ESP32のMicroPythonで温湿度をディスプレイモジュールに表示する方法

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この記事では、ESP32とMicroPythonを使ってディスプレイモジュールに温湿度を表示する方法を解説します。

この記事で学べること

  • ESP32とディスプレイモジュール、温湿度センサーの接続方法
  • MicroPythonのコード例

ステップごとの解説

  1. 必要な部品を準備する
    今回も前回、MicroPythonをインストールしたM5STACK社のM5StampS3を使います。
    M5StampS3は、Amazon、スイッチサイエンス社、マルツエレック社などで購入することができます。
  2. M5StampS3にMicroPythonをインストールする
    前回の記事を参考にMicroPythonをインストールします。
  3. 温湿度センサーを準備する
    前回の記事を参考に温湿度センサー（BME680モジュール）を準備します。
  4. ディスプレイモジュールを準備する
    前回の記事を参考にディスプレイモジュールを準備します。
  5. M5StampS3とBME680モジュールとの接続
    BME680のSDAとM5StampS3のSDA(GPIO13)、BME680のSCLとM5StampS3のSCL(GPIO15)を接続します。
  1. M5StampS3とディスプレイモジュールとの接続
    ディスプレイモジュールのSDAとM5StampS3のSDA(GPIO13)、ディスプレイモジュールのSCLとM5StampS3のSCL(GPIO15)を接続します。
  1. ディスプレイモジュールとBME680モジュールとM5StampS3をブレッドボード上で接続する
    下表と写真を参考に接続します。
    ジャンパーワイヤは、秋月電子やAmazonで入手できます。

部品

ピン

ブレッドボードマトリックス番号

M5StampS3

G1

22 – I

G3

23 – I

G5

24 – I

G7

25 – I

G9

26 – I

GND

27 – I

5V

28 – I

G13

29 – I

G15

30 – I

3V3

25 – E

G43

26 – E

G44

27 – E

EN

28 – E

G0

29 – E

GND

30 – E

ディスプレイモジュール

GND

10 – H

VCC

9 – H

SCL

8 – H

SDA

7 – H

BME680モジュール

VIN

9 – I

SCL

8 – I

SDA

7 – I

GND

6 – I

ジャンパーワイヤ

ブレッドボードマトリックス番号

ジャンパーワイヤ１

28 – L === 5V

ジャンパーワイヤ２

27 – L === GND

ジャンパーワイヤ３

30 – J === 8 – J

ジャンパーワイヤ４

29 – K === 7 – K

ジャンパーワイヤ５

9 – L === 5V

ジャンパーワイヤ６

10 – L === GND

ジャンパーワイヤ７

6 – L === GND

  1. M5StampS3をPCに接続する
    M5StampS3とPCをUSBケーブルで接続します。接続できているか確認します。
ls -l /dev/tty.usbmodem*
crw-rw-rw-  1 root  wheel  0x9000006  8 24 16:37 /dev/tty.usbmodem11401
  1. VSCodeで以前、作ったプロジェクトを選択する
    VSCodeを起動して、以前、作ったプロジェクトを選択します。
  1. エディタで新しいファイルを作成する
    左側のエクスプローラにて右クリックして、「新しいファイル」を選択します。ファイル名を入力する欄が表示されるので、適当に名前を入力します。今回は、「temp_display.py」としました。
  1. 下記コードをエディターで記入する
    「temp_display.py」を選択すると、エディター画面が開くので、下記コードを記入して保存します。
from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import bme680

i2c = I2C(sda=Pin(13), scl=Pin(15))

# using default address 0x3C
display = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# using default address 0x77
bme = bme680.BME680_I2C(i2c)

display.text('temperat:' + str("{:.2f}".format(bme.temperature)), 0, 0, 1)
display.text('humidity:' + str("{:.2f}".format(bme.humidity)), 0, 10, 1)
display.text('pressure:' + str("{:.2f}".format(bme.pressure)), 0, 20, 1)
display.text('gas     :' + str("{:.1f}".format(bme.gas)), 0, 30, 1)
display.show()
  1. 「temp_display.py」を実行する
    左のエクスプローラにて、「temp_display.py」を選択して、右クリックから、「Run current file on Pico」をクリックすると、ディスプレイモジュールに、温度、湿度、圧力（気圧）、ガスが表示されます。

    温度：temperat、湿度：humidity、圧力（気圧）：pressure、ガス：gas
  1. 一定間隔で温湿度を更新する
    温湿度計のように表示させるために、while構文を使って10秒間隔で表示を更新させます。
    下記コードに変更して、実行させます。停止するには、Control + Cを押下します。
from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import bme680
from time import sleep

i2c = I2C(sda=Pin(13), scl=Pin(15))

# using default address 0x3C
display = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

while True:
  # using default address 0x77
  bme = bme680.BME680_I2C(i2c)

  display.text('temperat:' + str("{:.2f}".format(bme.temperature)), 0, 0, 1)
  display.text('humidity:' + str("{:.2f}".format(bme.humidity)), 0, 10, 1)
  display.text('pressure:' + str("{:.2f}".format(bme.pressure)), 0, 20, 1)
  display.text('gas     :' + str("{:.1f}".format(bme.gas)), 0, 30, 1)
  display.show()

  sleep(10)  # 10秒タイマー

  display.fill(0) # スクリーン全体を colour=0 で埋める

まとめ

ESP32とMicroPythonを使えば、シンプルなコードで温度センサーを動かし、ディスプレイに表示させることができます。応用すればIoTデバイスに簡単に組み込めます。

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