.. note:: こんにちは、SunFounderのRaspberry Pi & Arduino & ESP32愛好家コミュニティへようこそ！Facebook上でRaspberry Pi、Arduino、ESP32についてもっと深く掘り下げ、他の愛好家と交流しましょう。 **参加する理由は？** - **エキスパートサポート**：コミュニティやチームの助けを借りて、販売後の問題や技術的な課題を解決します。 - **学び＆共有**：ヒントやチュートリアルを交換してスキルを向上させましょう。 - **独占的なプレビュー**：新製品の発表や先行プレビューに早期アクセスしましょう。 - **特別割引**：最新製品の独占割引をお楽しみください。 - **祭りのプロモーションとギフト**：ギフトや祝日のプロモーションに参加しましょう。 👉 私たちと一緒に探索し、創造する準備はできていますか？[|link_sf_facebook|]をクリックして今すぐ参加しましょう！ .. _py_thermistor: 5.10 温度センシング =========================== サーミスタは温度に強く依存する温度センサーで、負の温度係数（NTC）と正の温度係数（PTC）の2種類に分類されます。NTCサーミスタの抵抗は温度が上昇すると減少し、PTCサーミスタの抵抗は温度が上昇すると増加します。 このプロジェクトでは、NTCサーミスタを使用します。NTCサーミスタをESP32マイクロコントローラのアナログ入力ピンに接続することで、抵抗を測定し、それが直接温度に比例することができます。 NTCサーミスタを組み込み、必要な計算を行うことで、正確に温度を測定し、I2C LCD1602モジュールに表示することができます。このプロジェクトにより、リアルタイムで温度監視を行い、温度表示のための視覚的インターフェースを提供します。 **必要な部品** このプロジェクトには、以下のコンポーネントが必要です。 キット全体を購入すると確かに便利です。こちらがリンクです： .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - 名前 - このキットのアイテム - リンク * - ESP32 Starter Kit - 320+ - |link_esp32_starter_kit| 以下のリンクから個別に購入することもできます。 .. list-table:: :widths: 30 20 :header-rows: 1 * - コンポーネントの紹介 - 購入リンク * - :ref:`cpn_esp32_wroom_32e` - |link_esp32_wroom_32e_buy| * - :ref:`cpn_esp32_camera_extension` - |link_esp32_extension_board| * - :ref:`cpn_breadboard` - |link_breadboard_buy| * - :ref:`cpn_wires` - |link_wires_buy| * - :ref:`cpn_resistor` - |link_resistor_buy| * - :ref:`cpn_thermistor` - |link_thermistor_buy| **利用可能なピン** * **利用可能なピン** こちらは、このプロジェクトのためのESP32ボード上の利用可能なピンのリストです。 .. list-table:: :widths: 5 15 * - 利用可能なピン - IO14, IO25, I35, I34, I39, I36 * **ストラッピングピン** 以下のピンはストラッピングピンで、電源オンまたはリセット時のESP32の起動プロセスに影響します。しかし、ESP32が正常に起動した後は、通常のピンとして使用できます。 .. list-table:: :widths: 5 15 * - ストラッピングピン - IO0, IO12 **回路図** .. image:: ../../img/circuit/circuit_5.10_thermistor.png 温度が上昇すると、サーミスタの抵抗が減少し、I35で読み取られる値が減少します。さらに、式を使用してアナログ値を温度に変換し、出力することができます。 **配線図** .. image:: ../../img/wiring/5.10_thermistor_bb.png .. note:: * サーミスタは黒色で、103とマークされています。 * 10Kオーム抵抗のカラーリングは赤、黒、黒、赤、茶色です。 **コード** .. note:: * ``esp32-starter-kit-main\micropython\codes`` パスにある ``5.10_thermistor.py`` ファイルを開くか、コードをThonnyにコピー＆ペーストします。次に、「Run Current Script」をクリックするかF5キーを押して実行します。 * 右下隅にある「MicroPython (ESP32).COMxx」インタプリタを選択してください。 .. code-block:: python # Import the necessary libraries from machine import ADC, Pin import time import math # Define the beta value of the thermistor, typically provided in the datasheet beta = 3950 # Create an ADC object (thermistor) thermistor = ADC(Pin(35, Pin.IN)) # Set the attenuation thermistor.atten(thermistor.ATTN_11DB) # Start an infinite loop to continuously monitor the temperature while True: # Read the voltage in microvolts and convert it to volts Vr = thermistor.read_uv() / 1000000 # Calculate the resistance of the thermistor based on the measured voltage Rt = 10000 * Vr / (3.3 - Vr) # Use the beta parameter and resistance value to calculate the temperature in Kelvin temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / beta) + (1 / (273.15 + 25))) # Convert to Celsius Cel = temp - 273.15 # Convert to Fahrenheit Fah = Cel * 1.8 + 32 # Print the temperature values in both Celsius and Fahrenheit print('Celsius: %.2f C Fahrenheit: %.2f F' % (Cel, Fah)) time.sleep(0.5) コードを実行すると、シェルは摂氏と華氏の温度を出力します。 **どのように動作するのか？** 各サーミスタには、通常の抵抗値があります。ここでは25度摂氏で測定された10kオームです。 温度が高くなると、サーミスタの抵抗値が減少します。次に、A/D変換器により電圧データがデジタル量に変換されます。 摂氏または華氏の温度は、プログラミングを通じて出力されます。 ここに抵抗と温度の関係があります： **RT =RN expB(1/TK - 1/TN)** * **RT** は温度 **TK** のときのNTCサーミスタの抵抗値です。 * **RN** は定格温度 TN 下のNTCサーミスタの抵抗値です。ここでは、RNの数値は10kです。 * **TK** はケルビン温度で、単位はKです。ここでは、**TK** の数値は ``373.15 + 摂氏度数`` です。 * **TN** は定格ケルビン温度で、単位もKです。ここでは、TNの数値は ``373.15+25`` です。 * そして **B（ベータ）**、NTCサーミスタの材料定数であり、熱感受性指数とも呼ばれ、数値は ``4950`` です。 * **exp** は指数の略で、基数 ``e`` は自然数で、約2.7に等しいです。 この式 ``TK=1/(ln(RT/RN)/B+1/TN)`` を変換してケルビン温度を求め、273.15を引くと摂氏度が求まります。 この関係は経験式です。温度と抵抗値が有効範囲内にあるときのみ正確です。 **もっと学ぶ** 計算された摂氏および華氏の温度をI2C LCD1602に表示することもできます。 .. image:: ../../img/wiring/5.10_thermistor_lcd_bb.png .. note:: * ``esp32-starter-kit-main\micropython\codes`` パスにある ``5.10_thermistor_lcd.py`` ファイルを開くか、コードをThonnyにコピー＆ペーストします。次に、「Run Current Script」をクリックするかF5キーを押して実行します。 * 右下隅にある「MicroPython (ESP32).COMxx」インタプリタを選択してください。 * ここでは ``lcd1602.py`` というライブラリを使用する必要があります。ESP32にアップロードされていることを確認してください。詳しいチュートリアルは :ref:`add_libraries_py` を参照してください。 .. code-block:: python # Import the necessary libraries from machine import ADC, Pin from lcd1602 import LCD import time import math # Define the beta value of the thermistor, typically provided in the datasheet beta = 3950 # Create an ADC object (thermistor) thermistor = ADC(Pin(35, Pin.IN)) # Set the attenuation thermistor.atten(thermistor.ATTN_11DB) lcd = LCD() # Start an infinite loop to continuously monitor the temperature while True: # Read the voltage in microvolts and convert it to volts Vr = thermistor.read_uv() / 1000000 # Calculate the resistance of the thermistor based on the measured voltage Rt = 10000 * Vr / (3.3 - Vr) # Use the beta parameter and resistance value to calculate the temperature in Kelvin temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / beta) + (1 / (273.15 + 25))) # Convert to Celsius Cel = temp - 273.15 # Convert to Fahrenheit Fah = Cel * 1.8 + 32 # Print the temperature values in both Celsius and Fahrenheit print('Celsius: %.2f C Fahrenheit: %.2f F' % (Cel, Fah)) # Clear the LCD screen lcd.clear() # Display the temperature values in both Celsius and Fahrenheit lcd.message('Cel: %.2f \xDFC \n' % Cel) lcd.message('Fah: %.2f \xDFF' % Fah) time.sleep(1)