ラズベリーパイ用　気象観測や距離測定などできる、センサー基板

はじめに・ご挨拶

　ラズベリーパイ(Raspberry Pi)による電子工作を広めたいです。そのために、ちょっとした不便を解消できるものを開発していきたいと考えています。

◆プロジェクト終盤ですが、機能追加のアップグレードを行いました。内容については、最後の方に記載しています。既に支援いただいた方へはアップグレードの案内を別途差しあげます。

プロダクトのご紹介

ラズパイを手に入れて、Ｌチカとかやってみたけれど、さて次は何をしようと悩んでいたら、センサーをやってみましょう。部品から揃えてやるのもいいですが、サクッと初めてpythonやnode-redでプログラミングをやりたいならこの基板が良いです。センサーを個別に買うより安いです。

・気象観測関係　気温、湿度、気圧センサー
・距離測定　　　超音波による測距センサー
・環境測定　　　明るさセンサー、傾きセンサー
・その他　　　　LED 2個、SW 2個、赤外線センサー

基板追加製造に伴い、バージョンが変わり、部品の配置、パターンが変わっていますが、機能的には同じです。

こだわり・特徴

手作りによる製作ですが、一つ一つ製作し、試験、検品したものをお届けします。全て検品して発送いたしますが、万が一初期不良が発生した場合、及び通常使用で1年以内に故障した際（ただし、SDカードは対象外）には、使用状況の報告とともに返品いただければ、交換いたします。その際の送料はご負担ください。

Raspberry Pi 3B に装着してみるとこんな感じ

プロダクト誕生までのお話

ラズパイを手に入れて、色々実験をしてみたけれど、なにか実用的なモノを作りたいとの思いから、開発に着手、同じような製品はあるけれど、高価だったり、カスタマイズができなかったり。複数作り自分で使っていますが、周りの友人にも使ってもらい、改良を重ねて現在に至ります。

温度、湿度、気圧が測定できるのって結構楽しいです。
近くを台風が通った時の気圧変化や雨降りでも低気圧と前線での気圧の違いなど判って面白いです。
たまたまですが、トンガ海底火山の噴火の際の地球規模で発生した気圧変動もキャッチできていました。
そうそうあっては困りますが....

Raspberry Pi zero WH に装着してみるとこんな感じ

リターンのご紹介

　リターンに応じて、基板をお届けします。(ラズパイは付属しません。)
　またお礼のメールと今後の開発計画案も併せてお届けします。
　完成品と部品での提供の2種類があります。支援入力の際に選択してください。

　本品を使うのにシステムの設定とプログラムのインストールが必要です、手順や資料を保管したダウンロードサイトをお知らせするので、手順書に従って、インストールしていただきます。

　インストール手順書は二種類あり、サクッとインストールする場合と、じっくり勉強しながらインストールできるように作ったものがあります。教材としても使えると思います。

　直ぐに使いたい、時間に余裕がない、インストールに自信が無い方には設定済みのmicroSDも提供します。その際は、microSDも合わせて支援してください。

　限定数の部品は事前に確保していますので、プロジェクト終了後順次発送いたします。限定数について通常2週間以内に発送予定で、最大でも1ヶ月以内にはお届けできます。
　All-in方式ですので、プロジェクト終了前に順次リターンを発送いたしますので、最後まで待たずにリターンがお手元に届きます。

　支援いただいた資金に関しましては、基板作成・部品調達の支払いと、次のプロジェクトの試作品製作のための資金とさせていただきます。

製品情報・仕様

・気象観測関係　気温、湿度、気圧センサー
　　気温、湿度センサー　AHT10 温度:-40～85度 ±0.3度 湿度:5～95% ±2%

　　気圧センサー　　　　BMP180 気圧:300～1100hPa ±2%

・距離測定　　　超音波による測距センサー
　　SR04 測距範囲：2~400cm
　　 (センサー基板正面を中心とした15度の範囲、分解能：0.3cm)

・基板大きさ　65mm×35mm
　（概ね、Raspberry Pi Zwroとほぼ同等サイズ）

　プロジェクト募集期間終了後、順次製作・テストし発送予定です。お届け完了予定よりなるべく早くお届けします。
　All-in方式ですので、プロジェクト終了前に順次リターンを発送いたしますので、最後まで待たずにリターンがお手元に届きます。

　手作り、個人製作なので、コスト削減のため簡易梱包にて発送予定です。よろしくご了承ください。
　機能には変わりないですが、お届けする基板・部品の色、形状など変更になる場合があります。

画面例・使用方法

ラズパイに基板をセットして、プログラムをインストールしたmicroSDをセットして起動します。
起動後、同じwifiにあるPCかスマホで http://<<ipアドレス>>:1880/ui にアクセスすると
以下の画面が表示され使用できます。ipアドレスはラズパイのディスクトップを表示すれば簡単にわかります。

・温度、湿度、気圧の表示

・LED、SW、明暗センサー、傾きセンサー

・超音波にて距離測定

・赤外線リモコンの信号を可視化します。

以上のサンプルポログラムをpython3及びnode-redで作っています。

ソースファイルを提供いたしますので、ご自身で改造して使いやすいようにしてください。

本基板にあるセンサー類を使えるようになると
・本基板での気象観測データロガー
・超音波測距での扉開閉管理、車等の駐車管理、トイレ使用管理等々
・明るさセンサーと超音波測距を組み合わせての在室管理
など、アイディア次第で結構実用的なものが作れるようになります。

<<例>>

長時間座っていると警告してくれるウォーリー
・目のところに付けた超音波センサーで人が座っているかを監視して設定時間を超えるとLEDが点滅して教えてくれます。

駐車場監視
・温度、湿度、気圧の測定記録
・車のありなし監視 & メール通知

<<アップグレード内容>>

　本sensorHAT基板と付属アプリで温度、湿度、気圧のグラフ表示が可能ですが、更にAmbient(IoTデータの可視化webサービス)対応もサポート出来るようになりました。ネットにつながる環境があれば、PCやスマホで外出先からデータの確認が出来るようになりました。

Ambientの説明抜粋

簡単に操作で

といった、グラフ表示が可能で、このグラフはネット環境があれば、PC、スマホから閲覧可能です。

この程度の情報点数であれば、Ambientの無料サービス範囲内で実現可能です。

* Ambient使用に際しては、Ambientへの使用登録と設定作業が必要になりますが、データ送信プログラムと説明書を提供いたします。

<<大量購入について>>
Lチカなどから始められますので、教材として最適だと考えています、 本基板を電子工作教室や教材として使用してみたい方は、別途お見積もりいたしますので、ご連絡いただけると幸いです。

<<Raspberry Pi 動作確認機種>>

Raspbrry Pi 1A(USB経由の有線LAN)→動作するもののかなり遅いです。
Raspbrry Pi ZeroW,WH
Raspbrry Pi 2B(有線LAN)
Raspbrry Pi 3B
Raspbrry Pi 3B+

<<ソフトウェアの動作環境:特商法上の記載>>

当該ソフトウェアの動作環境は以下の通り

ソフトウェアを使用できるOSの種類

 　>>ラズベリーパイのOS 「buster、bullseye」にて動作確認済み
　　buster推奨

CPUの種類

　>>ラズパイ搭載のCPU : ARM系CPU

メモリの容量

　>>512 MB以上

ハードディスクの空き容量等

　>>SDカード8G以上

＜募集方式について＞

本プロジェクトはAll-in方式で実施します。目標金額に満たない場合も、計画を実行し、リターンをお届けします。

また、All-in方式ですので、プロジェクト終了前に順次リターンを発送いたしますので、最後まで待たずにリターンがお手元に届きます。