この文書では小型センサロガーの回路図を示すとともに,回路図の解説をします.

回路図

まずは下の回路図のご覧下さい.

 SensorLoggerCircuit

PDF版はこちらにあります

 

この回路には下記の表にある部品が備わっています.なお,バイパスコンデンサやプルアップ抵抗などの部品については省略しています.

部品名役割回路図上の記号
コネクタ RPiとの接続 MU1
コネクタ ファンとの接続 CN1
LED RPiと接続されているLED LED1
7セグメントLED 4桁の表示ができる7セグ DP1~4
トグルスイッチ 上側(RPi側)にスイッチを倒すとHighを,
下側に倒すとLowを出力できるスイッチ
SW1~4
タクトスイッチ 押すとRPiにLowを出力できるスイッチ SW5
温湿度センサ RPiとI2C通信でデータを
やりとりする温湿度センサ
U1
無線通信モジュール1 2.4[GHz]帯通信モジュール U2
無線通信モジュール2 920[MHz]帯通信モジュール U3
ファンドライバ ファンの正転および逆転と,
回転速度を制御する
DR1
LED 無線通信モジュールと
接続されているLED
LED1,LED2

LED

LED1のカソード(-側)は,Raspberry Piの38番端子と接続されています.また,LED1のアノード(+側)は電流制限抵抗を介して3.3[V]と接続されています.従いまして,RPiの38番端子をLowにすると点灯し,Highにすると消灯します.LEDの点灯および消灯させるプログラムについてはこちらのページをご覧ください.


7セグメントLED

4個の7セグメントLEDはカソードコモンのNKG141SP-Bを用いています.この7セグメントLEDには,A~Gおよびデシマルポイントの合計8個のセグメントごとにLEDが存在します.そして,それぞれのLEDのアノードはセグメントごとにまとめられており,いわゆる「ダイナミック点灯方式」を使って表示をしています.7セグメントLEDの制御についてはこちらをご覧ください.


トグルスイッチとタクトスイッチ

タクトスイッチSW1~SW4にはすべてプルアップ抵抗が備わっており,RPiを上に見たとき,スイッチのレバーを上にするとHighを,下にするとLowをRPiの端子に入力することができます.タクトスイッチSW5にもプルアップ抵抗があり,押すとLowを,離すとHighをRPiの端子に入力することができます.スイッチによる入力についてはこちらをご覧ください.


ファンの制御

ファンを制御するにはモータドライバDR1を用いています.このドライバには2個の入力があり,このうち1個の端子からHighとLowを出力することで停止と逆転,もう1個の端子をPWMを出力することで回転速度を調整できます.詳しくはファンの制御をご覧ください.


温湿度センサ

温湿度センサHDC1000はI2Cで接続されており,専用のコマンドをRPiから送ることで制御をすることができます.PICなどのマイコンでI2Cを用いるのはちょっと大変ですが,Pi4Jではとても簡単になっています.詳しくは温湿度センサの制御をご覧ください.

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