自宅IoT 第一弾 – 3.ハードウェア

投稿者: | 2020-02-16

最小数の機能部品

今回の機能を実現する為に必要な最低限の機能部品は制御ボードとセンサーの2つだけ。
ただそれだけだと寂しいので、IoT デバイス側でも情報を確認できるようにOLEDディスプレーを追加したので、今回は3つの機能部品を使用した。

BOM (Bill Of Materials、部品表)

使用した部品のみ合計すれば3千円以下、後追いではあるけどESP32 の代わりにESP8266 を使用すれば2千円以下で部品が揃えられた…
(ただこのESP8266 には技的マークが無いので実使用には少し微妙…)

機能部品

  1. ESP32 DevKitC V4 ESP-WROOM-32 
  2. BME280
  3. OLEDディスプレイモジュール (SSD1306)

注:
1 は必要数は一つだがバックアップもかねて、アマゾンで2個セットがお安かったのでセット購入 (購入時は1,380円 on 2020/02/04 …)
2,3 は別々に購入するよりセット購入の方が安かったので、こちらもアマゾンで異機種セット購入 (このセットのESP8266を使えば、1は必要無かったのかも…)

その他受動部品等

  1. ブレッドボード 1枚
  2. ジャンパー線少々

組み立て

半田付け

今回BME280 は基盤とピンヘッダーが組み付けされていなかったので、4本のハンダ付けが必要だった。
今回の制作で一番難易度が高い箇所であった。w

配置&結線

後はブレッドボードに機能部品を配置し、ジャンパー線で結線するだけ。
VCC/GND を除くと、EPS32制御ボードとセンサー・OLED ディスプレー間で2本のワイヤーで接続するだけだった。
I2C インタフェース万歳!

制御ボード センサ
IO21 (SDA) <- > SDA
IO22 (SCL) <-> SCL

組み立て完了写真

BME280 センサーはブレッドボード上に置くと精度が落ちそうだったので、長めのジャンパー線の先に付けることにした。

WEB上の情報を色々参照すると、信号線はプルアップせよと書いてあった。
今回とりあえず問題無く動作したので、現在はプルアップ抵抗は置いていない。
不安定さがでたら設置を検討。

個人的ティップス

書き込み時の操作

何もしないとEPS32へのコード書き込み時にエラーとなるので、書き込みが始まった際に写真でUSB 端子下のボタンを少し長押しするようにしている。
この方法が正しいかどうかは不明だけど、とりあえず書き込めているのでよしとしている。

コンデンサを挟めばボタン押す必要が無くなるそうなので、時間のある時にでも試してみよう。

非常に簡単な配線…

今回全配線数は考えられる限りでほぼ最小と言えるものだった。
理由は制御ボードがCPU/Memory、USB IF、Wifi と必要な機能がほぼオールインワンとなっていて、センサー/OLEDディスプレーとの接続もI2C という標準インタフェース規格で、たった2本の信号線しか必要としなかった事。

これは私の様な面倒くさがりのハード素人には嬉しかったw

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