ESP8266の利用 続き

土壌水分のリモート測定装置を作ろうとしていましたが、センサーの部分について少々問題があり挫折中。　で、取りあえずESP8266のADCを利用してデータを取得、基板上のＬＣＤに表示して、更にデータをWiFi経由でサーバーに送る部分は使えるレベルのようなので公開することにします。
ESP8266のADCで０～１Vを1024の分解能で計測する事が出来ます。　ルーターのアドレス、パスワードやホストのURL等を後から変更できるようにSDカードで管理できるようにしてみました（セキュリティ上の問題がありますので、注意する必要があります） 。
ユニバーサル基板上に組んでいますが、専用の基板を起こせば、この半分くらいのサイズには出来ると思います。

疑問点；
　ESP8266のDeep Sleep　modeで最大１時間程度のインターバルが出来るはずなのですが、うまく行きませんでした。　３０分位が限界のようですが、何故？
  SD cardは最近の容量の大きいものは使用できません。大容量のＳＤカードに対応した（ファイル形式の異なる）スケッチが見つかりませんでした。　もっとも、この場合、大容量は要らないので、問題ではありませんが。

/* Sketch */

/*
 *
 *
 */
#include
extern "C" {
  #include "user_interface.h"
}
#include
#include
#include
#include

Sd2Card card;
ST7032 lcd;
const int chipSelect = 2;
// router情報、接続情報などのdefault値 port番号が固定(80)にしてあるので注意
char ssid[30]     = "?????";
char password[30] = "**********";
char Id[13] = "********";
char host[20] = "192.168.1.3";
const int httpPort = 80;　
boolean WiFiFlag = false;

// ESPのADCの生データを取得　データ変換は後で、、、　
uint tout_get(){
  uint ADC_Value = 0.0;
　count = 5;  // 5回計測して平均値を返す
  uint temp = 0;
  for(int i = 0; i < count; i++ ){
    ADC_Value = system_adc_read();
    Serial.println("===> " + String(ADC_Value));
    temp = temp+ADC_Value;
    delay(30); 
  }
  temp = temp/count;
  // Serial.println("ADC_Value = " + String(temp));
  return temp;
}
//  SSIDの指定されたファイル名のファイルの内容（文字列）を返す
char *read_sd(char* file) {
   // open the file for reading:
  File myFile = SD.open(file, FILE_READ);
  char *s0, *s1;
  s0 = s1;
  if (myFile) {
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *s1++ = myFile.read();
    }
    *s1 = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening " + file);
  }
  return *s0;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
#if 0
  //　自分のMAC addressの取得と表示
  byte mac_addr[6];
  WiFi.macAddress(mac_addr);
  char buff[20];
  Serial.print("Mac address: ");
  sprintf(buff, "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X",
    mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);
  Serial.println(buff);
#endfi
  // SDカード読み取りの初期化（設定）
  Serial.print("Initializing SD card...");
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("initialization failed!");
     // SD card無しでdefaultで動かすのなら、ここのコメントを取る
    // return; 
  }
  Serial.println("initialization done.");
  Serial.println("");
  Serial.println("Started");

 // SDカードの情報の読み込み
  ssid = read_sd("ssid.txt"); // WiFiルーターの名前
  password = read_sd("pass.txt"); // WiFi接続のためのpassword
  Id = read_sd("Id.txt");  // 本情報の識別のための任意の名前文字列
  host = read_sd("host.txt"); // HostのIPアドレス或いはURL
  delay(500); //Why?, but need this, otherwise WiFi cannot connect to

  // SSIDから取得した情報でWiFiと接続
  char *s = ssid;
  if(*s != '?' ){ 
    WiFi.begin(ssid, password);
    Serial.println("connecting to " + String(ssid) + " pass: " + String(password) );
    int i=0;
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      delay(500);
      Serial.print(".");
      i++;
    }
    WiFiFlag = true;  // When connection being made, then transmit data to WiFi, otherwise only to LCD.
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected"); 
    Serial.println("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
  } else {
    WiFiFlag = false;
  }
  // LCDの初期化
  lcd.begin(8,2);
  lcd.setContrast(25);
  delay(40);
}
void loop() {
  String s1;
  int xx;
  // データ計測
  xx = tout_get();
  s1 =  String(xx) + " C"; //仮に温度だとして
  // LCDへの表示
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2,0);
  lcd.print(s1);
  Serial.println(" ====  Temp = " + s1 );
　 // WiFiでHostに接続してデータ送出
  if (WiFiFlag){
    // Use WiFiClient class to create TCP connections 
    Serial.print("connecting to ");
    Serial.println(host);

    WiFiClient client;
    if (!client.connect(host, httpPort)) {
      Serial.println("connection failed");
    }
    // URIを生成  Host側がIdentifier,data1,data2,data3,data4,data5,data6を受け取るようにしているので使っていなくても数だけ""を入れる
    String url = "/data/data_logger.php";
           url += "?Identifier=" + String(Id);
           url += "&data1="+String(xx);
           url += "&data2=" +String("");
           url += "&data3=" +String("");
           url += "&data4="+String("");
           url += "&data5=" +String("");
           url += "&data6=" +String("");                    
    // Serial.print("Requesting URL: ");
    // Serial.println("GET "+url);
    // Hostにデータを送出
    client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
                    "Host: " + host + "\r\n" +
                    "Connection: close\r\n\r\n"); 
    delay(50);
    // Hostからの応答を読み込み、serialに表示
    while(client.available()){
      String line = client.readStringUntil('\r');
      Serial.print(line);
    }
    Serial.println();
    Serial.println("closing connection");

  }

  //DEEP SLEEPモード突入命令
  Serial.println("DEEP SLEEP START!!");
  //1:μ秒での復帰までのタイマー時間設定  2:復帰するきっかけの設定（モード設定）
  //ESP.deepSleep( (30*1000*1000), WAKE_RF_DEFAULT); // 1 min
  ESP.deepSleep( (60*1000*1000) * 30, WAKE_RF_DEFAULT); // uint32 = 4294967296micro sec, 4295 sec, 1.1 hour.  でも３０分位が限界？
  //deepsleepモード移行までのダミー命令
  delay(1000);
}

土壌水分量の測定実験 続き

どうやって校正するのか色々実験を考えて、
　１）取りあえず市販の土壌１リットルに800ml位の水を加えて、継続的に重量を測りながら計測値をプロットしてゆけば蒸発するのは水だけなので、何とか構成が出来るのではないか？　と実験をしてみましたが２週間室内放置でも、土壌水分量は思うように下がらず、また、計量装置（圧力センサーを利用した簡単なもの）も精度が低く、敢え無くギブアップ。
　　　市販の土壌の粒径を揃えなかったのも失敗の原因の一つ。
　２）それでは、と再度市販の園芸用土壌を購入して、今度は最も目の細かい篩でふるいをかけ、１ℓのビーカーにいれ、一つを電子レンジで１０分間過熱して、乾燥土壌を作ってみました。レンジにかける前と後の重量から１ℓの土壌から83g(83ml)の水分（容量比で8%+)が飛んでいるので、ある程度の乾燥には達しているように思われます。　これと、レンジにかけなかった土壌とを使って、写真のようなセンサーで測定してみると、確かに電圧に差が認められる（水分が増えると電圧が下がる）ことが確認できたので、OPアンプを１倍の反転増幅器に組みなおしました。　　現在の処、過剰水分の土壌を用意していないので、これで問題ないか、もう少し確認する必要があります。

この実験結果を反映させ、動作の安定化を図るために、一部回路を修正しました。　データシートにはR2=∞のチャートが出ていたので、R2を省略していましたが、これが無いとうまく発信してくれない状態が頻繁に起こることがわかり、220KΩで設置しました。　また、アンテナ端は510Ωで終端。

興味から土壌水分と土壌の温度を測りたく、LM60を一方のプローブの先端に付けました。この為、一方のプローブは５φの銅パイプに替えました。
これで、センサーと出力電圧の処は、ほぼ完成？温度と水分計測の切り替え回路（リレーにするか、半導体で切り替えるか、まだ決めていません）なので、ESP8266のADCとI2Cによるディスプレーの実験を始めました。
例によって、ブレッドボードにSwitchScienceのESP-WROOM-02とAQM0802を載せて、5Vの外部電源からMINMAXのM78AR033-0.5で3.3V(3.286V)を作って、取りあえずToutを使ったADCでどの程度のことが出来るのか、とLCDへの表示のスケッチの検討を始めてみました。　スケッチは左。　ACQ0802へのI2Cによる表示部分はQuiitaさんのここを利用させていただきました。

ADCの値が想像以上に安定しないので戸惑っています。　テスターで測る限り0.559Vと極めて安定なんですけど、、、。　ブレッドボードの所為だろうか？（ジャンパワイアを少し弄ったら、振れが少なくなったような気もするのですが、、ひょっとしてToutのインピーダンスの所為？）　　暫くはこれで悩まされそう、、、。　これでも、10 ms 毎に100回測定の平均値なのですがねー、、、。　　
また、ディスプレイへの表示についても、要検討。

電源をどうするか、単４電池？ 5V電源？　筐体をどうする？　今の処、秋葉あたりでかき集めてきた部品の組み合わせで3500円くらいで出来るが、アクリルの筐体が価格の30%以上占めるのは今一。　ま、量が増えれば単価は下がるか、、、。　でも、誰が何のために使うかな？　ちょっと自信が無くなってきましたねー。　今日のニュースでやっていた秋葉の思いつき新商品の犬の心が読める？装置みたいな話かな？

> ３月２４日：　探せばあるもので、AQM0802のライブラリはおれ工房さんの物の__AVR__関連を読み飛ばすように cpp を書き直してを使わさせていただき、無事簡単に表示が出来るようになりました。
　　　　：

   lcd.setCursor(0,0);
   temp= measure_temp();
   lcd.print(String(temp));
   lcd.print(" C");
　　　　：

SDR自作のプレゼン？

イタリア語じゃ何言ってんだかわっかんないけど、、、。
ま、市販のADXXXXって、ADC、DAC、DDSを使えばXcvrが出来ちゃうって話かな？　どうも、それぞれにいろいろ難しさはある様子ですが、、、。
Home brewed Professional Transceiver