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室内外の温湿度・気圧・GPS時刻およびCO2濃度を表示する温湿度計の製作(1)

試作途中

 室内外の温湿度や気圧、CO2濃度、GPS時刻、雷情報を表示する温湿度計を製作しました。

最近は、家の気密性能も良くなり、外の気温が感覚的に分かりにくくなりました。外の気温が室内でわかれば便利です。そこで、外の気温をワイヤレスで測定する温度計を製作することにしました。ただ、気温を測定するだけでは面白くないので、室内にもいろいろなセンサーをぶら下げてみたいと思います。
秋月電子などのHPを見ていると、いろいろなセンサーがあります。面白そうなセンサーをいくつか購入しました。

温度・湿度センサー

 空気洗浄器や時計などに温度計や湿度計がついています。けれども、表示されている値は、結構バラバラです。出来るだけ精度の高い湿度センサーを使いたいと考え、センシリオンのSHT-31を選びました。さらに精度の良い SHT-35もあります。温度測定精度は次のようになります。

温度の標準条件範囲内(-40~90°C)
 SHT31の測定精度許容差  ±0.3°C
 SHT35の測定精度許容差  ±0.2°C

湿度測定精度
 SHT31 の測定精度許容差  標準値 ±2%RH
 SHT35 の測定精度許容差  標準値 ±3%RH

気圧センサー

気圧センサーは、STマイクロの LPS22HBを使用します。絶対圧の気圧センサーです。±0.1hPa(標準)で 最大でも±0.2hPaの精度があります。天気傾向を見るための気圧センサとして使用するには、十分すぎる精度があります。

エアークオリティセンサー

CCS811は、総揮発性有機化合物(TVOC)を測定するセンサーです。VOCの値から等価のCO2濃度を計算して出力します。

GPS

 秋月電子の「GPS受信機キット 1PPS出力付き 「みちびき」3機受信対応」を使用することにします。1PPS出力付きのものから選定しました。
 短波帯でのJJYが終了してから、絶対的な時刻を得る手段が少なくなりました。40k,60kのJJYも安定して受信するのはなかなか難しく、狭帯域のフィルタを入れると立ち上がりもなまり、遅延もあるので、正確な時刻を得るのは難しそうです。GPSですと、窓際なら受信可能です。

 マイコンボードを使った製作は、ほとんどしたことがなかったので、さてどこから手を付けていいものか。まずは、どんなマイコンボードがあるか調べてみたのですが、あまりにもいろいろあって悩むばかり。初心者には Arduino が簡単そう。早速ボードを買ってきてLチカなんかやってみたりしましたが、確かに簡単。入門書もたくさん出ているので取り組みやすそうです。ただ、こんなにたくさんのセンサーをぶら下げ、LCDもいくつか付けたいと思います。さすがにArduinoでは荷が重そうです。Arduinoの開発環境で開発できるSTM32 Nucleoを使う事にしました。ボードはST332F411REを選択。理由は、秋月で売っているSTM32ボードでインターフェイスの数が多いからと・・・。結局とても苦労する事になるのですが。

まずは、開発環境から。ファイル⇒環境設定⇒追加のボードマネージャのURLに下記を追加。

”https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/master/STM32/package_stm_index.json”

ツール⇒ボード⇒ボードマネージャ⇒STM32を入力⇒STM32Coreをインストール

設定は次の通りです。

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