Arduino UNO (8) mini-Oscilloscope

Piezoセンサーを検証中、信号が見えないので、機能の確認に困っている。

OLEDのミニモニターは、何とかできないかよ探したところ、Arduino UNO時代のものがあり、ESP8266の対応品がない。ESP8266に対応して見たが、うまく表示できない。

仕方なく、蔵入りのArduino UNOを出して、まず検証して見る。

 

コンパイルエラーと、それと関連する表示範囲おかしい問題があった。

下記の分はエラーになり、コメントアウトして対応。

// error(“Height incorrect, please fix Adafruit_SSD1306.h!”);

そして表示範囲おかしい問題は、Adafruit_SSD1306.hを直接修正し、ディフォルトの128×32をコメントアウトし、もう一つの128×64のコメントを外すように変更した。

結果はうまくできた。

Arduino mini-oscilloscope

/*
This is set up to use a 128x64 I2C screen, as available
here: http://www.banggood.com/buy/0-96-oled.html
For wiring details see http://youtu.be/XHDNXXhg3Hg
*/

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

#if (SSD1306_LCDHEIGHT != 64)
//  error("Height incorrect, please fix Adafruit_SSD1306.h!");
#endif

/********************************************/

#define CHARWIDTH           5
#define CHARHEIGHT          8
#define AXISWIDTH           (2 + 1)                   // axis will show two-pixel wide graph ticks, then an empty column
#define VISIBLEVALUEPIXELS  (128 - AXISWIDTH)         // the number of samples visible on screen
#define NUMVALUES           (2 * VISIBLEVALUEPIXELS)  // the total number of samples (take twice as many as visible, to help find trigger point

#define TRIGGER_ENABLE_PIN       2  // set this pin high to enable trigger
#define SCREEN_UPDATE_ENABLE_PIN 3  // set this pin high to freeze screen

byte values[NUMVALUES];           // stores read analog values mapped to 0-63
int pos = 0;                      // the next position in the value array to read
int count = 0;                    // the total number of times through the loop
unsigned long readStartTime = 0;  // time when the current sampling started
int sampleRate = 1;              // A value of 1 will sample every time through the loop, 5 will sample every fifth time etc.

/********************************************/

// Draws a printf style string at the current cursor position
void displayln(const char* format, ...)
{
  char buffer[32];
  
  va_list args;
  va_start(args, format);
  vsprintf(buffer, format, args);
  va_end(args);
  
  int len = strlen(buffer);
  for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {
    display.write(buffer[i]);
  }
}

// Draws the graph ticks for the vertical axis
void drawAxis()
{  
  // graph ticks
  for (int x = 0; x < 2; x++) {
    display.drawPixel(x,  0, WHITE);
    display.drawPixel(x, 13, WHITE);
    display.drawPixel(x, 26, WHITE);
    display.drawPixel(x, 38, WHITE);
    display.drawPixel(x, 50, WHITE);
    display.drawPixel(x, 63, WHITE);  
  }
}

// Draws the sampled values
void drawValues()
{
  int start = 0;
  
  if ( digitalRead(TRIGGER_ENABLE_PIN) ) {
    // Find the first occurence of zero
    for (int i = 0; i < NUMVALUES; i++) {
      if ( values[i] == 0 ) {
        // Now find the next value that is not zero
        for (; i < NUMVALUES; i++) {
          if ( values[i] != 0 ) {
            start = i;
            break;
          }
        }
        break;
      }
    }    
    // If the trigger point is not within half of our values, we will 
    // not have enough sample points to show the wave correctly
    if ( start >= VISIBLEVALUEPIXELS )
      return;
  }
  
  for (int i = 0; i < VISIBLEVALUEPIXELS; i++) {
    display.drawPixel(i + AXISWIDTH, 63 - (values[i + start]), WHITE);
  }
}

// Shows the time taken to sample the values shown on screen
void drawFrameTime(unsigned long us)
{
  display.setCursor(9 * CHARWIDTH, 7 * CHARHEIGHT - 2); // almost at bottom, approximately centered
  displayln("%ld us", us);
}

/********************************************/

void setup() {

  // Set up the display
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // Initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64)
  display.setTextColor(WHITE);

  pinMode(TRIGGER_ENABLE_PIN, INPUT);
  pinMode(SCREEN_UPDATE_ENABLE_PIN, INPUT);
}

/********************************************/

void loop() {
  
  // If a sampling run is about to start, record the start time
  if ( pos == 0 )
    readStartTime = micros();
  
  // If this iteration is one we want a sample for, take the sample
  if ( (++count) % sampleRate == 0 )
    values[pos++] = analogRead(0) >> 4; // shifting right by 4 efficiently maps 0-1023 range to 0-63

  // If we have filled the sample buffer, display the results on screen
  if ( pos >= NUMVALUES ) {
    // Measure how long the run took
    unsigned long totalSampleTime = (micros() - readStartTime) / 2;     // Divide by 2 because we are taking twice as many samples as are shown on the screen
 
    if ( !digitalRead(SCREEN_UPDATE_ENABLE_PIN) ) {
      // Display the data on screen   
      display.clearDisplay();
      drawAxis();
      drawValues();
      drawFrameTime(totalSampleTime);
      display.display();
    }
       
    // Reset values for the next sampling run
    pos = 0;
    count = 0;
  }
}

同じプログラムは、Nanoも動いた。

参考

参考にしたビデオ:

WeMos (b7) PIR (Passive infrared sensor)

PIR (Passive infrared sensor)は、以前RPiで利用したが、WeMosにも試す。

動きがあったら、とりあえずLED 点灯する。

#define ESP8266_LED BUILTIN_LED
int pirPin = D7;
int val;

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(ESP8266_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(ESP8266_LED, HIGH);
}
void loop() 
{
  val = digitalRead(pirPin);
  Serial.print(val);
  //low = no motion, high = motion
  if (val == LOW)
  {
    digitalWrite(ESP8266_LED, HIGH);
    Serial.println(" No motion");
  }
  else
  {
    digitalWrite(ESP8266_LED, LOW);
    Serial.println(" Motion detected  ALARM");
  }
 
  delay(1000);  
}

結線図

参考:

  • http://www.esp8266learning.com/wemos-mini-pir-sensor-example.php

WeMos (11) I2C OLED SH1106 (U8g2)

今まで使ったOLEDは0.96インチの製品。ちょっと大きめ1.3インチのOLEDを評価するため、一個購入して見る。WeMosがターゲット、直結できると考えて、適したピン配列を注文、その通りのぐつが届いた。

そのまま差し替えて動くと思ったけど、表示が乱れ、調べってみったら、1.3インチの製品は、SH1106というチップ使い、対応するドライバーは必要。

ArduinoのLibから検索すると、3点がヒット、簡単そうな一個が動かない、動いたのは複雑そうなU8g2でした。

このU8g2ライブラリは、SCLとSDAの差し替えてできないみたい、結局直結できなく、ジャンパーで繋ぐ 初期化コマンドで、SCL、SDA対応するGPIO変更可能。また対応するSSDは多数なので、根気よく対応する定義を見つけ、今回の件はSH1106のI2Cを使用してコンパイル。

一応表示ができた。

/*

  HelloWorld.ino

  Universal 8bit Graphics Library (https://github.com/olikraus/u8g2/)

  Copyright (c) 2016, olikraus@gmail.com
  All rights reserved.


*/

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>

#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif

U8G2_SH1106_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

void setup(void) {
  u8g2.begin();
}

void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();					// clear the internal memory
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr);	// choose a suitable font
  u8g2.drawStr(0,10,"Hello World!");	// write something to the internal memory
  u8g2.sendBuffer();					// transfer internal memory to the display
  delay(1000);  
}

 

WeMos (10) Adafruit NeoPixel LED Matrix

Adafruit NeoPixel LED Matrix の互換品が手に入れたので、試します。

二種類のLED Arrayがあり。

  1. 8連装LED Array
  2. 8x8LED Matrix

ライブラリから、Adafruit NeoPixel を追加してください。

Adafruit NeoPixelのスケッチの例から、Sample、Sampletestを実行してください。

スケッチの例には、実際に繋がったGPIOの番号を設定してください。ここではD6に変更する。

Sampleは、単純に指定した数のLEDを点灯する。ここでは数を8(または64)に変更する。

Sampletestは、いろんなパターンで指定した数のLEDを点灯する。ここでは数を8(または64)に変更する。

 

Wemos (d6) Weather Bureau 2

これまでWeather Station2回を制作、今回に合わせて三回の要点をリストする

  1. 一回目の Weather Stationはおもに気象情報の表示
  2. 二回のWeather Bureauは、気象情報の収集とクラウンに送信
  3. 今回はDeep sleep機能を利用して、節電する工夫

Deep sleepは、RST と GPIO16繋いたモード、Deep sleepに入ると消費電流は0.4〜0.8mA程度に下がる。

100均で購入した、ちゃんとしたケースに入れて、2個目のスイッチを追加した。

  1. Switch 1: 電源スイッチ
    これは主に使わないとき、バッテリ充電不足のときにOff
  2. Switch 2: Deep sleepスイッチ
    プログラムを書き込みするとき、Deep sleepスイッチOffしないと、書き込めない場合がある

試作品は太陽光で充電している様子。充電ボードのLEDが見える。

ソースコードは TinyWebDB-WeatherStation を参考してください。