お風呂センサーを作る

皆さんこんにちはMOZI電子工作です。
お風呂センサを作っていきたいと思います。

具体的にはお風呂の栓が閉まっているのかを検知するものをObniz 1Yを使って作りたいと思います。
お風呂の栓をいちいち確認するのが億劫だったのでスマホから簡単に確認できるようにしようと思い作りました。

今回使ったものはこんな感じです。

名前	URL
ＶＬ５３Ｌ０Ｘ使用　レーザー測距センサモジュール（ＴｏＦ）	https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-12590/
ＢＭＥ６８０使用　温湿度・気圧・ガスセンサモジュールキット	https://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-14469/
低損失レギュレータ５Ｖ１．５Ａ　ＮＪＭ２３９６Ｆ０５	https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09262/
片面ガラスコンポジット・ユニバーサル基板　Ｃタイプ　めっき仕上げ　（７２×４７ｍｍ）　日本製	https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03229/
Arduino NANO
obniz Board 1Y

これらを使って作っていきます。
obniz Board 1Yはelchikaさんに提供していただきました。ありがとうございます！
温度湿度センサーは一応、浴室内の温湿度を測定するためにおまけとして付けています。
距離センサーと温湿度センサーはelchikaのハードウェア投稿キャンペーンの際にもらったものを使用させていただきます。

回路は以下のような感じにしました。
Obnizで直接センサーを制御できれば良かったのですが、温度センサ、距離センサともにobniz用のライブラリなどはないらしくプログラムが大変そうだったのでArduinoNANOで読み取り、UARTでobnizと通信する形にしています。
電源は風呂の中ということもありコンセントからの給電は難しいので電池で給電しています。設計的にすぐになくなってしまうと思うので次回への課題です。

片面ユニバーサル基板を使って作ったのですが、一つもランドはがしをせずきれいに実装できました！

Arduino


bath_sensor.ino
#include <Wire.h>
#include <VL53L1X.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include "Adafruit_BME680.h"

VL53L1X sensor;

#define BME_SCK 13
#define BME_MISO 12
#define BME_MOSI 11
#define BME_CS 10

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1010.5)

Adafruit_BME680 bme; // I2C
//Adafruit_BME680 bme(BME_CS); // hardware SPI
//Adafruit_BME680 bme(BME_CS, BME_MOSI, BME_MISO,  BME_SCK);

int distance; //栓を距離センサで検知するための変数

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  // Set up oversampling and filter initialization
  bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);
  bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);
  bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);
  bme.setIIRFilterSize(BME680_FILTER_SIZE_3);
  bme.setGasHeater(320, 150); // 320*C for 150 ms
}

void loop() {

  if (!bme.begin()) {
    Serial.println("e,"); //温度湿度センサーエラー
  }
  if (! bme.performReading()) {
    Serial.println("e,"); //温度湿度センサーエラー
    return;
  }
  double temp = bme.temperature - 6; //気温　
  double atm = bme.pressure / 100.0; //気圧
  double hum = bme.humidity; //湿度

  sensor.setTimeout(500);

  if (!sensor.init()) {
    Serial.print("E,"); //距離センサーエラー
    delay(1);
    return;
  } else {
    sensor.setDistanceMode(VL53L1X::Long);
    sensor.setMeasurementTimingBudget(50000);
    sensor.startContinuous(50);
    for(int i=1;i<3;i++){
      distance += sensor.read();
    }
    distance /= 3;
    Serial.print(temp);
    Serial.print(",");
    Serial.print(hum);
    Serial.print(",");
    Serial.print(atm);
    Serial.print(",");
    Serial.print(distance);
    Serial.print(",");
  }
}

Obniz


bath_sensor
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    <link
      rel="stylesheet"
      href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css"
    />
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <script
      src="https://unpkg.com/obniz@3.14.0/obniz.js"
      crossorigin="anonymous"
    ></script>
  </head>
  <body>
    <H1>現在</H1>
    <p>気温<div id="temp">error</div>℃</p>
    <p>湿度<div id="hum">error</div>%</p>
    <p>気圧<div id="atm">error</div>hPa</p>
    <p>栓<div id="senn">error<div></p>

    <script>
      var obniz = new Obniz("0745-4337");

      obniz.onconnect = async function() {
        await obniz.wait(10);
        var uart = obniz.getFreeUart();
        uart.start({tx: 0, rx: 1, gnd:11, baud:9600 });
        uart.onreceive = function(data, text) {
          let datas = text.split(",");
          if(datas[0] == 'e'){
            document.getElementById('senn').innerHTML = "距離センサーエラー";
          }else if(datas[0] == "E"){
            document.getElementById('temp').innerHTML = "温度センサーエラー"
          }else{
            document.getElementById('temp').innerHTML = datas[0];
            document.getElementById('hum').innerHTML = datas[1];
            document.getElementById('atm').innerHTML = datas[2];
            
            if(datas[3]<1660){
              document.getElementById('senn').innerHTML = "開いています";
            }else{
              document.getElementById('senn').innerHTML = "閉じています";
            }
          }
        }
      }
    </script>
  </body>
</html>

ObnizのJavaScriptは最初慣れず、難しかったですが、なんとかできました。

ケースは3Dプリンターで作成しました。