2日分の室温

ギザギザはエアコンを入り切りしたため

Raspbery Pi 3Bでudp_logger_sarv.shを実行し、gnueplatで表示したグラフ

(詳細はトランジスタ技術2016年9月号参照)

temp._1のグラフ(右下)が一部切れているのは電源断によるもの。

二つの温度センサ（補正あり）は、この温度範囲ではよく合っている。

高精度のHDC1000で計測した温度(左上)ともよく合っている。

 

 

まだ水槽の温度は計測していませんが、バラック配線のまま室温を計測する限りでは、まずまずの結果となっています。途中MCP9700での温度計測が切れていますが、電源断によるものです。2個のMCP9700の温度は、ほとんど重なっています。(赤がセンサーA、緑がセンサーB)。またHDC1000とよくマッチングしているので、問題なく使えそうです。

 

これで2つの水槽（熱帯魚のグッピー）の水温を監視した結果は後日レポートします。

 

補足：

 

今回はESP-WROOM-02を省電力運転するためのsleepは使用していません。sleepを使用すると復帰したときDHCPでIPアドレスを再取得する時に失敗し処理が進まなくなることがあったからです。このため移動平均計算をESP-WROOM-02側でやっています。移動平均は過去の計測データを記憶していなければならないためsleepは使えません。sleepがうまくいくようであれば、移動平均の計算はPIC側でやっとほうがよいと思います。

 

今回は行いませんででしたが、ADコンバータのチャネルが余っているので、センサーを増やすことができます。例えば水槽以外に室温も監視するなど。

 

センサーの電源をPICのGPIOポートからとって、計測時のみONし、省電力化することもできます。今回は電源からとっています。

 

計測は10秒に一回としましたが、スパンを広げて、更に計測しないときはスリープさせればより省電力となります。

 

実行環境の設定と実行方法

 

1. apache2をインストールする

2. gnuplotをインストールする

3. WROOM02, PICに電源投入

4. /var/www/html/index.htmlをグラフ表示用に変更しておく

5. /home/pi/esp/tools/udp_logger_serv.shを実行する

6. apache2を起動する

7. PCやスマホ側からIPアドレスでRAspberryPiにアクセスする

 

 

PIC側のプログラム

 

#include <xc.h>

 

// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC
#pragma config WDTE = OFF
#pragma config PWRTE = OFF

#pragma config MCLRE = ON
#pragma config CP = OFF
#pragma config CPD = OFF
#pragma config BOREN = ON
#pragma config CLKOUTEN = OFF
#pragma config IESO = ON
#pragma config FCMEN = ON

// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF
#pragma config VCAPEN = OFF
#pragma config PLLEN = OFF
#pragma config STVREN = ON
#pragma config BORV = LO
#pragma config LPBOR = OFF
#pragma config LVP = ON

 

#define _XTAL_FREQ      4000000

#define LED_On LATCbits.LATC2 = 1
#define LED_Off LATCbits.LATC2 = 0

#define I2C2BAUD 9           //9 = ((4MHz / 100KHz) / 4) - 1
#define I2C2_SLAVE_ADDR 0b10100000 //0xA0 -> 0x50(Shifted)

#define TEMP_SENSOR_A 2         //AN2
#define TEMP_SENSOR_B 3         //AN3

 

enum I2C_Stage {
    I2C_STAGE_A_HIGH_BYTE,
    I2C_STAGE_A_LOW_BYTE,
    I2C_STAGE_B_HIGH_BYTE,
    I2C_STAGE_B_LOW_BYTE,
};

 

unsigned char AD_A_LOW;
unsigned char AD_A_HIGH;
unsigned char AD_B_LOW;
unsigned char AD_B_HIGH;
unsigned char I2C_adr;

int i2c_stage;

void interrupt isr(void) {
    if (PIR1bits.SSP1IF == 1) {
        LED_On;
        PIR1bits.SSP1IF = 0;
        //Address
        if (SSPSTATbits.BF == 1 && SSP1STATbits.D_nA == 0) {
            I2C_adr = SSP1BUF;
            SSPBUF = AD_A_HIGH;
            SSPCON1bits.CKP = 1;
            i2c_stage = I2C_STAGE_A_LOW_BYTE;
            //Data(4 bytes))
        } else if (SSPSTATbits.BF == 0 && SSPSTATbits.D_nA == 1 && SSPCON2bits.ACKSTAT == 0) {
            switch (i2c_stage) {
                case I2C_STAGE_A_LOW_BYTE:
                    SSPBUF = AD_A_LOW;
                    SSPCON1bits.CKP = 1;
                    i2c_stage = I2C_STAGE_B_HIGH_BYTE;
                    break;
                case I2C_STAGE_B_HIGH_BYTE:
                    SSPBUF = AD_B_HIGH;
                    SSPCON1bits.CKP = 1;
                    i2c_stage = I2C_STAGE_B_LOW_BYTE;
                    break;
                case I2C_STAGE_B_LOW_BYTE:
                    SSPBUF = AD_B_LOW;
                    SSPCON1bits.CKP = 1;
                    i2c_stage = I2C_STAGE_A_HIGH_BYTE;
                    break;
            }
        }
        LED_Off;
    }
}

 

void init_port(void) {
    OSCCONbits.SCS = 2; //Internal OSC
    OSCCONbits.IRCF = 0x0D; //4MHz
    OSCCONbits.SPLLEN = 0; //4xPLL disable
    TRISA = 0b00001100; // 1:IN 0:OUT
    TRISB = 0b00000000; // 1:IN 0:OUT
    TRISC = 0b00011000; // 1:IN 0:OUT
    TRISE = 0b00000000; // 1:IN 0:OUT
    ANSELA = 0b00001100; // AN2
    ANSELB = 0b00000000; // AN7
    PORTA = 0b00000000;
    PORTB = 0b00000000;
    PORTC = 0b00000000;
    PORTE = 0b00000000;
}

 

void init_i2c(void) {
    SSPCON1bits.SSPM = 6; // I2C Slave mode, 7-bit address
    SPBRG = I2C2BAUD; // 100KHz I2C
    SSP1ADD = I2C2_SLAVE_ADDR; // Slave Address

    PIE1bits.SSP1IE = 1; // MSSP1 割り込み許可
    PIR1bits.SSP1IF = 0; // MSSP1 割り込みフラグクリア

    SSPCON1bits.SSPEN = 1; // Enable the I2C2 module
}

 

void init_adc(void) {
    FVRCONbits.ADFVR = 2; // 2.048V
    FVRCONbits.FVREN = 1; // FVR Enable
    while (FVRCONbits.FVRRDY == 0);
    ADCON1bits.ADFM = 1; // A/D Result Format Right justified
    ADCON1bits.ADCS = 1; //Fosc/8
    ADCON1bits.ADPREF = 3; //Vref = FVR
}

 

void ADC_read(void) {
    INTCONbits.GIE = 0; //グローバル割り込み禁止

    ADCON0 = TEMP_SENSOR_A << 2; //AD Ch A
    ADCON0bits.ADON = 1; //AD On
    ADCON0bits.GO_nDONE = 1; //initiate conversion
    while (ADCON0bits.GO_nDONE) continue;
    AD_A_HIGH = ADRESH & 0x0F;
    AD_A_LOW = ADRESL;
    ADCON0bits.ADON = 0; //AD Off

 

    ADCON0 = TEMP_SENSOR_B << 2; //AD Ch B
    ADCON0bits.ADON = 1; //AD On
    ADCON0bits.GO_nDONE = 1; //initiate conversion
    while (ADCON0bits.GO_nDONE) continue;
    AD_B_HIGH = ADRESH & 0x0F;
    AD_B_LOW = ADRESL;

    ADCON0bits.ADON = 0; //AD Off

    INTCONbits.GIE = 1;
 }

 

void main(void) {
    init_port();
    init_i2c(); //I2C1 Slave 7bit mode    
    init_adc();

 

    INTCONbits.PEIE = 1;

    INTCONbits.GIE = 1;

 

    while (1) {
        ADC_read();
        __delay_ms(1000); //1sec
     };

}

 

 

ESP-WROOM-02側のプログラム

 

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Wire.h>

extern "C" {
    #include "user_interface.h"
}
#include <WiFiUdp.h>
#define PIN_LED 13
#define SSID "*****SSID*****"             // 無線LANアクセスポイントのSSID
#define PASS "*****PWD*****"             // パスワード
#define SENDTO "192.168.1.255"

#define PORT 1024

#define SLEEP_P 10*1000000

#define DEVICE "temp._1,"

unsigned int PIC_Temp_A;
unsigned int PIC_Temp_B;
float cTemp_A;
float cTemp_B;

float Temp_A_ma_table[12];
float Temp_B_ma_table[12];
float Temp_A_ma_val;
float Temp_B_ma_val;
int ma_cnt;
  
void setup(){
    Serial.begin(9600);
    Wire.begin();
       
    int waiting=0; 

    pinMode(PIN_LED, OUTPUT);

    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(SSID,PASS);

    while(WiFi.status() != WL_CONNECTED){

        delay(100);

        waiting++;

        //digitalWrite(PIN_LED,waiting%2);

        if(waiting%10==0)Serial.print('.');

        if(waiting > 300) sleep();
    }
    Serial.println(WiFi.localIP());    
   

    ma_cnt = 0;
    
}

    

void loop(){
    char tmp_string[6];
    char lcd_string[8];
    char serial_string[132];
    int i;
    
    WiFiUDP udp;

    PICSetup();
    
    digitalWrite(PIN_LED, HIGH); 

    udp.beginPacket(SENDTO, PORT);

    udp.print(DEVICE);

    cTemp_A = ((float) PIC_Temp_A * 2.048 / 4096.0 - 0.5) / 0.01;

    cTemp_A += 0.5;

    dtostrf(cTemp_A, 4, 2, tmp_string);    
    sprintf(serial_string,"%s%s", "PIC A: ", tmp_string);
    Serial.println(serial_string);

    cTemp_B = ((float) PIC_Temp_B * 2.048 / 4096.0 - 0.5) / 0.01; 

    cTemp_B += 0.35;
    dtostrf(cTemp_B, 4, 2, tmp_string);    
    sprintf(serial_string,"%s%s", "PIC B: ", tmp_string);
    Serial.println(serial_string);              // シリアル出力表示

    Temp_A_ma_table[ma_cnt] = cTemp_A;
    Temp_A_ma_val = 0;
    for(i = 0; i < 12; i++){
        Temp_A_ma_val = Temp_A_ma_val + Temp_A_ma_table[i];
    }
    Temp_A_ma_val = Temp_A_ma_val / 12.0;
    
    udp.println(Temp_A_ma_val,2);

    udp.print(",");

    Temp_B_ma_table[ma_cnt] = cTemp_B;
    Temp_B_ma_val = 0;    
    for(i = 0; i < 12; i++){
        Temp_B_ma_val += Temp_B_ma_table[i];
    }
    Temp_B_ma_val = Temp_B_ma_val / 12.0;

    ma_cnt++;
    if(ma_cnt >= 12) ma_cnt = 0;
    
    udp.println(Temp_B_ma_val,2);

    udp.endPacket();

    digitalWrite(PIN_LED, LOW );    
    delay(10 * 1000);
}

 

void sleep(){
    delay(200);

    ESP.deepSleep(SLEEP_P,WAKE_RF_DEFAULT);
    while(1){

        delay(100);

    }
}

 

Have a good IoT life!

 

 

  

(JF1VRR)