用Spresense扩大电子制作的广度！【第3篇】

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用Spresense扩大电子制作的广度！【第3篇】

2023.07.20

使用ROHM附加板，通过Spresense轻松实现传感器检测！

第1回：什么是Spresense？
第2回：使用Spresense制作高分辨率音乐播放器！

大家好，我是吉田！
这是使用索尼推出的Spresense进行电子制作的第3篇，这次我将利用该开发板是基于开放式体系结构这一特点，使用附加板添加一些功能！
ROHM已经推出了跟Spresense完全匹配的附加板，我将使用ROHM的附加板，在短时间内简单地制作一个可以进行传感器检测的设备！

本项目所需部件

・SONY Spresense 主板

・ROHM 传感器附加板
SPRESENSE-SENSOR-EVK-701

・小型锂聚合物电池（400mAh）和电源插座
（※注：请小心处理，使用风险自负）
3-1

・Micro USB 数据线
・Micro SD 卡
・日本百元店就能买到的外壳

本项目的流程

1. ROHM附加板介绍
2. 使用传感器附加板测量气温和海拔
3. 制作气温、海拔测量设备
4. 总结

1.ROHM附加板介绍

所谓的附加板，就是一类仅通过插入Spresense的GPIO引脚和端口，就能实现功能添加的电路板的总称。ROHM已经推出了支持传感器相关部件的附加板SENSOR-EVK-701和支持Bluetooth Low Energy的附加板BLE-EVK-701。

我们先来看看这一块传感器附加板。该附加板已经内置了3个传感器，它们分别是加速度传感器、气压传感器、地磁传感器。

因为已经内置了这些传感器，所以只需要连接Spresense，再运用ROHM提供的库文件，就可以开始使用了。

另外，该附加板上也设有GPIO引脚，所以只需要在引脚上插入ROHM推出的传感器评估套件等，就可以轻轻松松地完成传感器的添加。

话不多说，接下来我们就来体验一下这一块传感器附加板。
先将传感器附加板插入Spresense的主板上的GPIO引脚，具体位置见下述图片。（如图所示，附加板的5个引脚要在GPIO的下方）

仅仅这一步，就可以使用Spresense实现传感器检测了。
接下来，在下述ROHM官网上，下载传感器的库文件。
https://github.com/RohmSemiconductor/Arduino

将下载下来的库文件群组保存在Arduino文件夹下。
我们先进行初步测试。双击气压传感器的BM1383AGLV.ino，这样Arduino IDE就会自动启动，然后将Spresense连上电脑，加载Sketch。

之后，打开串口监视器，怎么样？界面上显示出气压（hPa）和气温（Celsius）的数值了吧？实现气压和温度的测量，就是如此简单。

2. 使用传感器附加板测量海拔

通过初步测试，我们已经确认到传感器附加板连接成功，可以正常工作了。接下来就要用到各类传感器，进行稍微具体一点的测量。
首先，基于刚刚用到的气压传感器，简易地测量一下当前所在地的海拔。
可以利用下述公式，根据气压计算海拔，我们先要将相应的值代入公式。

在Arduino IDE中编辑下述内容。

altitude (m) = ((pow((标准大气压 /实测大气压), (1 / 5.257)) – 1) * (标准温度 + 273.15)) / 0.0065

这里用到的标准大气压是1013.15hPa，标准温度是15℃。所以，要在刚刚运行的BM1383AGLV Sketch的基础上，在loop中添加下述黄色部分内容。

/** altitude計算をloop内に追加 **/ 
   void loop() { 
 byte rc; 
 float press = 0, temp = 0, altitude = 0; 
   volatile float refPress = 1013.15;//高度計算に使用する基準高度での大気圧[hPa] 
 volatile float refTemp = 15.0;//高度計算に使用する基準温度[C] 
 rc = bm1383aglv.get_val(&press, &temp); 
 altitude = ((pow((refPress / press), (1 / 5.257)) - 1) * (refTemp + 273.15)) / 0.0065; 
   if ( rc == 0 ) { 
 Serial.print("ALT: "); 
 Serial.print(altitude);  
 Serial.println(" [m]"); 
 Serial.print("TEMP: "); 
 Serial.print(temp); 
 Serial.println(" [C]");  
 } 
   delay(500); 
 }

将这一Sketch加载至Spresense，启动串口监视器，就可以开始测量海拔和气温了。这时，我们也可以把Spresense换个位置，确认海拔等测量结果是否会因此发生变化。

3. 制作气温、海拔测量设备

接下来，让我们用Spresense，制作成一个可以测量气温、海拔等信息的可穿戴式设备吧。
因为只需要通过Spresense的主板和电池就能测量，所以用日本百元店就能买到的外壳也可以装得下。当然，也需要留意，确保放进外壳之后，从壳体外面能够看到绿色的LED。

再加上钥匙扣或夹子等附件，就能把它挂在衣服或裤子等上面了。这样，爬山时带着这个设备，就能随时随地测量气温和当前所在位置的海拔等信息了。

在本项目里，我还将Spresense的LED做成了分段发光的式样，这样就可以在爬山等使用场景下，能够知道自己的所在位置是不是到了一定的海拔高度。我这次制作出来的设备，当海拔达到或者超出200m，就会有两个LED发光。

最终完成的Sketch如下，其中浅蓝色部分，也就是控制LED发光的命令，还可以改成当温度上升到某一数值时，就进行显示的命令。请根据您自己想测量的内容和想显示的信息进行调整。

#include  
 #include "BM1383AGLV.h" 
 BM1383AGLV bm1383aglv; 
   void setup() { 
 byte rc; 
   Serial.begin(115200); 
 while (!Serial); 
 Wire.begin(); 
   rc = bm1383aglv.init(); 
 if (rc != 0) { 
 Serial.println("BM1383AGLV initialization failed"); 
 Serial.flush(); 
 } 
 pinMode(LED0, OUTPUT); 
 pinMode(LED1, OUTPUT); 
 pinMode(LED2, OUTPUT); 
 pinMode(LED3, OUTPUT); 
 } 
   void loop() { 
 byte rc; 
 float press = 0, temp = 0, altitude = 0; 
 volatile float refPress = 1013.15;//高度計算に使用する基準高度での大気圧[hPa] 
 volatile float refTemp = 15.0;//高度計算に使用する基準温度[C] 
 rc1 = bm1383aglv.get_val(&press, &temp); 
 altitude = ((pow((refPress / press), (1 / 5.257)) - 1) * (refTemp + 273.15)) / 0.0065; 
   Serial.print("ALT: "); 
 Serial.print(altitude);  
 Serial.println(" [m]"); 
 Serial.print("TEMP: "); 
 Serial.print(temp); 
 Serial.println(" [C]");  
 Serial.println(); 
 delay(50); 
   if ( (altitude > 50) && (altitude < 200) ) { digitalWrite(LED0, HIGH); } else if ( (altitude >= 200) && (altitude < 300) ) { digitalWrite(LED1, HIGH); } else if ( (altitude >= 300) && (altitude < 400) ) { digitalWrite(LED2, HIGH); } else if (altitude >= 400) { 
 digitalWrite(LED3, HIGH); 
 } else { 
 digitalWrite(LED0, LOW); 
 digitalWrite(LED1, LOW); 
 digitalWrite(LED2, LOW); 
 digitalWrite(LED3, LOW); 
 } 
 }

即使是本项目里面用到的小电池，也能用上好几个小时。因此，强烈建议在春光烂漫的季节里，带上自己亲自制作的小设备，在确认气温和海拔等信息的同时，闲情散步，为您的健康管理添砖加瓦！

4. 总结

在本项目里面，我们用到了ROHM推出的附加板。
只要将附加板插入Spresense，就能测量加速度、气压、地磁的数值，非常方便。ROHM推出的其他传感器也不需要焊接，就可以直接使用。有了它们，使用Spresense进行电子制作的门槛一下子就低了很多，对吧？
此外，这款开发板的功耗非常低，即使是小型电池，也能长时间使用，对于制作移动设备来说，简直是再合适不过了。

下次，我将进一步添加传感器等部件，制作更多的有趣的电子作品。
敬请期待！

(吉田)

本系列连载的内容

第1篇：什么是Spresense？
第2篇：使用Spresense制作高分辨率音乐播放器！
第3篇：使用ROHM附加板，通过Spresense轻松实现传感器检测！（本文）
第4篇：使用ROHM的BLE附加板，通过智能手机玩转高分辨率音乐播放器！
第5篇：使用Spresense相机板制作数码相机！