read and print out the temperature
  float c = tempsensor.readTempC();
  Serial.print("Temp: "); Serial.println(c,4); 

  matrix.print(c,2);
  matrix.writeDisplay();
  
  delay(5000);
}

　ライブラリのソースはこちらです。デフォルトの13ビットで測定し、16ビットのデータを読み出しているように読めました。なので、上記のスケッチでは、最高分解能である16ビットの測定に変更してあります。

　実行例です。

＜補足＞

　

　TemperatureRegisteを読み出すと、13ビットのデータが読み出されます。
　最初にデフォルトの13ビットから16ビットへ変更しても、読み出したデータは、13ビットでした。上限値などのデータが入った0x08を読み出すと16ビットのデータが読めます。
　その確認に使ったスケッチです。
 

// K.Townsend (Adafruit Industries)
//  Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries. 
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define ADT7410_CONFIG 0x03  ///< Configuration register
#define ADT7410_address 0x48
#define ADT7410_TemperatureRegiste 0x00

#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);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial)
    delay(10); 
  Serial.println("\nADT7410 + SSD1306");

  Wire.beginTransmission(ADT7410_address);  // 16bit
        Wire.write((byte)0x2f);  // reset
  Wire.endTransmission(); 

 delay(10);

  Wire.beginTransmission(ADT7410_address);  // 16bit
        Wire.write((byte)ADT7410_CONFIG);
        Wire.write((byte)0b11100000); // 16bit
  Wire.endTransmission(); 
  delay(200);

  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(4,3);
  display.println("Temperature:");
  display.display();
  delay(200);
}

void loop() {

  Wire.beginTransmission(ADT7410_address); 
        Wire.write((byte)0x00);
    Wire.endTransmission(false);
    Wire.requestFrom(ADT7410_address, 2);
    //wait for response
    while(Wire.available() == 0);
    int T = Wire.read();
    T = T << 8 | Wire.read() ; 
    Serial.println(T,BIN); 
    float tt = (-(T & 0b1000000000000000) | (T & 0b0111111111111111) ) / 128.0;
    Serial.print("T: "); Serial.println(tt,4); 

  display.setTextSize(2);             // Draw 2X-scale text
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);   // Draw white text
  display.setCursor(10,17);
  display.fillRect(10, 17, 70, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(tt);
  display.display(); 
  delay(5000);
}

　

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