芝生×IoT

2019年6月15日（土）

 

「芝生×ＩｏＴ」

 

今回は運用機用ボードを稼働できる状態まで持っていきますたい。

 

 

まず、運用機（左側）と開発ボード（右側）との大きな違いはUSBポートがついていない事。
しかしスケッチはUSB経由で書き込まないといけない（他の方法もあるのかも？）ので、USBモジュールを追加する必要がある。

 

使用するのはこれ「超小型ＵＳＢシリアル変換モジュール」

 

PCからこのUSBモジュールを経由して電源供給とデータ伝送を行うのだ。

 

ここで、注意しなければいけないのが「電圧」です。
このESP-WROOM-02（運用機）は3.3Vで動作しますが、使用するこのUSBモジュールは5Vの電源を供給している。
※念のため確認しといてよかったよ・・・。

 

これではボードを壊す可能性があるので、
USBモジュールから供給される電源を5V⇒3.3Vに降圧する必要がある。

 

抵抗器やレギュレータ等を使用して安定した3.3Vが供給出来る回路を先駆者たちの情報を参考に構築してみた。
この回路は運用機にスケッチを書き込むために今後も必要になるので、このまま残しておこうかと。毎回作成するの面倒だしね・・・。

 

これで安心して動作できる電圧が確保できたので、実際にボード、センサーを載せて、スケッチの書き込みと動作確認を実施。

 

土壌湿度センサからの値と気温、湿度、気圧をシリアルモニタに表示させ、動作に問題無いことを確認出来たぞ。

 

 

さぁ、ここまでできたら後は・・・、
いやいや、PCから電源供給したままで外では使えないでしょ！

 

モバイル的に使わないといけないので、充電器か？乾電池か？

 

っということで、
乾電池を使って動作させようと思い、百円ショップで単3乾電池を買ってきた。
しかし、単3乾電池と言っても2種類あるのご存知でしょうか？？

 

それは、
「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」

 

今回は「マンガン乾電池」を利用することにします。

 

なぜって？
まずはそれぞれの特徴を以下に。

 

今回は60分毎に数秒動作するだけなので、「マンガン乾電池」の特徴である、
”休み休み使うと、電圧が回復する”事によって、
安定した電源供給が出来るのではと期待してます・・・。ダメかな・・・。

 

ただ、どの位（期間）持つのかは全く不明なので、試しながら運用するしかないよね。

 

先ほどの回路をUSBからではなく、乾電池からの電源供給で動かしてみた。
60分間隔で起動して、データ取得／送信して、直ぐに眠ります。

単3乾電池×2本を直列に接続しているので、理論上1.5V×2=3Vになるはずが、計測すると3.2V位になっている。
1本あたり1.6V程度出力されているようだ。

 

これでも問題なくESP-WROOM-02は動作している。

 

ならばと、乾電池1本で動作させることも可能ではと考えた。

 

？？？？？

 

おいおいおいー、
3.3Vで動作するのに、1.6V程度の乾電池1本でどうやって動作させんだよっ！！
って思いでしょう・・・。

 

 

実はこんな物を用意していたんです・・・。
昇圧型DC/DCコンバータというもの。

 

昇圧型DC/DCコンバータって何ぞや？
百聞は一見にしかずって事で、こちらをご覧ください。

 

DC/DCコンバータ（赤い基盤）を通った電気は昇圧（1.6V⇒3.3V）されて左側から右側に流れてます。

 

このコンバータは最低0.9Vの電圧から3.3Vを作ってくれるという優れもの。

 

元々はDC/DCコンバータを使用して、電池2本で動かす想定していたのだが、
乾電池1本で十分行けそうな気配なので、1本で運用できるように作り変えます。
乾電池1本用ケースを手に入れなければ・・・。

 

これなら、抵抗もレギュレータ等もいらないので、回路も簡素化できそうだから、
コンパクトに作ることが出来そうだぞ。

 

さらにいうと、
最終的にはソーラーパネルで発電した電気で動作するようにしたいなぁ。
それはおいおい考えていこうかと。

 

 

さて、
これで一応、運用できる1歩手前までこれたかなぁー。

 

ただ、最後に一つ、大きな難題が残ってる。
回路が濡れないような工夫が必要で、まだ考えられてない。
うーん、どうしようかなぁ・・・。

 

 

 

 

闘え、ボンビーリーマン！
負けるな、ボンビーリーマン！
常緑のために！