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Wio Terminal 光センサー

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Wio Terminal 光センサー

このセクションでは、センサーの動作原理、Wio Terminal を使用してセンサーデータを取得する方法、および Wio Terminal と Grove - Wio-E5 を使用してデータを送信する方法について詳しく説明します。

産業用センサーへのアップグレードが可能​

SenseCAP S2110 コントローラー と S2100 データロガー を使用することで、Grove を簡単に LoRaWAN® センサーに変えることができます。Seeed はプロトタイピングを支援するだけでなく、SenseCAP シリーズの堅牢な産業用センサーを使用してプロジェクトを拡張する可能性も提供します。

IP66 ハウジング、Bluetooth 設定、グローバル LoRaWAN® ネットワークとの互換性、内蔵 19 Ah バッテリー、そしてアプリからの強力なサポートにより、SenseCAP S210x は産業用途に最適な選択肢となります。このシリーズには、土壌水分、空気温度と湿度、光強度、CO2、EC、そして 8-in-1 気象ステーション用のセンサーが含まれています。次の産業プロジェクトで最新の SenseCAP S210x をお試しください。

SenseCAP 産業用センサー
S2100
データロガー		S2101
空気温度 & 湿度		S2102
光		S2103
空気温度 & 湿度 & CO2
S2104
土壌水分 & 温度		S2105
土壌水分 & 温度 & EC		S2110
LoRaWAN® コントローラー		S2120
8-in-1 気象ステーション

センサーの動作原理​

このセクションでは、Wio Terminalに内蔵されている光センサーの使用方法を学びます。

光センサーは、光電素子を検出素子として使用するセンサーです。まず、測定された光の変化を光信号の変化に変換し、その後、光電素子を使用して光信号を電気信号に変換します。光センサーは通常、光源、光学経路、光電素子の3つの部分で構成されています。

光センサーの使用に関する詳細情報はこちらを参照してください。

必要な材料​

Wio TerminalGrove - Wio-E5

事前準備​

接続​

このルーチンでは、Grove - Wio-E5を使用して近くのLoRa®ゲートウェイに接続する必要があります。Wio Terminalの右側のGroveポートをソフトシリアルポートとして構成し、ATコマンドを受信します。

note

なぜ左側のGroveポートを使用しないのか？

左側のGroveインターフェースはIIC対応であり、ほとんどのセンサーにIICインターフェースを使用するため、保持する方が良い解決策です。

ソフトウェア準備​

ステップ 1. Arduinoソフトウェアをインストールする必要があります。

ステップ 2. Arduinoアプリケーションを起動します。

ステップ 3. Arduino IDEにWio Terminalを追加します。

Arduino IDEを開き、File > Preferencesをクリックし、以下のURLを追加のボードマネージャURLにコピーします：

https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

Tools > Board > Board Managerをクリックし、ボードマネージャでWio Terminalを検索します。

ステップ 4. ボードとポートを選択する

Arduino IDEのTools > Boardメニューで、Arduinoに対応するエントリを選択します。Wio Terminalを選択します。

Tools -> PortメニューからWio Terminalボードのシリアルデバイスを選択します。これは通常COM3以上（COM1とCOM2は通常ハードウェアシリアルポートに予約されています）です。確認するには、Wio Terminalボードを切断してメニューを再度開き、消えるエントリがArduinoボードであるはずです。ボードを再接続してそのシリアルポートを選択します。

tip

Macユーザーの場合、/dev/cu.usbmodem141401のようなものになります。

スケッチをアップロードできない場合、主にArduino IDEがWio Terminalをブートローダーモードに移行できなかったことが原因です。（MCUが停止しているか、プログラムがUSBを処理している場合）対策として、Wio Terminalを手動でブートローダーモードにする必要があります。

ステップ 5. Grove - Wio-E5ライブラリをダウンロードする

Disk91_LoRaE5リポジトリにアクセスし、リポジトリ全体をローカルドライブにダウンロードします。

ステップ 6. Arduino IDEにライブラリを追加する

次に、3軸デジタル加速度計ライブラリをArduino IDEにインストールします。Arduino IDEを開き、sketch -> Include Library -> Add .ZIP Libraryをクリックし、先ほどダウンロードしたDisk91_LoRaE5ファイルを選択します。

Wio Terminal の内蔵光センサーの値を取得する​

このリポジトリでは、Wio Terminal のコンポーネントとして内蔵光センサーを使用する方法を示しています。光センサーはアナログインターフェースを使用しており、そのピンを読み取ることで周囲の光センサー値を簡単に取得できます。

void setup() {
  pinMode(WIO_LIGHT, INPUT);
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
   int light = analogRead(WIO_LIGHT);
   Serial.print("光の値: ");
   Serial.println(light);
   delay(200);
}
note

WIO_LIGHT は内蔵光センサーのピンです。光センサーは A13 に接続されています。

光センサーは Wio Terminal の背面、microSDカードスロットのすぐ上にあります。

Arduino IDE のシリアルモニターを開き、ボーレートを 115200 に設定して結果を観察してください。

Grove - Wio-E5 を介してデータを送信する​

Grove - Wio-E5 の以前のコードを組み合わせて、LoRa® ネットワークに接続します。ATコマンドを使用することで、光センサーの値を LoRa® ネットワークに送信することが可能です。

前述のコードからわかるように、光センサー値は8ビット未満の整数データとして取得されます。

この方法では、ATコマンドを介して送信するデータの内容、サイズ、形式を決定します。十分な大きさの配列を設定し、送信する必要のある文字列を配列に格納し、最後に send_sync() 関数を使用して配列を送信します。

上記のアイデアの擬似コードは以下のようになります。

......
  int light = analogRead(WIO_LIGHT);  // Wio Terminal の光センサー値を取得

  static uint8_t data[2] = { 0x00 };  // センサー値を格納する data[] 配列

  data_decord(light, data);
  
  if ( lorae5.send_sync(              // センサー値を送信
        8,                            // LoRaWan ポート
        data,                         // データ配列
        sizeof(data),                 // データのサイズ
        false,                        // ACK を期待しない
        7,                            // スプレッドファクター
        14                            // 送信出力 (dBm)
       ) 
  )
......

残りの作業は、begin() 関数を使用して Grove - Wio-E5 を初期化し、setup() 関数を使用して Grove - Wio-E5 のトリプレット情報を設定することです。send_sync() 関数を使用してデータメッセージを送信するとき、同時に LoRaWAN® に参加を試みます。一度成功すると、データが送信され、信号強度やアドレスなどの情報が返されます。

完全なコード例は こちら にあります。

tip

この時点ではまだ Helium/TTN の設定が完了していないため、コードをアップロードして結果を確認することはお勧めしません。この段階でコードをアップロードすると、「Join failed」という結果が得られます。Connecting to Helium または Connecting to TTN の章を完了してから、このコードをアップロードして完全なデータ送信プロセスを完了することをお勧めします。

光センサーの動作とデータ形式を体験し理解したら、次のステップである LoRaWAN® への参加に進んでください。

Helium セクション

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Helium の紹介

この章では、Helium コンソールの操作を紹介し、Helium コンソールの第一印象を得ることができます。

章にジャンプ >

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Helium への接続

このセクションでは、センサーデータを Helium に正常にアップロードして表示できるようにするための設定方法を説明します。

章にジャンプ >
TTN セクション

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TTN の紹介

この章では、TTN コンソールの操作を紹介し、TTN コンソールの第一印象を得ることができます。

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TTN への接続

このセクションでは、センサーデータを TTN に正常にアップロードして表示できるようにするための設定方法を説明します。

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