果実を育てるのに、天気を把握したく、光センサを用いて
天気を測定してみます。あわせて、温度、湿度、気圧も一緒に測定します。
①構想
やりたいことのイメージを出してみる。
・天気を測定を測定するために、野外に回路を設置したい。
・計測したデータを基板から吸い上げるための
基板へのアクセスは簡単にしたい。
・何日間も計測を行えることを想定。
を考えると、、、
・自宅のwifi経由でデータを確認する。
・電源は家の外壁に設置してあるコンセントを使用。
（モバイルバッテリーでは基板の動作に制限あり）
・雨よけ対策を行う。
としました。
②準備物
構想に従い準備した物品です。
ラズパイを使ってデータを記録し、
まとまったデータは、wifiを通してPCで吸い上げていきます。
また、SPIとI2C通信が共に使えることもあり、ラズパイにしました。
（ラズパイ用のキットを購入していたので活用しました。）
表の他、ユニバーサル基板、抵抗、配線等も必要です。
光センサはウオルボックス内に入れて測定したところ、
晴天でも測定レンジ内に収まってくれました。
③回路図（回路配線図）
ラズパイの上にスタックするようにします。
ユニバーサル基板の上には下図のように配置を考えました。
点線はユニバーサル基板の裏を通すことにしてます。
右側の黒丸の点がラズパイの端子になっていて、
ピンソケットでつながるようにしました。
点線はユニバーサル基板の裏面を通します。
④回路作成（ハンダ）
回路の配線パターンを見ながら、ハンダをします。
気になる箇所はありますが、実験するには十分です。
今後、工具や材料(配線、熱収縮等)を更新していきたいです。
テスターで導通チェックを行いハンダ完了です。
外に設置してハード面は完了です。
固定にはホームセンターで購入したインシュロックを使用します。
⑤プログラム作成
回路をハンダする前にブレットボードで動作を確認したプログラムを
用いて動作を確認します。
作成したプログラムは以下です。
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import wiringpi as pi import time import mcp_adc import csv import datetime import bme280 SPI_CE = 0 SPI_SPEED = 1000000 READ_CH = 0 VREF = 3.3 adc = mcp_adc.mcp3002(SPI_CE,SPI_SPEED,VREF) bme280_addr = 0x77 pi.wiringPiSetupGpio() i2c = pi.I2C() weather = bme280.bme280(i2c,bme280_addr) weather.setup() f = open('data.csv','w') while True: ligthV = adc.get_value(READ_CH) now = datetime.datetime.now() (temp,humi,press) = weather.get_value() print(now.hour,now.minute,ligthV,temp,humi,press) #print(type(value)) time.sleep(1.0) if((now.minute == 0 and now.second == 0) or (now.minute == 30 and now.second == 0)): witer = csv.writer(f,lineterminator = '\n') date = datetime.datetime(now.year,now.month,now.day,now.hour,now.minute) witer.writerow([date,ligthV,temp,humi,press]) if(ligthV > 200): print("\007") |
30分単位でセンサの値をCSVファイルに書き込むプログラムです。
importのmcp_adcやbme280は、ラズパイの書籍のライブラリを
使用してます。
CSVファイルはライズパイ上に記録され、CSVファイルの
吸い上げはFileZillaを使って吸い上げます。
⑥測定結果
測定結果です。
地域の観測データと比較すると温度について、誤差がある様子です。
20℃以上の温度で＋αの数値になってます。
ウオルボックス内で熱がこもっているのかもしれないです。
データを取って補正を掛ければ使えるかもしれません。
光センサの出力値をグラフにしてみました。
グラフと天気の関係を見てみると、天気と光センサの傾向が見えました。
今後、水やり等に活かしていきます。