Arduinoベースの気圧計・ハードウェア編

今まで、PICとLPS331・LPS25Hを使った気圧計をつくりましたが、
どれも精度が悪いのか、気圧がズレていたりと精度が悪かったり
今度は別のSCP1000という気圧センサで作る事にしました。

SCP1000を使った気圧計は、最初の8ピンPICで作ったですが
空きピンが無く、シリアルなどで出力する事が出来ません。

また、Arduinoの方がプラグラムメモリが多く、
PICで言うTRISレジスタなどを触る必要が無く、ライブラリなどもあり
プログラムを作るのがカンタンなので、今回はArduinoベースで作りました。

ケース

最初は、電池持続時間を長くする為に電池4本にして秋月に売っている
低損失三端子レギュレータXC6202P332TB
を使おうとしました。

しかし、
秋月にはポリカーボネートケースが2種類しか無く、
アクリルケースは穴あけ時に割れる事もあり落としたりした時の強度が不安、
ABSは蓋が蝶番式なので、ポリカーボネートケースの小さい方
P-00358に合わせる事にしました。

電源

電源は、単3電池2本を使ってHT7733で3.3Vまで昇圧します。

HT7733を使った昇圧回路は、
電圧があまり安定しないので、電圧ロガーなど電源電圧をリファレンス電圧
にするのには向かないと思います。

その場合は、HT7750などで5Vまで昇圧してXC6202P332TBで
3.3Vまで落とした方が精度も有り良いと思います。

今回は、電池電圧の監視ぐらいしか使って無く
そんなに精度は必要無いのでそのまま使います。

レイアウト

電池1本だと不安なので基板を少しカットして
単三電池2本がケースに入る様にしました。

Arduinoベースの気圧計のレイアウト

水晶・クロック

今回はより低消費電力にする為、
クロック周波数をデフォルトの16Mhzから8Mhzに変更。

クロック周波数の変更には水晶発振子を変更します。

コンデンサは16Mhz・8Mhzどちらも22pFで動作します。

配線

回路図はありません。

Atmega328付近の配線はこちらが参考になります。
【関連】arduinoのATMEGA328P-PUを単体で動作させる方法

アナログ3に10KΩの抵抗を経由して電池のプラスに接続。
デジタル4にタクトスイッチ、反対側をグラウンドに接続します。

リセット端子は中ぶらりんだと不安なので、10KΩの抵抗でプルアップします。

I2Cデバイスは電源+、グラウンド、SDA、SCLを接続すればOK。

SCP1000はこちらを参考にしました。
【参考】Arduinoで秋月の気圧センサーを使う
DRDYピンは無接続(NC)にしました。

配線材

配線は銅線、錫メッキの方が良いと思います。

主要な配線のみ銅線で、他はエナメル線を使用しました。

エナメル線は、0.32mmの物です。
ホームセンターにも売っていますが、巻いてあるので絡まりやすいです。

量が多く、高いですがリールに巻いてあるので絡みにくいです。

強度もある程度有り、半田で被覆を溶かす事が出来るので
マイコン系の電子工作では多用しています。

ピンヘッダ

ピンヘッダ、6個を基板に設置して
バッテリ充電用+、GND、GND、RX、TX、RESET
に配線しました。

シリアル送受信とリセット端子を引き出せFT232とArduino IDEで
この基板で書き込む事ができます。

FT232を使う方法は別の記事にします。

あとがき

まだ、電池はなく電源で動作させています。
来週には、電池を入れて、単体で動く様にしたいと思います。

 

次回は、低消費電力の要ソフトウェア編を投稿します。

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