RPZ-IR-Sensor

Raspberry Pi/Zero用 温湿度+光センサ+赤外線 プログラマブルホームIoT拡張ボード

Rev1.0 -> Rev2.0への切り替えについて

TSL2561照度センサーの生産終了のため、後継のTSL2572へ変更したRPZ-IR-Sensor Rev2.0へ順次切り替えとなります。

TSL2561とTSL2572ではソフトウェア互換性がありません。 サンプルプログラムはRev1.0/Rev2.0両方に対応したものに更新済みです。 照度センサー以外の機能につきましてはRev1.0とRev2.0でソフトウェア完全互換となります。

基板のサイズ、外観、部品の位置に変更はございません。

主な特徴

同梱品は配布形式 によって異なります。あらかじめご確認ください。

Raspberry Piに機能を追加!

この製品はRaspberry Piの40ピンコネクタに装着する拡張ボードです。 Raspberry Piに温度、湿度、気圧、光(照度)測定&赤外線通信機能を追加できます。 Raspberry Pi 3 Model B/B+、Raspberry Pi Zero v1.3、Raspberry Pi Zero W/WHに対応しております。 (基板のサイズはRaspberry Pi Zeroに合わせていますが、Raspberry Pi 3でもお使いいただけます)

BME280 温度、湿度、気圧センサー搭載

温度、湿度、気圧測定センサーを搭載しています。センサーは高精度で、A/Dコンバーターを必要としない BME280を使用しております。Raspberry Piと重ねて使用した場合、Raspberry Pi本体の発熱の影響を受けます。 影響をなくしたい場合はケーブルで接続するなどして本体との距離を離すか、 外付けBME280センサーをご利用ください。

TSL2561/2572 光(照度)センサー搭載

光(照度)を測定できるセンサーを搭載しました。センサーは高精度で、A/Dコンバータを必要としない TSL2561/2572を使用しております。周囲の明るさをモニタリングしたり、照明器具を赤外線で操作する際の補助としてお使いいただけます。

家電と連携できる赤外線送受信機能

赤外線送信機能によりエアコンやテレビ、照明器具などの家電製品を制御できます。 赤外線LEDは広範囲をカバーするチップLEDタイプを3個搭載したことで、優れた通信範囲を実現しました。 赤外線受信機能もあるので、お使いの家電のリモコンのデータ解析や、汎用リモコンを使ったリモート制御も実現できます。

LED、スイッチインターフェース付き

色の異なる4個のLEDと2個の汎用スイッチを搭載しました。 ステータスなどの表示や、直接スイッチを押して制御するなどの使い方が可能です。

配布形式

配布形式 内容
端子実装済 外付センサーセット
(購入) 公式通販
(購入) スイッチサイエンス
Raspberry Piとの接続端子にピンソケット、I2C拡張端子(P2)にピンヘッダを実装済みの完成品および、 外付けBME280センサー、接続ケーブルのセットです。はんだ付けなしで動作させることができます。 Raspberry Pi本体は付属しません。
端子未実装
(購入) 公式通販
(購入) スイッチサイエンス
完成品の基板の端子未実装版になります。Raspberry Piとの接続端子(P1)、およびI2C拡張端子(P2)は付属しません。 ご自身でピンソケットまたはピンヘッダなどを実装していただく必要があります。 Raspberry Pi本体は付属しません。
外付けBME280センサーセット
(購入) 公式通販
ケーブル経由でBME280温湿度気圧センサーを追加する部品セットです。 Raspberry Piの発熱の影響を受けずに温度などを測定できます。 外付けBME280センサー、接続ケーブル、P2端子用ピンヘッダのセットです。P2端子はご自身ではんだ付けしていただく必要があります。 RPZ-IR-Sensor本体は付属しません。

部品表に複数の推奨型番があるものについてはいずれか1つが付属します。

利用例

Raspberry Pi Zeroの上にスタックして動作中の様子です。

Raspberry Pi 3でもご利用いただけます。

外付けBME280センサーを接続した様子です。

Raspberry Pi本体、電源ケーブルは付属しません。

応用アプリケーション例

温度、湿度、気圧、明るさロガー

テレビ、照明などのリモート制御

ペットや植物のためのエアコンを自動制御して室温を管理するシステム

外出先から室内の温度チェック、帰宅前にエアコンをONするシステム

高温時にエアコンを自動でONする熱中症防止機能

就寝前にエアコンを自動でOFFする消し忘れ防止機能

これらの応用例を実現するプログラム、機器は付属しません。 ご自身で準備していただく必要があります。

ブロックダイアグラム

使い方

Raspberry Pi 接続用コネクタ(P1)

Raspberry Pi 接続用コネクタ(P1)にはお好みで40ピンソケット、またはピンヘッダなどを半田づけしてお使い下さい。端子実装済タイプはピンソケットが実装済みとなります。 Raspberry Pi本体がピンヘッダの場合、本基板裏面にソケットを装着すると、ちょうどRaspberry Piの上に来るように設計しています。 誤った向きに接続すると破損する恐れがありますのでご注意ください。

I2C接続用コネクタ(P2)

I2Cセンサーなどを接続できるコネクタ(3.3V, GND, SCL, SDA)を用意しています。 必要に応じてピンヘッダ、ソケットなどをはんだ付けしてお使いください。 端子実装済タイプはピンヘッダが実装済みとなります。I2Cは3.3V信号に対応したものをお使いください。

BME280

基板上に搭載されているBME280とはI2Cで接続されており、スレーブアドレスは0x77です。 P2にBME280を追加する場合は0x76にすることで競合せず、2チャンネルの測定ができます。 Raspberry Piと重ねて使用した場合、Raspberry Pi本体の発熱の影響を受けます。 影響をなくしたい場合は ケーブルで接続するなどして本体との距離を離すか、外付けBME280センサーをご利用ください。

TSL2561/TSL2572

基板上に搭載されているTSL2561/2572とはI2Cで接続されており、スレーブアドレスはTSL2561:0x29、TSL2572:0x39です。

赤外線

GPIO13よりHighを出力すると赤外線LED(波長940nm)がONになります。 家電などにデータを送信する際は赤外線フォーマットに従ってください。

GPIO4より赤外線データが受信できます。38kHzは自動的に復調されます。入力は反転となり、データ受信中がLowになります。

LIRCを使って赤外線送受信をする応用例を公開しております。

汎用LED

GPIO17, 18, 22, 27よりHighを出力すると、LED緑、黄、青、白がそれぞれ点灯します。 ステータス表示などにお使いいただけます。

汎用スイッチ

GPIO5, 6にスイッチ赤、黒がそれぞれ対応しています。スイッチを押すとLowが入力されます。 基板上にプルアップ抵抗は実装されていないため、Raspberry Pi側でプルアップ処理をしてください。

部品表

番号 部品 コメント
U1 VS1838 赤外線受信ユニット。38kHz対応です
U2 BME280 温湿度、気圧センサー
U3 TSL2561/TSL25721 光(照度)センサー。Rev1.0はTSL2561, Rev2.0はTSL25721となります。
Q1 IRLML6344 赤外線LEDドライブ用MOSFET
LED1, 2, 3, 4 LED緑、黄、青、白 GPIOから制御できる汎用LEDです。High出力時にONになります。
LED5 LED赤 赤外線送信中を示すLEDです。赤外線LEDは電流が大きいので、設定ミスなどで常にON になっていると部品を痛める恐れがあります。このLEDが点灯し続けている場合は プログラムを終了して見直して下さい。
LED6, 7, 8 VSMY3940X01 赤外線送信用LEDです。High出力時にONになります。
SW1, SW2 タクトスイッチ赤、黒 ON時にGNDレベルが入力されます。OFF時に3.3Vになる様RaspberryPiでプルアップして下さい。
C1 47uF 赤外線受光ユニットのコンデンサ
C2, C3 0.1uF ノイズ用コンデンサ
R1, 2, 3, 4, 11 560 / 330 LED用抵抗
R10 4.7k MOSFET用抵抗
R12, 13, 14 15 赤外線LED用抵抗
R15 100 MOSFET用抵抗
R20 47 赤外線受信ユニット用抵抗
R30 10k TSL2561/2572割込み信号プルアップ抵抗
P1 2x20ピンコネクタ Raspberry Piの40pinコネクタと接続するコネクタです。
P2 1x4ピンコネクタ 外部にI2Cインターフェースのセンサーなどを接続可能なコネクタです。3.3V, GND, SCL, SDA信号が接続できます。

サンプルプログラム

プログラム 環境 内容
rpz-sensor Python3 BME280及びTSL2561/2572センサーからI2Cで温度、湿度、気圧、明るさを取得して表示する プログラムです。-lオプションでログをファイルに残すこともできます。
rpz-ledsw Python3, C++ スイッチとLED点灯のサンプルプログラムです。
LIRC - LIRCを使って赤外線送受信する応用例です

回路図、関連資料

注意事項

本製品または当サイトのサンプルプログラムを使用して発生した損害に対する補償は致しかねます。 当サイトの技術情報を読んでいただいた上で、ご自身の責任でご使用下さい。

外付けBME280センサーは端子、向きがあっていることを確認して接続してください。 誤った向きに取り付けた場合、部品を痛めるおそれがあります。

初期不良品の交換には対応いたします。(到着後2週間以内)

運送上のトラブルに関しては、運送会社の補償以上の対応は致しかねます。

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