SenseCAP ONE コンパクト気象センサーの入門ガイド

インストール前の準備

インストール

インストール

デバイスインターフェースの紹介

デバイスの底部には2つのコネクタがあります。

• USB Type-Cインターフェースを使用すると、通常のUSB Type-Cケーブルでコンピュータをデバイスに接続して設定を行うことができます。

• メインデータインターフェースはM12 8ピンケーブルに接続でき、複数のバスプロトコルをサポートします

USBケーブルでの接続

M12ケーブル

デバイスはM12 8ピンコネクタを採用しており、異なる色のピンが電源とデータ通信を提供します（上図参照）。

RS-485で動作する場合、4本のワイヤーのみを接続でき（加熱機能を使用しない）、残りは個別にテープで包んでショートを防ぐことができます

ケーブルを差し込む際は、ケーブルの穴とデバイスコネクタのピンを合わせる必要があります。

ケーブルを差し込み、時計回りに締めます

注意：ケーブルを底部に挿入する前に、底部に向けてください。そうでないと、ピンが傾いて通信が異常になる可能性があります。

加熱機能付きデバイスを使用する場合、別途24V（24V@1Aを推奨）電源が必要です。グレーワイヤー5は電源のマイナスに、ピンクワイヤー6は電源のプラスに接続します。

デバイスの設置

主要な設置方法は2つあり、スリーブ付きポールに取り付けるか、フランジプレート付きプラットフォームに取り付けます。

スリーブのサイズは以下の通りです。

ポールの直径は75cm以下にすることをお勧めします。

フランジプレートの寸法は以下の通りです。

注意：最も正確な風向データを取得するため、設置の際は物理的な北の向きを確認し、ベースにある矢印を真北に正確に合わせてください。そうでない場合は、設定時に電子コンパスを有効にしてください。

デバイスの動作モード

インストール後、デバイスの電源を入れ、設定を行い、デバイスからデータを収集できます。

デバイスには2つの動作モードがあります：設定モードと動作モードです。

USBポート経由でのデバイス設定

デバイスの底部に防水の丸いカバーがあります。反時計回りに回してこのカバーを取り外すと、USB Type-Cコネクタと設定ボタンが見えます。

USB Type-Cケーブルでデバイスをコンピュータに接続します。コンピュータは自動的にデバイスドライバをインストールします。ドライバが正常にインストールされると、デバイスマネージャーでシリアルポートを確認できます。

ドライバが自動的にインストールされない場合は、このリンクをクリックして手動でダウンロードし、ドライバをインストールしてください。（バージョンはCP210x Windows Driversです）

デバイスを設定する方法は2つあります：

• SenseCAP ONE Configuration Tool

• シリアルデバッグツール

SenseCAP ONE Configuration Tool

SenseCAP ONE Configuration Toolは、デバイスを設定するためのグラフィカルインターフェースを提供します。以下のGitHubリンクからツールをダウンロードできます：

<https://github.com/Seeed-Solution/SenseCAP-One-Configuration-Tool/releases>

ニーズに応じて、Windows、macOS、またはLinux用のソフトウェアを選択してください。

次の画像は、SenseCAP ONE Configuration Toolのメインインターフェースを示しています。

1. ソフトウェアを開き、シリアルポートのプルダウンボックスをクリックして、デバイスの対応するシリアルポートを選択します。

2. ボーレートを9600に設定します。

3. 接続をクリックし、接続が成功すると、右側のセンサーデータエリアに対応する測定値が表示されます。

Settings をクリックしてデバイス設定に入り、"Read From Device" をクリックしてデバイスの情報を取得します。

1. 通信プロトコルを選択します。この例では、RS-485 Modbus RTUを選択します。

2. Modbusアドレスを変更：Modbusアドレスにアドレスを書き込み、"Write to Device" をクリックします。

設定ページでは、デバイス名、データタイプ、データアップロード間隔を変更できます。変更後は、"Write to Device" をクリックして変更を有効にする必要があります。

アプリケーション設定では、ツールがセンサーデータを読み取るサイクルを設定でき、最小は2秒、曲線のドット範囲を設定できます。

"Firmware Update" をクリックしてデバイスファームウェアを更新します。ファームウェアを入手するには、営業または技術サポート（[email protected]）にお問い合わせください。

アップグレードページでは、メインボードファームウェアまたはドライバーボードファームウェアの更新を選択する必要があります。ローカルリポジトリでファームウェアファイルを選択し、"Update Now" をクリックします。更新プロセス中に予期しない電源断が発生した場合、更新は実行されません。同じプロセスを経てファームウェアを更新する必要があります。

シリアルデバッグツール

通信設定は以下の通りです：

• シリアルデバッグアシスタントで、対応するCOMポートを選択します。

• "click Enter to start a new line" チェックボックスをチェックします。

• ボーレートを9,600に設定します。

• 送信エリアで送信します。

• シリアル受信ウィンドウで対応する0XAメッセージを受信した場合、設定は成功です。そうでない場合は、COMポートとボーレートを確認してください。

詳細なASIICコマンドについては、次の章を確認してください。

通信プロトコル

デバイスは以下の通信プロトコルをサポートします：

Modbus-RTUプロトコル

プロトコル通信パラメータ

Modbus-RTUプロトコルメッセージフォーマット

センサーデータは入力レジスタに格納され、読み取り専用です。

RS-485のデバイスアドレスと通信ボーレートは保持レジスタに格納され、変更可能です。

各レジスタは16ビットで、2バイトを占有します。

入力レジスタからメッセージを読み取ります。

保持レジスタの読み書き。

レジスタアドレス定義

Modbus-RTU 読み取り

以下は Modbus Poll ツール の例です

（<https://www.modbustools.com/download.html> からダウンロード）。

接続パラメータの設定：ボーレート 9600bps、データビット 8、 パリティなし、ストップビット 1。

気温レジスタ 0x0000 から 0x0001 を読み取り、Setup をクリックして Read/Write Definition を選択します

デフォルトのスレーブ ID（5-in-1 は 10、7-in-1 は 20、9-in-1 は 38）、ファンクションコード 04、開始アドレス 0、数量（5-in-1 は 6、7-in-1 は 28、9-in-1 は 32）を設定します；

コンピュータは 1 秒ごとにセンサーデータを読み取り、測定値（行 0 と行 1）は下の画像に示されています。測定値を 1000 で割ると真の温度値になります。28300/1000 = 28.3 °C

右側では、送受信された生データパッケージを確認できます。

温度が正の場合：

1. ホストが 01 04 00 00 00 02 71 CB を送信

2. スレーブが 01 04 04 00 00 6E 8C D6 41 で応答

3. 温度データ 0x00006E8C（16進数）を返し、10進数に変換すると = 28300、これを 1000 で割ると対応する気温が得られます。気温 = 28300/1000 = 28.3 °C

温度が負の場合

温度は補数計算によって取得する必要があります。

1. ホストが 01 04 00 00 00 02 71 CB を送信

2. スレーブが 01 04 04 FF FF FC 18 D6 41 で応答

3. 返された温度データ FFFFFC18H（16進数補数）。

4. 元のコードは - (FF FF FC 18-1 = FF FF FC 17) = 80 00 03 E8（16進数）= -1000（10進数）。

5. そして温度測定値は -1000/1000 = -1°

S500 デコード

レジスタ 0x0000~0x0005 を読み取り。

送信コマンド：0A 04 00 00 00 06 71 73（チェックコード）；

返信：26 04 40 00 00 70 80（温度）00 00 95 10（湿度） 06 07 94 40（気圧）99 09（チェックコード）；レジスタ 0x0008~0x0013 を読み取り。送信コマンド：0A 04 00 08 00 0C 70 B6（チェックコード）；

返信：0A 04 0C 00 00 00 00（最小風向）00 03 6E 84（最大風向）00 03 C8 C0（平均風向）00 00 00 00（最小風速）00 00 04 BC（最大風速）00 00 02 10（平均風速）BC 78（チェックコード）

S600 デコード

レジスタ 0x0000~0x0013 を読み取り

送信コマンド: 45 03 00 00 00 13 0B 43

返信: 45 04 40 00 00 70 80（温度） 00 00 95 10（湿度） 06 07 94 40（気圧） 00 00 00 00（光） 00 00 00 00（最小風向） 00 00 00 00（最大風速） 00 00 00 00（平均風向） 00 00 00 00 （最小風速） 00 00 00 00（最大風速） 00 00 00 00（平均風速）77FD（チェックコード）

S700 デコード

レジスタ 0x0000-0x001F & 0x0030-0x0033 を読み取り。

送信コマンド: 14 04 00 00 00 20 F3 06

返信: 14 04 40 00 00 70 80（温度） 00 00 95 10（湿度） 06 07 94 40（気圧） 00 00 00 00（光） 00 00 00 00（最小風向） 00 00 00 00（最大風向） 00 00 00 00（平均風向） 00 00 00 00 （最小風速）00 00 00 00（最大風速) 00 00 00 00（平均風速） 00 00 00 00（累積降雨量） 00 00 00 00（累積降雨時間） 00 00 00 00（雨強度） 00 00 00 00（最大雨強度） 00 00 6A 7C（加熱温度） 00 00 00 00（ダンピング状態） 99 09（チェックコード）

S900 デコード

レジスタ 0x0000-0x001F & 0x0030-0x0033 を読み取り。

送信コマンド: 26 04 00 00 00 20 F7 05

返信: 26 04 40 00 00 70 80 (温度) 00 00 95 10(湿度) 06 07 94 40(気圧) 00 00 00 00(光) 00 00 00 00(最小風向) 00 00 00 00(最大風向) 00 00 00 00(平均風向) 00 00 00 00 (最小風速) 00 00 00 00(最大風速) 00 00 00 00(平均風速) 00 00 00 00(累積降雨量) 00 00 00 00(累積降雨時間) 00 00 00 00(雨強度) 00 00 00 00(最大雨強度)00 00 6A 7C(加熱温度) 00 00 00 00(ダンピング状態) 99 09(チェックコード)

PM2.5 と PM10 は別途読み取る必要があります：

送信コマンド: 26 04 00 30 00 04 F7 11

返信: 26 04 08 00 00 90 88(PM2.5) 00 00 A4 10(PM10) 13 FA(チェックコード)

S1000 デコード

レジスタ 0x0000-0x001F と 0x0030-0x0033 を読み取り。

送信コマンド: 2B 04 00 00 00 20 F6 18

返信: 2B 04 40 00 00 70 80 (温度) 00 00 95 10(湿度) 06 07 94 40(気圧) 00 00 00 00(光) 00 00 00 00(最小風向) 00 00 00 00(最大風向) 00 00 00 00(平均風向) 00 00 00 00 (最小風速) 00 00 00 00(最大風速) 00 00 00 00(平均風速) 00 00 00 00(累積降雨量) 00 00 00 00(累積降雨時間) 00 00 00 00(雨強度) 00 00 00 00(最大雨強度)00 00 6A 7C(加熱温度) 00 00 00 00(ダンピング状態) 99 09(チェックコード)

PM2.5、PM10、CO2 は別途読み取る必要があります：

送信コマンド: 2B 04 00 30 00 04 F6 0C

返信: 2B 04 08 00 00 90 88(PM2.5) 00 00 A4 10(PM10) 13 FA(チェックコード)

レジスタ 0x0040~0x0041 を読み取り。

送信コマンド:2B 04 00 40 00 02 77 D5

返信:2B 04 04 00 0C EC 98 （CO2） FD 2F （チェックコード）；

ノイズセンサー

ノイズセンサーは独立した RS485 センサーとして使用され、同じ RS-485 バス上の他の測定ユニットと並列に接続されるため、別途読み取りと設定が必要です。

仕様：

データ読み取りプロトコルと設定：

通信プロトコルは標準 RS485 Modbus-RTU プロトコルを採用し、プロトコル通信パラメータは以下の通りです：

ノイズセンサー（アドレス：40、0x28）のデータを照会：

照会が成功すると、以下の情報が返されます：

実際の DB = レジスタ値 /100

ノイズレジスタ値は 0x128E=4750 で、値は =4750/100=47.5dB

ASCII プロトコル

コマンド定義

クエリコマンド形式

コマンドには 2 つの形式があります：

1. = のないコマンド は基本的なクエリ方法を指します。

例: ?<CR><LF> はデバイスのアドレスを照会することを示します

2. = のあるコマンドは引数付きクエリを指します

例: 0XA;BD=?<CR><LF> はデバイスのボーレートを照会することを示します

設定コマンド形式

ボーレートの設定など、指定されたパラメータを設定します。

例: 0XA;BD=96<CR><LF> はデバイスのボーレートを照会することを示します

コマンドリスト

以下を参照してください： SenseCAP ONE/SenseCAP ONE V3 Compact Weather Station User Guide

SDI-12

SDI-12 通信は 3 本の線を採用し、そのうち 2 本はセンサー電源線で、もう 1 本は SDI-12 信号線です。

SDI-12 バス上の各センサーには固有のアドレスがあり、'0'、'1' ~ '9'、'A' ~ 'Z'、'A' ~ 'Z' に設定できます。SenseCAP ONE の SDI-12 アドレスはデフォルトで '0' です。このセンサーがサポートする命令は次の章に示されており、各命令は SDI-12 v1.4 に準拠しています。

センサーは 3.6~16V の DC 電源で駆動されます。センサーの電源を入れると、すぐにスリープモードに入り、データ取得機器からの指示を待ちます。SDI-12 はボーレート 9600bps、スタートビット 1（高レベル）、データビット 7（高 0 低 1、反論理）、偶数パリティビット 1、ストップビット 1 を使用します。

送信される各バイトのシーケンスは以下の図に示されています：

SDI-12 コマンドと応答

以下を参照してください： <https://files.seeedstudio.com/products/101990784/SenseCAP%20ONE%20Compact%20Weather%20Sensor%20User%20Guide-v2.0.pdf>

SDI-12 読み取り

SDI-12 の配線

USB to SDI-12 デバッガーを使用してデバイスと通信

通信設定：

緑線（GND Data）と黄線（SDI-12 Data）をUSB to SDI-12デバッガーに接続します。

そして赤線（Vin+ power positive）と茶線（Vin-power ground）を12V電源に接続します。

シリアルポートデバッグアシスタントをダウンロードします： <https://github.com/Neutree/COMTool&gt;、そしてシリアルポートデバッグツールを開きます。

• 正しいポート番号を選択します

• ボーレートをUSB to SDI-12デバッガーのボーレートに設定します（SDI-12プロトコルのボーレートではないことに注意してください）

• "CRLF"をチェックします

• クリックしてシリアルポートを開きます。

• デバイスアドレス問い合わせコマンド"?!"を送信し、応答"0"が表示されれば接続は正常です。

測定開始

気温、湿度、気圧、光強度を読み取ります

"測定開始コマンド0M!"を送信すると、センサーはまず"00024"で応答します。これは"0M!"コマンドが2秒で測定を行い、4つの測定値を返すことを意味します。2秒後、センサーは自身のアドレス"0"で応答し、測定が完了したことを示します。

次に"測定値読み取りコマンド0D0!"を送信して、この測定の4つの測定値を取得します。それらは気温+27.01℃、湿度64.74%、気圧100720Pa、光強度10Luxです。

拡張測定コマンド0M1!を使用して、最小風向、最大風向、平均風向、最小風速、最大風速、平均風速を読み取ります。デバイスは"00056"で応答し、これは"0M1!"コマンドが5秒で測定を行い、6つの測定値を返すことを意味します。5秒後、デバイスは自身のアドレス"0"で応答し、測定が完了したことを示します。

次に"測定値読み取りコマンド0D0!"を送信して、この測定の6つの測定値を取得します。それらは最小風向345.9度、最大風向347.5度、平均風向346.3度、最小風速2.8m/s、最大風速2.8m/s、平均風速2.8m/sです。

次に"連続測定コマンド0R2!"を送信すると、デバイスは4つの測定値を返します：累積降雨量1.2mm、累積降雨時間20秒、降雨強度1.2mm/h、最大降雨強度72.0mm/h。

エラーコード

Modbusエラーコード

ASCIIエラーコード

SDI-12エラーコード

リソース

SenseCAP ONE/SenseCAP ONE V3 Compact Weather Station ユーザーガイド