Arduino UNO R4 WiFiでBLE ① 気圧センサLPS22をつなぐ
Adafruitから入手したMEMS気圧センサ LPS22HB(STMicroelectronics)を利用します。
気圧と温度が測定できます。
マイコン・ボードArduino UNO R4 WiFiは、Wi-FiとBLEの無線通信をサポートしています。3回にわたって、BLEで送信と受信を行います。
●AdafruitのStemma QT/Qwiicボード
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。
●気圧センサLPS22のおもなスペック
LPS22HBのデータシートはこのWebページから
- 電源電圧 1.7~3.6V
- 気圧測定範囲 260~1260hPa、確度;±1hPa、分解能;±0.1hPa
- 温度測定範囲 -40~+85℃、確度;±1.5℃
- インターフェース I2C(0~400kHz)、SPI(10MHz)
- スレーブ・アドレス 0x5d、裏面のAddrをショートすると0x5c
●使用環境
- Arduino UNO R4 WiFi
- Arduino IDE 2.2.1
- Windows10 22H2
●接続
Arduino UNO R4 WiFi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。
このマイコン・ボードには、Qwiic専用コネクタが用意されていますが、LPS22は認識されませんでした。
(2024/01/30)Qwiic専用コネクタには、このボードにある二つのバスの内 2番目のバスに接続されています。
Arduino UNO R4 WiFi Qwiic コネクタ
Wire1.begin();
libraryName.begin( Wire1 );
のように、記述することになる。未確認。
(追記終わり)
I/O端子のSCLとSDA端子、電源端子を利用し、Stemma QT/Qwiicコネクタを取り付けます。
電源は3.3Vです。
0x5dを見つけてきました。
●ライブラリの用意
LPS22で検索して、見つかったAdafruit LPS2X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 LPS2Xのadafruit_lps22_test.inoを選択し、
コンパイル、実行します。実行時の最初に表示される値は正しくないようなので、読み捨ててください。
温度は、ほかの温度センサに比べて、+2±0.5℃と高めです。
SPI関連を取り除き、I2Cの記述だけ残したスケッチです。
// Basic demo for pressure readings from Adafruit LPS2X
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_LPS2X.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
Adafruit_LPS22 lps;
void setup(void) {
Serial.begin(115200);
while (!Serial) delay(10); // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens
Serial.println("Adafruit LPS22 test!");
// Try to initialize!
if (!lps.begin_I2C()) {
Serial.println("Failed to find LPS22 chip");
while (1) { delay(10); }
}
Serial.println("LPS22 Found!");
lps.setDataRate(LPS22_RATE_10_HZ);
Serial.print("Data rate set to: ");
switch (lps.getDataRate()) {
case LPS22_RATE_ONE_SHOT: Serial.println("One Shot / Power Down"); break;
case LPS22_RATE_1_HZ: Serial.println("1 Hz"); break;
case LPS22_RATE_10_HZ: Serial.println("10 Hz"); break;
case LPS22_RATE_25_HZ: Serial.println("25 Hz"); break;
case LPS22_RATE_50_HZ: Serial.println("50 Hz"); break;
case LPS22_RATE_75_HZ: Serial.println("75 Hz"); break;
}
}
void loop() {
sensors_event_t temp;
sensors_event_t pressure;
lps.getEvent(&pressure, &temp);// get pressure
float tempC = temp.temperature;
float press = pressure.pressure;
Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temp.temperature);Serial.println(" degrees C");
Serial.print("Pressure: ");Serial.print(pressure.pressure);Serial.println(" hPa");
Serial.println("");
delay(5000);
}
●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温度と気圧を表示します。
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。
// Basic demo for pressure readings from Adafruit LPS2X
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_LPS2X.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
Adafruit_LPS22 lps;
Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &Wire);
void setup(void) {
Serial.begin(115200);
while (!Serial) delay(10); // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens
Serial.println("Adafruit LPS22 + ssd1306");
// Try to initialize!
if (!lps.begin_I2C()) {
Serial.println("Failed to find LPS22 chip");
while (1) { delay(10); }
}
Serial.println("LPS22 Found!");
lps.setDataRate(LPS22_RATE_10_HZ);
Serial.print("Data rate set to: ");
switch (lps.getDataRate()) {
case LPS22_RATE_ONE_SHOT: Serial.println("One Shot / Power Down"); break;
case LPS22_RATE_1_HZ: Serial.println("1 Hz"); break;
case LPS22_RATE_10_HZ: Serial.println("10 Hz"); break;
case LPS22_RATE_25_HZ: Serial.println("25 Hz"); break;
case LPS22_RATE_50_HZ: Serial.println("50 Hz"); break;
case LPS22_RATE_75_HZ: Serial.println("75 Hz"); break;
}
// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D)) { // Address 0x3C for 128x32
Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
for (;;)
; // Don't proceed, loop forever
}
display.display();
delay(500); // Pause for 2 seconds
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(WHITE);
display.setRotation(0);
display.clearDisplay();
}
void loop() {
display.clearDisplay();
display.setCursor(0, 0);
sensors_event_t temp;
sensors_event_t pressure;
lps.getEvent(&pressure, &temp);// get pressure
Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temp.temperature);Serial.println(" degrees C");
Serial.print("Pressure: ");Serial.print(pressure.pressure);Serial.println(" hPa");
Serial.println("");
display.println("Temperature: - `C");
display.print(temp.temperature, 2);
display.println("");
display.println("");
display.println("Pressure: - hPa");
display.print(pressure.pressure, 1);
display.display();
delay(5000);
}
実行例です。