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

　　LPS22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。

●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。

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