micro:bitとkeyestudioでマイコン制御: 紫外線センサーで太陽光の紫外線を測定してみよう。

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「紫外線センサーで太陽光の紫外線を測定してみよう。」では、シールド経由でmicro:bitに接続した紫外線センサー(GUVA-S12SD)で、太陽光に含まれる紫外線を測定し、1602LCD モジュールに測定値を表示するプログラムをMakeCodeを使って作成します。



はじめに

「micro:bitとキットでマイコン制御」では、micro:bit V2(以下 micro:bit)と市販のセンサーキットの「KEYESTUDIO 37センサースターターキット micro:bit V2付」(以下 キット)を使ってマイコン制御の基本を実習します。


microbitプログラミングを10代から大人まで簡単に学習することができ、子供たちのSTEM学習にも適した製品です。


実習はkeyestudio.comが投稿しているwiki(KS0361(KS0365) keyestudio 37 in 1 Starter Kit for BBC micro:bit)を二次利用して行います。


ライセンス

図やソースコード(ブロック)等、すべての内容はCC BY-SA 4.0ライセンスに従います。

実習準備

実習に必要な機器とキットの部品を準備します。

機器

「micro:bitとキットでマイコン制御:micro:bitをMakeCodeで使ってみよう。」記事で書きましたmicro:bitと、MakeCodeをインストールしたWindows11搭載のパソコンを準備します。


部品

紫外線センサーを、Micro bit Sensor Shield V2(以下 シールド)にワイヤーで接続して使います。

▶️紫外線センサー モジュール

紫外線センサー(GUVA-S12SD) モジュールは、腕時計、スマートフォン、アウトドア機器などの紫外線強度の測定や、消毒の面では紫外線の強度監視、紫外線炎検出器として使用されています。

紫外線が強いほど、センサーが出力するアナログ値は増加し、そうでなければ減少します。

測定した値は、Sピンに接続されているシールドの信号ピンにアナログ電圧として出力され、紫外線が強いほど値は高くなります。

最終的に、アナログ/デジタル変換され「0~1023」の数値で読み取られます。




▶️ジャンパーワイヤー(メスーメス) 20cm

40本が一束になっていますので、接続する本数だけ分けて使います。



配線

配線のためのジャンパーワイヤーは、必要な本数を分けてください。

配線するときは、micro;bitのUSBケーブルを取り外して行ってください。

配線図

紫外線センサー モジュールと1602LCD モジュールをシールドにジャンパーワイヤーで接続します。

1602LCD モジュールの接続については、こちらを参考にしてください。



配線リスト


▶️紫外線センサー モジュール

紫外線センサー モジュールシールド備 考
GピンG-2ピン
VピンV1-1ピン
SピンS-0ピン


▶️1602LCD モジュール

1602LCD モジュールシールド備 考
GNDピンIIC-Gピン
VCCピンIIC-V2ピン
SDAピンIIC-20ピン
SCLピンIIC-19ピン


外付けバッテリー

キットに付属されている、バッテリーケース(Premium Battery Case 6-cell AA)に単三電池を6本装着して、シールドに接続し5Vの電圧を供給します。



シールドの電圧選択ジャンパーで、供給電圧を5Vに設定します。


プロジェクト

「紫外線センサーで太陽光の紫外線を測定してみよう。」は、シールド経由でmicro:bitに接続した紫外線センサー(GUVA-S12SD)で、太陽光に含まれる紫外線を測定し、1602LCD モジュールに測定値を表示させるプロジェクトです。

センサーを太陽光に当てると、測定値が少し増加します。(紫外線ライトを利用すると、測定が増加します。)

1602LCD モジュールのプロジェクトについては、こちらを参考にしてください。


プロジェクトの作成

配線したmicro:bitにUSBケーブルを取り付け、MakeCodeを起動します。

「新しいプロジェクト」をクリックして、プロジェクト(mb033-UltravioletDetection)を作成します。

プロジェクトはダウンロードしたKEYESTUDIO 37のマニュアルの「2.Makecode Tutorial - Makecode - Project 43_Ultraviolet Detection」を参考にしています。

プロジェクトの作成手順やブロックの配置方法については、こちらを参考にしてください。


プロジェクトをmicro:bitへ転送

作成したプロジェクトをmicro:bitに転送して、実行できるようにします。

転送方法はこちらを参考にしてください。


コピーが完了するとプログラムが起動し、紫外線センサーに太陽光に当てると、少し増加した測定値が1602LCD モジュールに表示されます。




まとめ

シールドに接続した紫外線センサー(GUVA-S12SD)に、太陽光を当てると、少し増加した測定値が1602LCD モジュールに表示されるプロジェクトをMakeCodeで作成しました。