RPZ-IR-Sensor (Raspberry Pi用 温度/湿度/気圧/明るさ/赤外線 ホームIoT拡張ボード)

動作をプログラミング可能な、Raspberry Pi/Zero(ラズパイ)用ホームIoT拡張ボードです。温度、湿度、気圧、明るさセンサー、赤外線送信、受信機能を搭載。温度が上がったらエアコンをオンにする、暗くなったら照明を点灯する、外出先から家電の操作をする、気温や湿度を記録する、といった使い方が可能です。LEDにステータスを表示することもできます。

主な特徴

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。 基板のサイズはRaspberry Pi Zeroに合わせていますが、Raspberry Pi 3/4でもお使いいただけます。

対応機種
  • Raspberry Pi 4 Model B
  • Raspberry Pi 3 Model B
  • Raspberry Pi 3 Model B+
  • Raspberry Pi Zero v1.3
  • Raspberry Pi Zero W/WH
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。 ステータスの表示や、スイッチを押してシャットダウンなどの制御が可能です。

Revisionの違いについて

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。

購入

まとまった数量をご希望の方は、見積もり依頼よりご連絡ください。

1)端子実装済 外付センサーセット

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。

2) 端子未実装

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。

3)外付BME280センサーセット

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。

利用例

Raspberry Pi本体、電源ケーブルは付属しません。

ブロックダイアグラム

使い方

Raspberry PiのセットアップとI2C有効化

Raspberry Piのセットアップについては以下の記事を参照して下さい。

BME280/TSL2572センサーはI2Cを使って通信します。以下の記事を参考にI2Cを有効化しておいて下さい。

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。

サンプルプログラム

プログラム環境内容
rpz-sensorPython3BME280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-ledswPython3, C++スイッチとLED点灯のサンプルプログラムです。

応用例

PythonでRaspberry PiのGPIO、LED、スイッチ制御

Raspberry Pi(ラズパイ)では、GPIOを通じて電気信号を送受信することで、様々なデバイスを制御することができます。本記事では、基本的なLEDとスイッチについて、Pythonプログラムで制御する方法を解説します。LEDにステータスを表示させたり、スイッチが押されたら何らかの動作をさせるなど、自分が好きなように動作をプログラミングすることが可能になります。

Raspberry Piをスイッチでシャットダウン (LEDで完了確認)

スイッチを押すだけでRaspberry Pi(ラズパイ)をシャットダウンする方法を解説しています。また、LEDでシャットダウン完了を分かりやすく確認できるようにします。シャットダウン操作をする手間や、完了して電源を落としていいか分かりにくい問題を解決します。

Node-REDをRaspberry PにインストールしてLEDとセンサーを動かす

Node-REDとは、ノードと呼ばれる部品を接続していくことで、視覚的にプログラミングできるツールです。HTTPやメール、クラウド、SNSと連携できる機能もあり、IoTデバイスの開発にも適しています。本記事ではRaspberry Pi(ラズパイ)へNode-REDのインストールし、LEDやセンサーを動かす方法を実例を使って解説しています。

PythonとpigpioでRaspberry Piの赤外線制御 (家電、エアコン、照明、テレビなどを制御するホームIoT)

Pythonとpigpioを使ってRaspberry Piで赤外線の送受信を行う方法について解説しています。サンプルプログラムを用意しているので、簡単に受信、登録、送信動作をさせることができるほか、データ解析も可能です。赤外線を使ってエアコン、照明、テレビなどの家電を制御することが可能になります。

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LIRCでRaspberry Piの赤外線制御 (家電、エアコン、照明、テレビなどを制御するホームIoT)

 LIRCを使って赤外線の送受信を行うRPiTPH Monitor及びRPZ-IR-Sensor用の応用例です。 赤外線を使ってエアコン、照明、テレビなどの家電を制御することが可能になります。

ご自身でプログラムの作成や設定等をする必要がありますが、以下のようなシステムも実現可能です。

  • 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

回路図、関連資料

注意事項

  • 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。
  • 利用規約・免責事項および保証をご確認の上、ご利用下さい。

開発依頼

本製品への機能追加などのカスタマイズや、本製品を使ったシステムの開発依頼、その他ハードウェア、ソフトウェアの開発については、有償にて承っております。まずはお問い合わせよりご相談ください。

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