モジュール - みる会図書館


検索対象: トランジスタ技術 2016年9月号
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1. トランジスタ技術 2016年9月号

/ ヾターン・ アンテナ ESP モシュール , 第 0N0 増 RST 第 25 減ー G 第和 鸞第な 0 第 R ス 0 宿 04 ESP モジュール (ESP-WROOM-02) ー ( 表 ) 写真 1 ESP モジュール ESP-WROOM-02(Espressif Systems 社 ) ESP モジュールの外寸は 18mmx20mmx3mm , 面積は SD カードの 約半分 . 秋月電子通商では , このモジュールを実装済みの D 旧化キット を販売している IEEE802. llb/g/n 対応の無線 LAN チップ ESP8266EX 内の MPU には , 米 Cadence 社の 32 ピット MCU Tensilica L106 ( クロック 80MHz ) が組み込まれています . この ESP8266EX を搭載した ESP モジュール ESP ー WRO()M ー 02 ( 写真 1 ) は , 図 1 のように , GP104 や 10 ビット A ー D 変換器 , 12C や SPI の外部接続用インター フェースをもった多機能マイコンで , いまもっとも IoT に利用しやすい Wi ー Fi マイコンです . プログラムをモジュール内のメモリに書き込むこと 014 ー 0 3 端子レギュレータ 日 ESP マいイ ROÖM ・ 02 D 旧化基板 USB シリアル 変換アダブタ 写真 2 ESP モジュール実験用ブレッドボードの完成例 Wi-Fi モジュール ESP-WROOM-02 DIP 化キットと超小型 USB シリ アル変換モジュール AE ー FT234X を利用したので簡単に組み立てるこ とができた ができるので , IoT モジュールとも呼ばれています ( 以 下 , 本稿では本モジュールを ESP モジュールと呼ぶ ). この ESP モジュールの特徴は , 証を取得済み ・インターネットにアクセスするための通信のプ ロトコル・スタック ( = 複数の階層に分かれた通 信プロトコルを実装したソフトウェア ) を搭載 秋葉原の秋月電子通商や aitend 。で購入できます . この MPU の処理能力のうち , 約 20 % は Wi ー Fi 用 のプロトコル・スタックを動かすために使われます . 残る 80 % は , ユーザが作成したプログラムを動かす ために使用することができます . ESP モジュールには , Wi-Fi および TCP/IP の通信 プロトコル・スタック , AT コマンド API( アプリケ ーション・プログラム・インターフェース ; 別のプロ グラムとのインターフェース ) が実装されているので , プログラムを作成することなく , これらを直接制御し て動かすことも可能です . ESP8266EX と ESP ー WROOM ー 02 の関係 , それと この特集で使っている ESP-WROOM-02 DIP 化キッ トの概要を表 1 に示します . ESP モシュールの周辺回路 ・パソコン接続用インターフェースと電源 プログラミングを行うパソコンと ESP モジュール は , USB シリアル変換アダブタを介して接続します . 本稿では , Windows 7 ~ 10 のいずれかを搭載したパ ソコンと , 秋月電子通商で販売されている USB シリ アル変換アダブタ AE ー FT234X を使いました . 他の ンシスタ技術 2016 年 9 月号 ・低価格 ( 550 円ほど ) , 国内の電波法に基づいた認 表 1 ESP8266EX, ESP-WROOM -02, ESP -WROOM - 02 D 旧化キットの概要 ESP8266EX は Wi ー Fi 搭載のマイコン , ESP-WROOM ー 02 は ESP8266EX にメモリとアンテナを追加したモジュール , D 旧化キット は , ESP ー WROOM ー 02 が実装済みの 2.54 mm ピッチ変換基板 Wi ー Fi 搭載マイコン ESP8266EX (Espressif Systems 製 ) 802.11 b/g/n 24 開 ~ 2483.5 MHz Wi ー Fi 32 ビット Tensilica L106 ( 米 Cadence 社 ) MCU 80 MHz ( 最大 160 MHz) クロック 36 K バイト ( 最大 ) RAM 外部インター 12C, GPIO, 10 ビット A ー D コンバータ , SPI フェース 電源電圧 3.0 ~ 3.6 V 170 mA ( 送信時 ) , 80 mA( 平均 ) 消費電流 60 A ( RTC 使用ディープ・スリープ時 ) 待機電流 サイズ 5 mm x 5 mm ESP8266EX + フラッシュ・メモリ + アンテナ・モジュール ESP ー WROOM ー 02 (Espressif Systems 製 ) ESP8266EX + フラッシュ・メモリ + アンテナ 構成 フラッシュ・ 4MB または , 2MB ( 最大 16MB ) メモリ 40 MHz または , 26 MHz, 24 MHz 水晶振動子 電源電圧 3.0 ~ 3.6 V サイズ 18 mm x 20 mm x 3 mm ESP- WROOM ー 02 DIP 化キット AE_ESP ー WROOM ー 02 ( 秋月 電子通商 ) ESP ー WROOM ー 02 ( 実装済み ) + 2 mm ピッ 構成 チ変換基板 ピン・ヘッダ 2 本 付属品 サイズ 50 mm x 29 mm x 4.2 mm 46

2. トランジスタ技術 2016年9月号

IoT 製作 ホビー・スバコンやこどもパソコ② , ③ ンを世界のコンピュータとつなく 2 ラズベリーバイと W ト Fi 通信 3 IchigoJam と Wi-Fi 通信 国野亘 ー p 0 . 0 . 2 5 : 村・一一 0. セれ一第 - ー第 - 0 ーー・れを - 0 T + C ー P 日を N 第・ 0 ・太・ 物 0 ー・ b を・・ 8 を NDOK 第 2 章 1 Wataru Kunino Wi-Fi ルータ Wi ー Fi マイコン ESP モジュールを複数使う場合 , 親機に接続してそこから外部ネットワークにつなぐ のが効率的です . また , 外部と接続せずに , イント ラネット内で ESP モジュールを利用する場合は , イントラネット内に Web サーバを置き , そこで ESP モジュールのデータを収集してデータ処理後表 示させる使い方が考えられます , そこで , ESP モジ ュールとラズベリー・パイとの接続を確実にできる ように実験をしてみましよう . 次の実験は , ESP モジュールを IP ネットワーク の通信機能を持たない Arduino や IchigoJam に ESP パソコン モジュールを接続して , I 。 T のデバイスにしてみます、 図 9 ESP モジュールとラズベリー・バイをつなぐ ラズベリー・パイを ESP モジュールと同じ LAN に接続する . ラズベリ ・パイの LXTerminal と , ESP モジュールに接続したパソコンの Te 「 a loT 製作① ESP モシュールと Term を使って AT コマンドで ESP モジュールを制御する ラズへリー・パイを接続する う手順について説明します . ・ラズベリー・バイを親機として使うためのネット >ESP モジュールを Tera Term で制御する ワーク接続テスト まず , Tera Term から下記を手順で TCP サーバを こでは親機にラズベリー・パイ 3 を使い , ESP モ 起動します . すでに ESP モジュールが無線 LAN アク ジュールとラズベリー ・パイとの通信実験を行います . セス・ポイントに接続されている場合は , ③から始め 無線 LAN を内蔵していないラズベリー・パイ 1 や 2 であっても , 無線 LAN アクセス・ポイントの有線 てください . LAN 端子を経由して接続することが可能です . ① STA モードに設定する AT 十 CWMODE=IIZJ ・ AT コマンドで ESP モジュールを制御する ②アクセス・ポイントへ接続する ・パイを , 図 9 のように ESP モジュール ラズベリ AT 十 CWJAP="SS 工 D" と同じ無線 LAN に接続し , LXTerminaI を起動して 、③ ESP モジュールの IP アドレスを確認する ください . AT 十 C 工 FSR[3j ラズベリー・パイでは , LXTerminal 上での操作が ④多重接続モードを起動する SocketDebuggerFree の代わりになります . ESP モジ AT 十 C 工 PMux=1ßJl ュールは , これまでと同様にパソコンの Tera Term = ⑤ TCP サーバを起動する を使って操作します . AT 十 C 工 PSERVER=I ′ 23 』 今回は , 手順⑤において , TCP サーバのポートを ・ ESP モジュールを TCP サーバにする 23 に設定しました . このポート 23 は , TELNET と呼 それでは , ESP モジュールを TCP サーバとして動 作させてから , ラズベリー・パイの LXTerminaI を使 ばれる通信プロトコル専用のポート番号です . 実験に って ESP モジュールへ接続し , データの送受信を行 は使い易いポートですが , セキュリティの観点では , ンシスタ技術 2016 年 9 月号 LXTerminal Wi-Fi Wi-Fi ESP モジュール Tera Term USB ラズベリー・パイ 3 Model B 54

3. トランジスタ技術 2016年9月号

3.3V 3.3V XC6202P332 IN OUT 8 ワー ( 0 LO 乙・ ( 0 C\J 1 ーワ」っ乙・ (C) ( 0 ワ′ 8 0 ) GND 1016 TOUT RESET 105 GND TxD RxD 104 3V3 EN 1014 912 1013 1015 102 IOO GND ESP-WROOM-02 + 02 1000u , 1 6V 十 十 単 3 型アルカリ乾電池 x3 本 AE-HDCI 000 ( 秋月電子通商 ) 温湿度センサ・モジュール 十 3.3V 十 V SDA SCL GND 図 4 W ト Fi 温湿度計の回路 内部に演算機能をもった温湿度センサ HDCIOOO ( テキサス・インスツルメンツ社 ) を搭載した温湿度センサ・モジュール AE ー HDCIOOO を使用した ESP モジュール loT 製作⑩ Wi- Fi 気圧計 ・卩 C なら ESP モジュールとの接続はスムーズ LPS25H ()T マイクロエレクトロニクス ) を搭載し た気圧センサ・モジュール DIP 化キット AE-LPS25H ( 秋月電子通商 ) を使用します . 回路図を図 5 に , プレッドボードで配線した例を写 真 13 に示します . スケッチともに温湿度センサを使 った場合とほとんど同じであり , ドライバについても 表 4 のように , これまでと似たようなコマンドを準備 しましたので , それぞれの詳しい説明は省略します . Wi ー Fi 温湿度計のスケッチ example10—hpa をリスト 5 に示します . 写真 14 を見ながらミニプレッドボードの配線を行 第 、 3V GnV ー 言 14TD を赤。 第青紫 、 1 2 ! R を 緑を ー℃インター を Ct05 をを フェース (SCL) L GnJ 3.3V 橙 を ー℃インター ・ H Rx を黄を 感フェース (SDA) SGn 04 ・ GN D 橙 ータ OUT 3 端子レギュレ 温湿度センサ・モジュ 、赤 緑 ール AE-H DC 1000 赤 GND 写真 12 写真 1 1 のブレッドボードを拡大し たところ 緑を 電池 ( 十 ) へ コンテ、ンサ、。 ニブレッ 抵抗やスイッチなどの部品を省略し , ドボード BB ー 601 へ実装する . 右下の部品は , 秋 第をを第 月電子通商などで販売されている温湿度センサ・ モジュール AE - HDCI O ( 秋月電子通商 ) Wi-Fi を第い評ド材 。【 0 に 00 の 2 ま第 , 新第ら 2 ・ 温湿度センサ・ モシュール AE-HDCIOOO 第をを第を 写真 1 1 Wi ー Fi 温湿度計の製作例 12C 接続の温湿度センサ HDCI 000 ( テキサス・インスツルメンツ ) を ESP モジュールに接続する コンテ ' ン・サ 1000 u F 橙 緑 トランシスタ技術 2016 年 9 月号 90

4. トランジスタ技術 2016年9月号

Web 脳接続 ! Wi-Fi X3G/LTE で厄 T 製作 イントロダクション 1 2 3 4 、 5 6 7 パソコンや USB シリアル変換アダブタを使用する場 ESP-WROOM-02 合は , 画面表示 , ピン配列などを , 実際に使用する機 器に合わせて読み替える必要がありますが , 基本的に はシリアル通信で接続します . 最初に , ESP モジュールの実験用のボード ( 写真 2 ) を作成します . 使用したパーツを表 2 に示します . ESP-WROOM-02 DIP 化キット ( 秋月電子通商 ) は , ピン・ピッチ変換基板に ESP モジュールが実装済み ( 写真 3 ) で , プレッドボードやユニバーサル基板にそ のまま接続できます . ピン・ピッチ変換基板と USB シリアル変換アダブタのはんだ付け DIP 化キットに USB シリアル変換アダブタを実装 写真 3 ESP モジュール ESP-WROOM-02 D 旧化キット ( 秋月 電子通商 ) ・ D 旧化基板を利用する ESP モジュールが実装済みの 2.45mm ピッチ変換基板キット . ピン・ ESP-WROOM-02 DIP 化キットには , 10 ピンのヘ ヘッダをはんだ付けしてブレッドボードにそのまま挿したら , すぐに動 作実験を始められる ッダが 2 本 , 付属しています . ピン・ピッチ変換基板 側は各 9 ピンなので不要な 1 ピンを切り落とします . 表 2 動作実験を行うのに必要な最小限の部品 ESP-WROOM-02 DIP 化キットを使って ESP モジュールの動作実験 を行うためにブレッドボードに USB シリアル変換モジュールや電源 , リセット・スイッチを準備した 主要部品 ESP ー WROOM ー 02 DIP 化キット レギュレータ 3.3 V5 開 mA TA48M033F 電解コンデンサ 47 F セラミック・コンデンサ 0.1 uF USB シリアル変換アダブタ タクト・スイッチ 抵抗器 ( 1 / 4 W) 10 kQ 電解コンデンサ 470 F プレッドボード E ー CALL EIC ー 801 プレッドボード用ジャンパ EIC ー J ー L プレッドボード用ジャンパ BBJ ー 20 ピン・ヘッダ ( 要はんだ付け ) D 旧化基板 量式個個個式個個個枚式式 写真 4 ESP モジュール ESP-WROOM-02 D 旧化キットのピ ン・ヘッダを切り落とす ESP モジュールが実装済みの DIP 化キット付属の 2 本のピン・ヘッダを 不要な 1 ピン分を切り落として , 変換基板にはんだ付けする ESP モシュール (ESP-WROOM-02) 平行に保っための支え台を用 意する ( 電導スポンジを代用 ) ESP モジュール 、さをトいを ESP モジュール D 旧化キット (AE-ESP-WROOM-02) はんだ付けしたピン・ヘッダ D 旧化基板 写真 5 Wi-Fi モジュール ESP-WROOM-02 D 旧化キットのピ 写真 6 ESP モジュール ESP-WROOM-02 D 旧化キットの完 ン・ヘッダをはんだ付けするコツ 成例 基板が机に対して平行になるように安定させてから作業を行う . はんだ ESP モジュールが実装済みの DIP 化キットに付属のピン・ヘッダを分 ごての熱がスポンジに伝わると , 溶けて有害なガスが発生してしまうの 断して残った 9 ピンを 2 個所にはんだ付けすると ESP モジュール実装済 で , はんだ付けを行うヒ。ン・ヘッダから離れた位置で保持する み DIP 変換基板が完成する ンタ技術 2016 年 9 月号 47

5. トランジスタ技術 2016年9月号

特集 Web 脳接続 ! Wi-FiX3G/LTE で厄 T 製作 イントロダクション 1 2 3 4 5 6 7 メ第ミ、下 0 - 定数の値を変更したい場合は , スケッチを修正し て , ESP モジュールにスケッチを再度書き込む必 要があります . ② ESP モジュールの起動時やリセット時に一度だ け実行する「 setup 」関数を定義します . ③「 pinMode 」は IO ポートの入出力を設定する こでは手順①の Arduino 独自の命令です . P 工 N_LED で定義された IO ポート 13 を , 「 OUTPUT 」すなわち「ディジタル出力」に設定 します . こういった Arduino 独自命令についても , Arduino IDE 内では C 言語や C + + 言語の仕組み を使って動作します . したがって , 関数の使い方 は C 言語や C + + 言語に似ています . ④以下の手順⑤ ~ ⑦の命令を繰り返し実行する 「エ。。 p 」関数を定義します . ⑤「 d 土 9 土 ta1Wr 土 te 」はディジタル出力に設定し 3.3V ESP モジュール 物ををを をを第第 ・を第をを を・を を・第第・お第を おを第第第を 写真 2 ESP モジュールにプログラム ( スケッチ ) を書き込んで LED を点減させているところ 実験用ポードに , 練習用スケッチの L チカを実行するために , ESP モジ ュールの 5 ピン 0013 ) に LED と抵抗 1 k Q を追加した まを物を 13 ( 5 番ピン ) 亠ををす第 LED/ 追加した部ロ loT アタッチメント Wi - Fi モシュール 1 8 3V3 GND 1 7 R5 10k 1016 EN 1 6 1014 TOUT SWI 1 5 IOI 2 RESET 1 4 リセット・ 1013 105 スイッチ 1 3 1015 GND 1 2 AE FT234X 102 TxD 5V , こ。 USB GND = " IOO RxD シリアル変換 1 0 GND 104 ミモジュール Rx 書き換え ESP-WROOM-02 TA48M033F 3.3V スイッチ IN OUT LED と電流制限 + C2 01 抵抗を追加 47 不安定な LED , 16V 場合は 470 F 図 10 ESP モジュールで LED を点減させる実験回路 ESP モジュール実験用ポードに LED と抵抗を追加する . 練習用スケッチの L チカを実行するために ESP モジュールの 5 ピン ( ℃ 13 ) に LED と抵抗 1 kQ を追加する リスト 2 練習用スケッチ p て act 土 0e02 led ESP モジュールに書き込んで実行すると , LED が点減する練習用プログラム . 通称 L チカ・プ ログラム Practice 2 : 石 ED を点滅させる / / 工 0 工 3 ( 5 番ピン ) に D を接続する #define PIN LED 1 玉、、 ① void setup() { ーー② / - 〇〃起動時に一度だけ実行される関数 / / D を接統したポートを出力に設定す pinMode (P 工 N_LED, OUTPUT) ー る 3.3V RI 10k ( リード線 が長いほう がアノード ) 写真 3 LED の極性とリード線の加工 LED の極性に注意する . ブレッドボードに挿すと きは , LED のリード線を少し広げると挿しやすく なる 加工する -Y -Y .Y ( カソード ) SW2 ④ void 100P ( ) { digita1Write (P 工 N—LED ′ HIGH) ー de1ay(200); 一一⑥ digitaIWrite (P 工 N—LED,LOW); de1ay(200); ,—- ⑤ / / setup 実行後に繰り返し実行される関数 / / ボートを日レベル ( 3.3V ) に設定 ( 点灯 ) 〃時間待ち ( 200mS ) / / ボートを L レベル (OV) に設定 ( 消灯 ) 〃時間待ち ( 200mS ) 7 67 トランシスタ技術 2016 年 9 月号

6. トランジスタ技術 2016年9月号

pi@raspberrypi : ~ $ while true; dO netcat 1024 ー done Ping 子機のボタンが押された 待ち受けの実行コマンド Pong 子機のボタンが放された Ping Pong 「 CtrIJ + 「 C 」で終了 pi@raspberrypx : ~ 図 3 リスト 2 スイッチの ON/OFF 状態を送信するスケッチ (examp1e02 sw ) からの情報をラズベリー・バイで待ち受ける ESP モジュールから送信される UDP バケットを受信するために netcat コマンドを使用する ⑨「 udp. println 」は UPD バケットデータを送 信する命令です . ただし , 実際の通信は行いません . 送信データをバッファ ( メモリ ) に蓄える処理を行い ます . ここでは , 文字列「 p 土 ng 」を蓄積します . ー⑩「 udp. endPacket 」はバケットデータの終了 を示す命令です . ⑧で指定した宛て先へ , ⑨のデー タの送信を実行し , UDP 送信の処理を完了します . 以上が , リスト 2 スイッチの ON ー OFF 状態を送 信するスケッチ examp1e02 sw の概要です . スケッチの内容が理解できたら , ②の部分を ( 場合 によっては③の部分も合わせて ) 変更し , ESP モジュ ールへ書き込みます . 親機では , ポート番号 1024 で UDP バケットを待ち受けます . ラズベリー ・パイの 場合は , LXTerminal から下記のような「 wh 土 le 条 件」の構文を使って , netcat (nc) コマ ンドを繰り返し実行し , UDP バケット待ち受けます . $ while dO netcat 1uw0 102 done 終了するには , 「 ctrl 」キーを押しながら「 c 」を押 下します . 動作のようすを図 3 に示します . loT 製作⑧ Wi-Fi レコーダ ・ ESP モジュール内蔵の A ー D コンバータを使って アナログ変換 & Wi ー Fi 送信 アナログ入力値を送信する方法について説明します . センサなどで得られたアナログの電圧を Wi ー Fi で ー Iuw0 図 4 Wi- Fi マイコン ESP モシュール の A - D 変換動作のテスト回路 単 3 型乾電池 x 2 本 十 十 分圧した値と A ー D 変換のた 74 換を行う 入力電圧とを比較することにより , A ー D 変 は , その基準電圧を分圧し , めの基準電圧を生成する . A ー D コンバータ ESP モジュールの内部では , 送信するには , ディジタル・データに変換する必要が あります . ESP モジュールには A ー D コンバータが内 蔵されており , TOUT 端子に入力した電圧に応じた ディジタル値に変換し , ESP モジュールのマイコンに 値を渡すことができます . ESP モジュール内の A ー D コンバータは , 0.0 ~ 1.0 V の入力電圧に対応しており , 電圧に応じて 0 ~ 1023 までの値が得られます . 可変抵抗器を使った A ー D コンバータの動作を図 4 に示します . ESP モジュールの内部で基準電圧を生成します . A ー D コンバータは , その基準電圧を分圧し , 分圧した 値と入力電圧とを比較することにより , A ー D 変換を 行います . しかし , 基準電圧 ( 1. OV ) 以上の電圧を加 えると誤作動する恐れがあります . ・ハードウェアの製作 追加後の回路図を図 5 に示します . 可変抵抗器は , 0 ~ 10kQ の範囲で抵抗値が変化する 10kQ を使用し ます . 直列に接続した 22 k Q の抵抗器は , A ー D コン バータの入力電圧を 0 ~ 1 V の範囲に制限するために 必要です . 写真 3 のようにプレッドボードへ実装し , 可変抵抗器の中央の出力端子を ESP モジュールの TOUT 端子 ( 16 番ピン ) へ接続してください . ESP モジュールへ書き込むスケッチリスト 3 は , 前 に紹介したリスト 2 スイッチの ON ー OFF 状態を送 信するスケッチ examp1e02 sw に似ています . 手 順①の ESP モジュール用の拡張 IF ライプラリを組み 込む部分と , 手順③の A ー D コンバータからアナログ 値を取得し , 変数 adc に代入する部分 , 手順④の変数 adc の値を送信する部分などに違いがあります . これ らの相違点を確認したら , ②の無線 LAN アクセス・ ポイントの情報を修正し , スケッチを ESP モジュー ルへ書き込みます . 書き込み後 , ESP モジュールはプロードキャストの UDP バケットを送信しはじめます . バケットを受信す る親機の構成は , 前節と同じです . SocketDebuggerFree で受信した結果を , ィ図 6 に示します . ラズベリー イで受け取る場合も前節と同様です . 「 netcat 」コ マンドを実行してください . 22k VR 0-v10k Vcc A ー D コンバ ータ人力 0 レ GND 電圧比較 基準電圧 ( 1 . OV) 変換制御 マイ コン ESP モジュール (ESP-WROOM-02) ンシスタ技術 2016 年 9 月号

7. トランジスタ技術 2016年9月号

ESP モジュールの 104 入力 ( 10 番ピン ) にスイッチの 片側を接続し , 異極となる側を GND ( 電源ラインの一 ) に接続します . スイッチの追加回路図を図 1 1 に , タ クト・スイッチの端子の説明を写真 5 に示します . スイッチの開放時は , ESP モジュールの内部プルア ップ抵抗によって , 入力端子 104 と電源とが同電位 となり , 約 3.3 V の "H" が内蔵マイコンに入力されま す . また , スイッチ押下時は GND ( 電源のマイナス ) に接続されるので入力端子 IO 4 が OV となり , 内蔵マ イコンに "L" が入力されます . リスト 3 練習用スケッチ practice 0 3 sw を ESP モジュールに書き込んで実行し , タクト・スイツ チを押したり放したりしてみてください . シリアル・ モニタには , 図 12 のように , スイッチ押下時に O, 解放時に 1 が表示されます . 前述の LED を接続して いた場合は LED も変化します . 手順①の部分で , 定数 p 工 N sw に 4 ( すなわち IO 4 ) を定義し , 手順②で 104 を内部プルアップありの入 カ端子に設定 , 手順③で IO 4 の状態を読み取ります . 詳しいスケッチの内容については , スケッチの各行に 書かれたコメントを参照してください . 共通端子 た IO ポートに信号を出力する Arduin 。独自命令 です . P 工 N LED で定義された IO ポート 13 へ 「日工 G 日」すなわち田 " の約 3.3V を出力します . この 33V の電圧出力によって LED が点灯します . ⑥「 delay 」命令を使って , 2 開 ms の待ち時間処 理を行います . ⑦前述の手順⑤と⑥の処理に似ています . 異なる 点は d 土 g 土 talwr 土 te 命令の 2 番目の引き数ですよ こでは「石 OW 」すなわち "L" の約 0. OV を出力 します . LED を消灯し約 200mS の待ち処理を 行います、 loT 製作⑤ スイッチ入力読み込み ・スイッチの状態を調べる ESP モジュール実験用ボードに , タクト・スイッチ を 1 個追加します ( 写真 4 ) ESP モジューノレ タクト・スイッチ GND(—) 写真 4 ESP 実験用ポードにタクト・スイッチを追加 ディジタル入力の実験を行うために , スイッチを 1 個追加する 3.3V 押下時 : 接続 開放時 : 切断 共通端子 入 ) - ~ 実ド 写真 5 タクト・スイッチの端子 タクト・スイッチには四つの端子があり , それぞれ 2 本 ずつが共通の端子になっている . スイッチを押下したと きに距離の短い端子同士が電気的に接続され , スイッチ を離すと電気的に開放される T アタッチメント Wi-Fi モシュール 1 8 GND 3V3 R5 1 0k 1 7 1016 EN 1 6 1014 TOUT SWI 1 5 IOI 2 RESET 1 4 リセ、ソト・ 105 1013 スイッチ 1 3 1015 GND 1 2 102 TxD RxD IOO SW2 104 GND ESP-WROOM-02 ファーム ウェア SW A 'K R 書き換え スイッチ LED ディジタル人力実験用スイッチ 3.3V 1 っっ乙・ら ) ( 0 ワー 8 0) RI 1 0k AE_FT234X 5V GND 羹崧 USB Tx : 籔ラ叫シリアル変換 Rx ダモジ、一ル TA48M033F 3.3V OUT IN + の 47 不安定な , 1 6V 場合は 470 F 図 11 スイッチの追加回路図 スイッチを使ったディジタル入力の実験を行うた めに実験用ポードの ESP モジュール 10 ピン 004 ) と GN D の間にタクト・スイッチを追加する 0 ンタ技術 2016 年 9 月号 68

8. トランジスタ技術 2016年9月号

オリジナルプランド「共立プロダクツ」センサー・完成基板・変換基板 ータ科学学習、電子工作、組込み .IoT 実験に ... プロトタイビング系ホードラインアップ コンビュ シャープ 7 インチ高細密旧 ZO LC ロ接続キット¥ 16200 旧 ZO LC ロ接続キット用スタンド / KP-lGZOPM7 \ 6 80 旧 ZO バネルエンクロージャ / PP 日 -00015-C ¥ 10 , 800 Raspberry Pi 3 スターター究極セット¥ 38 , 300 ¥ 6 , 200 Raspberry Pi 3 ModeI B ¥ 972 人体赤外線感知素子 / KP - 旧 612 日面ロ AC 搭載ロ級パワーアンプ Pi-DigiAMP 十¥12 , 500 ¥ 918 タッチスイッチ黒・白 / KP - Tch1 -B ・ W ¥ 9 , 180 A 「 duino をはじめよう部品セット 温度センサーユニット / KP-ADT7410 ¥ 1 , 296 t Genuino 101 ATLASEDGE. 3 \ 4 , 980 傾斜センサー / KP-NNMOI 0 ¥ 2 08 BLEÆ載 ARM 開発ポード mbed HRM 1 017 \ 5400 9 軸センサモジュール / KP -9250 ¥ 2 , 700 NXP mbed LPCI 1 U24 / OM 13032 ¥ 6 , 480 ホコリセンサー基板 / KP-DSI ¥ス 560 ↑大好評 ! ! 基立プロタクツ、 ¥ 8 , 800 R 日叩 b 部「 y Pi 3 LinuxSBC BeagleBone Black WiFi モジュール / KP-ESPWROOM02 ¥ 1 1 1 2 N 印非接触発光 LE ロ白・赤・青・緑各 \ 270 インターネット上の NTP サーバーから LJTC を取得し本体 WR-S2ESi iOS 制御 2 軸 \ 3 , 078 & : : 、 , 、実験内容 : 液晶表示、温度湿度気圧テータ の 7 セグに時刻表示、さらにその時刻データ販の電波 ! の取得、 LEO 出力制を、スイッチ人力制御 フィラメント LED モジュール & 白色¥ 324 WR-XL 従来型制御 9 軸¥ 30 , 844 時計て受信可能な標準電波信号に変換され、内庭ー 赤外線リモコン送受信、ハイレソ再生 を通し電波として送出されます。 四角形高度赤色 LE ロモジュール¥ 432 WR-MS5L ″ 5 皸¥ 18 , 360 ADCQI 608K PI 8-NTPLR( 最大 1 (m) ¥ 19 ) 440 高度白色 LE ロモジュール 1 本¥ 324 WR-MS3L ″ 3 軸 \ 10260 ( キット ) ¥ 5 , 918 PI 8- NTP ( 従来品 / 約 1 m) ¥ 13 , 166 超高度白色 LED モジュール \ 864 ADCQI 608P マイコン制御マルチカラー LED 基板¥ 864 対象日 as ロ b 日 y Pi: ( 組立済 ) ¥ 7 , 538 Model 日十 / 2B / 3 日 lchigoJam LJ 組立キット¥ 620 32X32RGB 圧ロマトリックス¥ 4 , 860 WS -05200Y / 5V2A ¥ 5 , 080 lchigoJam LJ 組立済基板¥ 2 60 WS-12100W12V1 A ¥ 4 , 730 ドットマトリクス 16X32 シールド¥ 1 , 512 厄 higoJam ( LJ ) 共立フルセット \ 9 , 260 ・高速モードとスペクトラム WS -24125S / 24V1.25A ¥ 7 , 350 20seg. バーグラフレベルメータ¥ 2 , 592 2W ロモーター車両べース¥ 3 , 780 拡散技術て長距離通信 M カセット基板完成品 KP ・ 15J OM ¥ 1 , 080 ・少量のデータ通信や 920MHz \ 1 , 450 POWO 1 141 日 TWE-OO 1 L-NC7 ¥を 429 電子工匍トッセット線モールス通信¥ 1 , 200 接点情報の通信に最適 TWE-OOI L-NC ー ¥ 429 人力 : ロ CI 2V / 出力 : ロ C5V ロ C / コンバ - タケ - プル 12V → 12V / 5V ¥ 1 , 600 ・ 1 : 1 、 1 : N 、 N : 1 、 M : N 通信に対応 TWE-OOIL-DIC-UFL' ¥ 1 , 945 出力電流 : 600mA ( max 去他 PanCake 組立キット \ 1 , 620 ・ AR 旧 STD-TI 08 準拠、工事設計認証済 TWE-LITE-R-IC ¥ 2 , 430 、¥、 1 , 620 •MixJuice 組立済基板¥ 2 700 TWE-EH-S-IC-AM 920MHz 無線モジュールハ M920 ¥ 3 , 996 TWE-AN-P2010 : 050 \ 86 い オシロスコープ / 電圧計 / 電流計機能搭載 315MHz 無線モジュール / ー M315TRX MONOSTICK-C ¥ 2 旧 82 2LC ロて 50 のが可¥ 49 , 800 ¥ 2 フ 00 ¥ 2 国 84 TWE-Lite てはじめる ※その他評価・実験ポード , 315MHz 送受別や号イト場 ! 37 の態が可¥ 43 , 200 遊びながら学べる Piper*53,784 「センサー」電子工作 ・テーターの一をー″にグー分たしま第 1 OGHz 帯利用映像 画・遠距奝送可 大きく進歩した赤外線伝送装置 FM 変調方式ビデオ マルチデータ伝送装置 100m 型・ 200m 型・ 300m 型 データ伝送装置 1 OGHz 、 354V / 3m 微弱電波利用 ・映像伝送装置 無免許・無許可 を・ 10 メガビットデータ 伝送装置 定評のロングラン無線モジュール 用途に合わせてチャンネルを多数準備しています クグスタル・コンロール タブ・スー / ←の本喬新 シャープ製↑ フィンチ高細 旧 ZO バネル 「 RasPi 実験基板」部品セット 電波時計信号送信機能付き時計 「共立プロダクツ」 LED モジュール サーホモーター制御学習にプチロボ ! 8 月冖 注目リ IEC 60601-1 ( 医療用第 3 版 ) 適合 AC アダブター 大人も OK にこ、もパソコン hi ヨ 0 電磁誘導方式無接点電源モジュール モノワイヤレス製 ZigBee 対応無線モジュール / 、ンタイ寸 E-Station 電気・電子実験室 インクラフト + ラズバイて電子工作を学ほう ! " ものづくり " 支援で共に未来へ・シリコンハウス ( 大阪・日本橋店名り 6-6644-4 6 のづくり細爲 U ■デジット ( 大阪・日本橋店「 06-6644-4555 ・法人営業部 ( 学校・官公庁 / 売掛対応 ) 06-6646-0707 ■通販営業部 ( インターネット通販 ) 06-6644-6116 ロ館共立電子産業株式会社 本社 : 大阪市浪速区日本橋西 2-5-1 06 63 ト 5963 共立電子検索 及び 及び 322MHz 以下の スーバーミニサイス無線ユニット アナログ・デ - タ伝送ユ : ット組込型 双方向無線モジュール MTR-820 65X65X1 Omm 2400bps 型・ 4800bps 型・日 S -232C 型 ・ A/D—DA 伝送 1 CH 型 ・ A/D—DA 伝送 8CH 型 ・無線部のみの汎用タイプの他 送信機 : 35X21 X7mm ・ DTMF リモコン組込型 受信機 : 65X25X8mm ・ 243 コードリモコン組込型 ・切手サイズ・超小型 1 .2G ビデオ送信機 ・ PLL シンセサイザー 1 .2GHz ビデオ送信機・受信機 ・切手サイズ・超小型 UHF ビデオ送信機 ・ PLL シンセサイザー 1 OGHz ビデオ送信機・受信機 ・微弱無線データー伝送装置及びモジュール ・ VHF 2-6 ボタン簡単無線リモコン装置 ・業務用特殊アンテナ・ホイップからディッシュ迄、 1 ケからご相談させていただきます。 ・特別仕様・各種無線機の設計も承っております。 当社開発 製品の一例 Ⅲ川Ⅲ \ \ 則Ⅲ川Ⅲ \ 〒 616-0023 京都市西京区嵐山宮前町 27 TEL. 075-881-3470 京都電子技研株式会社 》お問い合わせ、カタログご請求は FAX で・・ FA 光 075-881-3471 245 トランシスタ技術 2016 年 9 月号

9. トランジスタ技術 2016年9月号

3.3V 3.3V R5 10k SWI イントロダクション 1 2 3 4 5 一 6 7 ィーっ乙っ乙・ら ) ( 0 冂 / 8 0) 8 ワー C) LO 4 っ ") っこ 4 ー O 3V3 EN 1014 1012 1013 1015 102 IOO GND ESP-WROOM-02 LED ト・ 0 ゝ 09 MCP9700 または LM61ClZ GND 1016 TOUT RESET 105 GND Tx D RxD 104 RI 1 0k SW2 3.3V + の GND 1000u , 16V 単 3 型アルカリ乾電池 x3 本 XC6202 P332 OU IN 図 2 W ト Fi 温度計の回路図 温度センサ MCP9700 ( LM61C にも使用可 ) を使っ た . どちらも型名の表示面を正面に見て左が % D , 中央が OUT , 右が GND - をテ・一を ~ を : 22 LED DD を抵 1k'Q 、 13 へ、 •DD K ・を第 SOUT TOUT ・を OIJTO ・第・を 25 $GND GND 、 26 。・ .G ND ・ ・をををを 26 21 ツ、、・ ・をを第を 27 ・第第をを 28 写真 6 温度センサ MCP9700 ( マイクロチップ・テク ・・第をを 29 ノロジー製 ) ・温度センサ をを 第をををを 30 温度センサ MCP9700 と LM61C にのピン配列は , VDD, OUT, GND の順 . ブレッドボードへの接続時は , 向きを間 写真 5 温度センサの接続例 違えないように注意する アナログ出力の温度センサを ESP モジュールに接続する . 温度センサ には , MCP9700 ( マイクロチップ ) または LM61ClZ ( テキサスインスツ えます . 回路図を図 2 に , 実験ボード上のセンサ周辺 ルメンツ ) を使用する . 温度センサの出力ピン OUT を ESP モジュール の配線のようすを写真 5 に示します . センサの実装方 の TOUT ( アナログ入力ポート ) へ接続する . 電源 % 0 13 へ 向は , 型名の表示面が写真の左側を向くようにします ( 写真 6 ). = = 。蔵されており , 1. OV が入力されたときに 1023 の値 書き込むスケッチも照度センサの場合と似ています . が得られます . この照度センサ NJL7502L は 18 ⅸ 重複部分の一部を省略したスケッチをリスト 2 につき約 33 A の電流を流すので , 1kQ の負荷抵 examp1e07_temp に示します . 手順①では , 定数 抗で受けたときの照度値は次のようになります . TEMP OFFSET を定義します . これは温度センサか 10 mV x A ー D 変換値 照度 (lux) = ら読み取った値をシフトするための定数です . x 18 lx 1023 / 33 mV MCP9700 の場合は一 50 ℃ , LM61CIZ の場合は一 60 手順⑥では , 手順⑦の関数 sleep を呼び出します一 ℃です . 手順②で A ー D 変換した値を温度の次元に変 関数 s 厄 ep は , ESP モジュールをスリープに移行す 換し , 手順③で定数を加算して摂氏に変換します . る処理部です . 「 setup 」関数内にも同じ処理が必 IoT 製作⑩ 要だったので , 重複を避けるために一つの関数に集 Wi-Fi ドア開閉モニタ 約しました . このような機器で測定した結果は , 正確な値ではあ ・ディジタル値を ESP モジュールで処理する りません . 環境の変化によって変動もします . 窓の開閉状態を出力する 2 状態センサを使いタク ト・スイッチの状態をワイヤレス送信する実験を第 4 IoT 製作⑩ 章で行いました . しかし , 乾電池で駆動するには一工 Wi-Fi 温度計 夫が必要です . ・ ESP モシュールの A ー D コンバータに温度センサ こでは , 写真 7 の磁気スイッチ ( リード・スイツ をつなぐ チ ) MC ー 14AG を使用して , アルカリ乾電池で駆動可 先ほどの回路から照度センサと周囲の配線を取り外 能な Wi-Fi ドア・モニタの製作と実験を行います . し , 温度センサ MCP9700 または LM61C にに置き換 リード・スイッチ ( ノーマル・オープン型 ) に磁石を ンタ技術 2016 年 9 月号 G N D 85

10. トランジスタ技術 2016年9月号

特集 Web 脳接続 ! Wi-Fi X3G/LTE で厄 T 製作 ESP モジュール イントロダクション 1 2 3 4 一一 5 6 7 a c づ 0 、物蓄、 3V 、物朝を ・朝朝 OEn Wk を第 2 物地第を 14 、第言を 3 4 、 - 朝物蓄第 12 、 " 、蓄を 4 第 L Gn 第、を 7 H Rx Gn 0 1 ー 8 第、、 19 、、第第 USB シリアル変換モジュール 21 物・第・・ D 旧化基板 22 第・第第第 、、・・第 22 23 ・第第、、 ・・・・第 23 24 、・第、、 25 第第第第・ 、を第・を 25 27 ・第第・第 28 第第第第 第第第 2 四第第当 第第第、物 30 a わ 0 0 0 f 9 h i j 、十一、 、一⑦「 udp. parsepacket 」は受信した UDP バケ ットのデータ長を得る関数です . ここではデータ長 を変数 len に代入します . ー⑧データ長 len が 0 だった場合は , 未受信なので , lo 。 p 関数の先頭に戻ります . ⑨「 udp. read 」は受信したデータを取得するた めの命令です . ここでは , 受信データを文字列変数 lcd へ代入します . 第 2 引き数は最大データ長です . ・一最大 48 文字まで代入します , 、⑩「 1cdPrint 」は文字列を LCD に表示する命令 , です . 文字列変数 lcd の内容を表示しま 卩 C 接続の LCD 表示モジュール それでは , リスト 4 Wi ー Fi LCD 用スケッチ (a) 12C インターフェースの小型 LCD 表示モジュールを ESP モ examp1e05 lcd を ESP モジュールに書き込んで実 ジュールに接続し , Wi ー Fi で送信されてきたテキスト文字を ESP モジュールで受信し表示しているようす 験してみます . ESP モジュール起動後 , 無線 LAN ア クセス・ポイントに接続すると , 液晶に IP アドレス 実験用ポード 十 AE ・モ5P ー WROO トト 02 に : 3 0 ざ鳶 、い 0 属ー 0 出第 。ヨ 01 第 RSI 第、当 0 を 05 、 を当 0 。物 0 を 、ト第 02 はト 。を勹 00 ! 第öNO 24 ESP モジュール (ESP-WROOM-02) 第 3 端子レギュレータ TA48 M 033F LCD 表示モジュール AQM0802 (b) プレットボードの配線と必要なパーツ . LCD 表示モジュールを ESP モジュールへ接続するには , SDA 信号を ESP モジュールの IO 4 へ , SCL 信号を IO 5 へ接続する . プルアップ抵抗などのロ路は , 小型 LCD 表示モジュール側に実装済み . 写真 4 ブレッドボードで製作した W ト Fi LCD 表 1 LCD 用ドライバ土 2 c lcd の主要コマンド 定義 役割 使用例 1cdSetup ( ) LCD の初期設定 始めに実行して LCD を初期化する 1cdSetup ( ) ー 1cdPrint (char ☆ ) 「 abc 」を LCD に表示する テキストを表示 IcdPrint ("abc") ー 1cdPrint 工 p(uint32 t) IP アドレスを表示 本機の IP アドレスを LCD に表示する 1cdPrintIp(WiFi .10Ca1工P()) ー 77 スタ技術 2016 年 9 月号