barometer-note

微気圧計プログラム開発　備忘録 2023-12-03

M5Stack編

インドネシアのマラピ火山が夕刻に噴火したというニュースが伝わり，慌てて放置してあったM5Stack版の微気圧計を動かすことになった．
従来汎用wifiに設定＆長時間観測用にプログラム変更していたのを，従来の自宅のwifiをつかんで，少し速いサンプリングで観測するモードに直すことにした．
しばらくM5Stackの使用法を忘れていたので，時間がかかった．その備忘録を記す．メインソフトはArudinoIDEの安定バージョン1.8.19．これ以外は保証されない．

まずメニューのツールからBoardを選択．このときにM5Stack-Core2を選択すると，コンパイルや書き込みは成功するものの，起動時に wifiを読みに行く00とかが表示されたあと，すぐにCard Failedのエラーとなり起動できない．SDカードの問題かと思ったがそうではなく，Board選択が違っていた．ここは
M5Stack-Core2ではなく
M5Stack-Core-ESP32　を選択すること！！

あとは念のため，uploadを少し遅くしたり，USBポートが正しく選ばれているかをチェックする以外はデフォルトでOK.写真のように表示されればめでたし．

微気圧計プログラム開発　備忘録　　　　2022-07-17

※まだ間違いは多数あるだろうが，とりあえず動いている段階でのプログラム作成備忘録．
※これはArduino Uno R3 + Raspberry Pi ＋ LCD での運用時のメモ
現在はM5Stack，あるいはESP32系を使用しているのでArduinoIDEのみを使った運用に変更されていることに注意．2023-04-19

ArduinoIDE

ツールの中のライブラリの管理からInfenion社提供のDPS310用ライブラリをインストール

次にその中のi2ccommand.inoより必要部分のみを抽出

#include <Dps310.h>

Dps310 Dps310PressureSensor = Dps310();

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

Dps310PressureSensor.begin(Wire);

Serial.println("Init complete!");
}

void loop()
{
float temperature;
float pressure;
uint8_t oversampling = 7;
int16_t ret;

// Serial.println();
// if ( Serial.available() > 0 ) {
    ret = Dps310PressureSensor.measurePressureOnce(pressure, oversampling);
    if (ret != 0)
    {
      Serial.print("FAIL! ret = ");
      Serial.println(ret);
    }
    else
    {
    // Serial.print("Pressure: ");
      Serial.println(pressure);
    // Serial.println(" Pascal");
    }
// }
// delay(100);
}

上記紫の行のコメント化は，シリアルモニタで数字をモニタするためのもので，Processingとつなぐときはこれを有効化する．しかし無効化したままでも，結果に特に大差がなかったのは不思議．
Arduinoは常にランニングしていて，Processing側でサンプリングレートの応じて流れるデータからデータをピックアップしているイメージなのか．

これは1chつまり，気圧のみの取得用なので，これを気温も取得できる2chデータ用に改良．これをDPS310.inoとする．

#include <Dps310.h>

Dps310 Dps310PressureSensor = Dps310();

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

Dps310PressureSensor.begin(Wire);

Serial.println("Init complete!");
}

void loop()
{
float temperature;
float pressure;
uint8_t oversampling = 7;
int16_t ret;

// Serial.println();
if ( Serial.available() > 0 ) {
    ret = Dps310PressureSensor.measureTempOnce(temperature, oversampling);
    ret = Dps310PressureSensor.measurePressureOnce(pressure, oversampling);
    if (ret != 0)
    {
      Serial.print("FAIL! ret = ");
      Serial.println(ret);
    }
    else
    {
      Serial.print(temperature);
      Serial.print(" ");
      Serial.println(pressure);
    }
}
// delay(100);
}

紫が変更点．
あと，下記で記すが，データは並列にスペース区切りで出力するようにした．
これ最初カンマ区切りにしていて，Processing側で，この切り取りに難儀することになる．

Arduino側はこれでOK!

Processing code

次にProcessing側は結局２日間費やすほど，結構往生した．

難しかった点

１）Arduinoのシリアルポート番号の問題

Linuxメインマシン上での作業で，Arduinoのシリアルポートが変更になったのを気づかず，プログラムをいじっていて，何度もエラーで進まなかった．
これ例によって，
Port = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);        // if no line, please check the comment window of Processing,
の指定問題だった．

２）データの区切り文字問題

取り込んだデータをどのようにProcessing側で処理するか．
最初上記のように，カンマ区切りにしていて，

if (TP != null ){
    String[] list = split(TP, ",");
    temperature = float(list[0]);
    pressure = float(list[1])/100;
    println(temperature + " " + pressure);
   }
とsplitで分けようとしたが，配列処理エラーで進めず．これ結局わかったのは，最初にプログラムが走るときに，無用なデータが出力され，それがカンマ区切りでないために，エラーになるらしいと推察．
Arduino側で，スペース区切りに変更，そこで，下記のようにsplit命令を変更．さらに最初の無用データをスキップするために
   if (TP != null ){
    //String[] list = split(TP, ",");
    String[] list = TP.split(" ",-1);
    temperature = float(list[0]);
    pressure = float(list[1])/100;
    println(temperature + " " + pressure);
   }

３）起動時の無用ゴミデータ問題

最初にInit completeほかの無用なデータが出力される．これをスキップするために

Setup()の中に

for (int i=0; i < 20; i++){
if (TP != null ){
    String[] list = TP.split(" ",-1);
    temperature = float(list[0]);
    pressure = float(list[1])/100;
    println(temperature + " " + pressure);
    delay(100);
   }
}

を挿入した．これで何とかデータを取得できるようになった．またデータの書き出しも
     output.println(nf(temperature,2,2) + " " + nf(pressure,4,2));       // pressure value writing to file
と気温と気圧を平行して１行のスペース区切りで書き出すことにした．この書き出しはファイルには当初何も書かれていないので驚くが，時間が経つとバッファからの書き出しがなされるようである．

これで最終計のDPS310_v1.pdeが完成．このあと気温と気圧の書き出し順は変更した．