2ch温度ロガーの製作（７；トラブル解消）と自作ラジオ修理

 前回、ユニバーサル基板に載せたら液晶表示ができなくなったと書きましたが、さんざん調べた後でとんでもない凡ミスだったことに気付きました。

I2CのSDA(IO21),SCL(IO22)の論理ピン名と、ESP32の物理ピン番号を間違えていて、SDA(IO21)を物理ピン21へ、SCL(IO22)を物理ピン22へ繋いでいました。先週から何度もチェックしたり、半田付け具合を確認していましたが全く気付かずにいました。今朝の朝食後にタブレットで何気なくピンアサイン表を眺めていて突然気付いた次第。トホホです。

先日書いたように熱湯で温度センサを入れたガラス管が割れたので、ガラス管は取り除き、UVレジンを再度塗って硬化しているところ。

そんな訳で、普段はsleepさせて測定時のみwake-upするようなプログラム修正はまだです。プログラムは平日でもできるので今週時間をみてやるつもり。加齢なのか眼が疲れやすくなっていて、平日の夜は基板などの細かい作業はできない。

昨日、6年前にAmazonの箱とダイソー300円スピーカで作ったFMラジオが突然鳴らなくなりました。普段、かみさんがキッチンの窓際に置いて聴いているので段ボールが日焼けして白くなっている。2代目として本気出してMDFで作ったラジオはリモートワーク部屋に置いてある。最近はほぼ出勤であまり使わなくなった。

当初エネループの電池切れだと思い充電した後、取り付けようとしたときに電池ボックスが壊れていたことに気付いた。外すときには気付かなかった。

手元に適当な電池ボックスがなかったので、リチウム電池仕様に変更しました。使用しているFMラジオモジュールの電圧が3.6Vまでなので、リチウム電池の3.7Vは若干定格オーバですが大丈夫でしょう。ダイソーの300円スピーカのアンプは元々5Vなので大丈夫。

起動時の電池残量チェッカはフルです。元々3Vでフルになるようにしてあるので当然ですが。減ってきたときでもフル表示になりそう。

最近はこの300円スピーカは売ってないようですが、ストックが1個あるのでもう少し大きなエンクロージャを作ってみようかと思っています。Amazon段ボールに収めたラジオはエンクロージャは元のスピーカをそのまま内蔵しているだけなので、音はそれなり。

1週間遅れの彼岸花

１週間遅れでようやく彼岸花（ヒガンバナ）が咲きました。今年は記録的な猛暑の影響で流石にヒガンバナの内蔵タイマもズレたのでしょう。 まだ半分くらいは蕾です。

ヒガンバナについては 一昨年にも書いていましたが、そのときはピッタリでした。

それにしても廻りの雑草がひどいな。

2ch温度ロガーの製作（６；ユニバーサル基板苦戦中）

温度ロガーをケースに収めるためにユニバーサル基板に実装しています。主要部品の実装が完了したので、プログラムを書きこんでみました。写真右上に見えるピンソケットが書き込み用の端子。

 無事に書き込めましたが、液晶画面に何も表示されません。通常だと最初にWiFi接続中のメッセージが表示されるはずがダメです。そこで適宜デバッグのためにSerial.printlnを入れてどこまで動いているか見てみました。シリアルモニタで見ると処理は正常に動作しているようです。温度ログもmicroSDにも書き込めています。

液晶ディスプレイが壊れたのかと思い、一旦外してブレッドボード版に挿し直してみると何事もなく表示されます。液晶ディスプレイへの配線は、電源・GNDの他には2本しかありません。それでもESP32のピン位置を何度も目視確認し、テスタでも導通確認しましたが分かりません。

疲れたので今日はここまで。おそらく単純な原因だと思う（思いたい）。

あと、Liイオン電池からの電源を手持ちの3端子レギュレータで3.3Vにしようとしていましたが、入力電圧がLiイオン電池の3.7Vでは電位差が足りないですね。低ドロップのものをアリエクで注文しました。届くまでしばらくかかるので、液晶に表示されない原因究明ものんびりやります。

2ch温度ロガーの製作（５；ケース加工）

温度ロガーはユニバーサル基板に載せてケースに収めることにしました。

基板や部品を手元にあったタカチのケースに収める検討を行い、取り合えず液晶画面の表示窓を開けたところ。写真は液晶を裏からマスキングテープで仮止めした状態です。

測定間隔の時間設定はmicroSDに設定ファイルを置いていましたが、時間設定を変えるたびにファイルを書き換えるのが面倒でした。測定間隔は1秒、10秒、30秒、1分、10分位で十分なので、タクトスイッチ(黄色)で切り替えるようにするつもりでスイッチの穴を開けています。プログラムはこれから。

その他、microSDスロット、電源スイッチ、充電端子、温度センサのケーブルの穴を開けたところで今日の作業は終了。

Liイオンバッテリで動くようにします。省電力化のために普段はsleepさせて、測定間隔で目覚めて測定するようにするつもり。でも液晶は表示しっぱなしにするのでそれほど長期間の測定はできないと思う。まぁ１か月も測定できれば十分。

基板に載せるのは、ESP32、microSDスロット基板、Liバッテリの充放電モジュール、液晶画面、タクトスイッチです。基板への搭載位置とケースの穴開け位置を合わせるのに少々手間取りました。写真に写ってませんが3.3Vの３端子レギュレータや電解コンデンサも載ります。

2ch温度ロガーの製作（４；評価）

先日、温度がずれているのでAD変換の電圧範囲を変えて無理やり合わせた、と書きましたが、温度センサMCP9700Aのオフセット電圧(0℃の時の出力電圧)を間違えていたのに気付きました。0.5Vが正しいのですが、0.4Vで計算していました。

また、ESP32のAD変換のキャリブレーション値による補正ですが、analogReadMilliVolts()で取得すれば補正後の電圧がミリボルト単位で取得できるということで試してみました。室温は手元にあった温度計と比較してほぼ近い温度が表示されています。28.0℃と28.2℃は温度センサの個体差でしょう。ちなみにAD変換は100回測定した平均値を使っています。

次に熱湯と氷水で確認してみます。温度計はオーブン料理や低温調理のときに肉の塊などに挿して中の温度を測れるもので測定範囲が-50℃～300℃です。先端が尖っています。マグカップはサーモスの真空断熱カップ。2つの液晶表示を同時に撮るためにブレッドボードはティッシュの箱に載せています。室温ではほぼ同じ温度を示しています。

以下、アマゾンのリンクです。

BOMATA 防水速読温度計 料理 速読3~6秒 防水IPX6 丸洗い可能 デジタル 304ステンレス LCD大画面 壁掛け穴 収納便利 油温 揚げ物 てんぷら お肉 お風呂 牛乳などの温度測量用 調理用 T101C

サーモス 真空断熱マグカップ 280ml ベージュ JDG-282C BE

真空断熱マグカップは夏場にアイスコーヒーなどの冷たい飲み物を入れも結露しないので重宝しています。

熱湯を注ぎました。温度ロガーはセンサ部がガラス管のジャケットに包まれているため、温度上昇がゆっくりでしたが、最終的にはほぼ同じ温度を示しています。当初90℃以上ありましたが、ロガーの温度が落ち着くまで少し冷めました。

最後に氷水です。こちらも温度ロガーはゆっくり下がっていきますがほぼ同じ温度でおちつきました。

1秒毎に記録した温度変化のログです。センサ１がマグカップに入れた方、センサ2は室温です。センサ1は冷たいマグカップに入れたので最初は温度が若干下がっています。熱湯は少しづつ注いだので温度変化が一定ではありません。また、センサをお湯から出したときも放置ではなく触ったりしていたので一定ではありません。触った理由は後述。

正確度はあまりないかも知れませんが、自分の用途には十分です。

熱湯を注いだときにピキッという音がして、お湯から出すときに確認したらガラス管のジャケットが割れていました。急激な温度変化はストレスになるかと思い、ゆっくり注いだのですがダメでした。レジンで防水されているので一応は絶縁されていますが、若干不安なのでもう一度レジンで固めるつもり。

一応、必要なものができました。ケースに入れるかは未定。当面このまま使うかも。

2ch温度ロガーの製作（３；温度センサ）

温度センサをケーブルで伸ばしてジャケット(ガラス管)に入れる工作です。温度センサは ニキシー管時計を作ったときにコロンのネオン管を収めた 小さいガラスチューブに丁度入りました。少量で購入できなかったのでまだ大量に残っている。

ケーブルは秋月で購入した4芯のスリムロボットケーブルを1ｍに切って利用。センサには3芯で足りますので1本は未使用です。

温度センサのデータシートに記載があったので電源GND間に0.1uFのセラコンを入れました。ガラスチューブに入ることを確認。

片方のセンサを指先で触ってみると温度が上昇したので、動作もOKそうです。

ガラスチューブに収めます。センサ部の熱容量が大きくなって、温度変化への追従性は低くなりますが、それほど急激な温度変化は想定していないので大丈夫でしょう。

昔、ダイソーで購入したUVレジンで封印します。かなり前に買ったのですがまだ使えました。

ガラスチューブにUVレジンを入れますが、細いチューブのためスムーズに入らず内部に気泡ができたのを爪楊枝で突いたりしてなんとか7分目辺りまで入れました。その後、センサーをゆっくり挿入して丁度溢れるギリギリでした。

木片に浅い穴を開けてチューブを立てて、紫外線ランプに当てます。この紫外線ランプはその昔、感光基板を露光するために自作したもの。10Wの紫外線ランプ2本とアルミ板の反射板と木枠です。今なら紫外線LEDですね。

封入完了。15分ほどランプを当てていたので少し温度が上がっています。

片方のセンサにヒートガンの熱風を当ててみた様子です。80℃を越えました。

次は氷と熱湯で温度を確認してみるつもりです。

2ch温度ロガーの製作（２；MicroSDに記録）

温度ロガーに秋月のマイクロSDカードスロットDIP化キット（写真左上に写ってます）を繋いで、ログを記録できるようにしました。

取り合えずリビングに置いて、昨夜から先ほどまで1秒ごとに22時間ほどログを取ってみた結果です。タイムスタンプと2ch分の温度を1行にカンマ区切りで記録。全部で82,000行近くになりExcelが重い。測定は1分毎でよかったですね。測定間隔はmicroSDに格納したsetupファイルで制御できるようにするつもり。

昨夜20時頃にエアコンを止めたので徐々に温度が上昇して28度前後で推移し、明け方少し下がった。夜明けとともに昼まで上昇してピークは33度くらい。その後エアコンを入れたようで下がっています。microSDには2ch分記録していますが、グラフにするとほぼ重なるので上記グラフは1ch分のみ。

温度センサは今はブレッドボードに挿さっていますが、ケーブルで伸ばして2chそれぞれ別の温度が記録できるようにする予定。