読者です 読者をやめる 読者になる 読者になる

ESP-WROOM-02を使って、温度湿度をWifi経由で取得してみた

これはなに?

最近じめじめしてきたので、部屋の温度・湿度を記録してみたくなりました。
せっかくなのでセンサーとWifiボードを直結して、自動的に記録をするシステムにしてみました。
Wifi経由でサーバに送信し、サーバ側ではinfluxDBとgrafanaを用意し可視化しました。


材料

最近はこういうものを作るのはすごく簡単になってます。

まずはWifiを簡単に扱えるマイコンボード
ESP-WROOM-02
http://cerevo.shop-pro.jp?pid=91592223

秋月やスイッチサイエンスでも買うことができます。
ブレイクアウトボード付きで1000円くらい。
今回はこのボードをArduinoとして利用します。

ちょうどこの前のIoT合宿で使い方を調べていたので、さくっと使い始めることができました。
http://d.hatena.ne.jp/inajob/20160606


それから温度センサ
AM2320
http://www.akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08663/

こちらは秋月のちょっといいやつ600円
有名なものらしくArduinoのライブラリが公開されていたので、細かいことを気にせずに利用できそう。

計画

まずはESP-WROOM-02の使い方を調べます。
https://tech-blog.cerevo.com/archives/859/

配線はこれでよさそう
ESP-WROOM-02ファームウェアを書き換えることでArduino的に扱えるようになるとのことなのでそれも調べてみる。
http://deviceplus.jp/hobby/entry034/

この辺が参考になりそう。
書き込みの設定もいくつかある模様
http://qiita.com/umi_kappa/items/ced90c258a14be165291
この辺りを参考にした。

Wifiは電気を食うのでDeepSleepモードというものについても調べてみた
http://qiita.com/azusa9/items/65a5c3772c41631b5ca1


温度センサーの使いかた発見
https://www.sglabs.jp/esp-wroom-02-sensor/
http://d.hatena.ne.jp/high-sai/20160409/1460245483

さて、材料はそろったかな

試しに使ってみる。

https://tech-blog.cerevo.com/archives/859/
ここに従って回路を組み立てて、ATコマンドでWeb上のコンテンツをとってくるというのを試した。

続いてArduinoとして使えるというのを試すためにArduinoIDEからLチカのプログラムを流し込む。

最後に組み合わせ技で、Web上のファイルを読み込み、その中身に応じてLEDの光をつけたり消したりする、というのを作りました。

ここまでは肩慣らし。

設計

紙の上でばばばっと
(図中でESP-WROOM-02となっているところはCEREVOのブレイクアウトボードです。 http://cerevo.shop-pro.jp?pid=91592223

この温度センサは1本の線で制御できるらしいということで、こんな感じ。

プログラムは

#include <Arduino.h>

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WiFiMulti.h>

#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <DHT.h>

#define USE_SERIAL Serial

ESP8266WiFiMulti WiFiMulti;
DHT dht(4, DHT22);

void setup() {

    USE_SERIAL.begin(115200);
   // USE_SERIAL.setDebugOutput(true);

    USE_SERIAL.println();
    USE_SERIAL.println();
    USE_SERIAL.println();

    for(uint8_t t = 4; t > 0; t--) {
        USE_SERIAL.printf("[SETUP] WAIT %d...\n", t);
        USE_SERIAL.flush();
        delay(1000);
    }

    WiFiMulti.addAP("<SSID>", "<PASSWORD>");

}

String getDHTString(){
  float t = dht.readTemperature();
  float h = dht.readHumidity();
  if(isnan(h) || isnan(t)){
    USE_SERIAL.print("failed to read from dht sensor!");
    USE_SERIAL.flush();
    return "";
  }
  return "t=" + String(t) + "&h=" + String(h);
}

void loop() {
    // wait for WiFi connection
    if((WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED)) {

        HTTPClient http;

        USE_SERIAL.print("[HTTP] begin...\n");
        // configure traged server and url
        http.begin("http://なんかエンドポイント?" + getDHTString()); //HTTP

        USE_SERIAL.print("[HTTP] GET...\n");
        // start connection and send HTTP header
        int httpCode = http.GET();

        // httpCode will be negative on error
        if(httpCode > 0) {
            // HTTP header has been send and Server response header has been handled
            USE_SERIAL.printf("[HTTP] GET... code: %d\n", httpCode);

            // file found at server
            if(httpCode == HTTP_CODE_OK) {
                String payload = http.getString();
                USE_SERIAL.println(payload);
            }
        } else {
            USE_SERIAL.printf("[HTTP] GET... failed, error: %s\n", http.errorToString(httpCode).c_str());
        }

        http.end();
        ESP.deepSleep(30 * 1000 * 1000 , WAKE_RF_DEFAULT); // 30sec 
        delay(10000);
    }

    delay(10000);
}

こんな感じです。

組み立て

はんだ付けして、空いていたZiplocに入れてみる。


外見はこんなかんじ

中はこんなの

電源は単三電池4本
基板は秋月C基板に これまた秋月のアクリルパネルをねじで固定して背面がショートするのを防いでいます。

アクリルパネル: http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-09853/


サーバ側

今回は自分でサーバ側も書きます。

手抜きでPHPでさっと作る。
たまたまサーバにはInfluxdbとGrafhanaがはいっていたのでそこに流し込みます。

<?php
error_log("get t=" . $_GET["t"] . " h=" . $_GET["h"]);

require_once __DIR__ . '/vendor/autoload.php';

define('INFLUXDB_HOST', 'INFLUXDBサーバ');
define('INFLUXDB_PORT', INFLUXDBポート);
define('INFLUXDB_NAME', 'DBの名前');
define('INFLUXDB_USER', 'ユーザ名');
define('INFLUXDB_PASS', 'パスワード');

$client = new InfluxDB\Client(INFLUXDB_HOST, INFLUXDB_PORT);
$db = $client->selectDB('INFLUXDB_NAME');
$points = array(
  new InfluxDB\Point(
    'temperature',
    (float)$_GET['t']
  ),
  new InfluxDB\Point(
    'humidity',
    (float)$_GET['h']
  ),
);
try {
  $result = $db->writePoints($points, InfluxDB\Database::PRECISION_SECONDS);
  #var_dump($result);
  error_log(var_export($result, true));
} catch (Exception $e) {
  error_log(var_export($e, true));
}
error_log("success");

?>

グラフだせた

いい感じ!


電池が切れた

3日目にして電池が切れました。 30s間隔で動かしてこんなもん(起動などがあるので実質1分間隔くらい)

ということで30分間隔にすると30倍持つということかな? であれば90日持つか?
これから実験してみよう

いったんまとめ

2000円くらいでセンサ+Wifiのこういうガジェットが作れるというのは、なかなか面白いです。
次はにおいセンサーに挑戦したいな と思いつつ、しばらく運用してみます。