2020年7月11日土曜日

【家の自動化プロジェクト】#1 BLE子機の製作1

どうもcaketetuです。

去年末からHA(ホームオートメーション)に興味があり、色々作って遊んでおりました。
Google Assistantの力を借りて音声認識で色々動かせるところまでいったのですが
ちょっとお粗末な部分もあったのでリニューアルも兼ねて作り直してみようと思います。


構成としてはRaspBerryPiがBLE親機になり複数のBLE子機を一括管理します。
そこにNode.jsでwebサーバーを作り、スマホやパソコンでアクセスし命令を飛ばす
仕組みです。今回は実際の指令を実行するBLE子機ユニットをESP32で作っていこう
と思います。



設計はこんな感じ。ESP32モジュールを入れるためのただの箱です。
穴がたくさん開いている板はタミヤのユニバーサルプレートで、
これを共通規格として用いることで上下左右に拡張できる所が
本計画のミソになっています。




内部の回路です。これもIOを使いやすいように引っ張ってきてるだけの基板
です。GND、3.3V、Vinはよく使うのでピンを多くしています。



各パーツになります。ユニバーサルプレートを使用しているので
パーツをそろえる時間がぐっと節約できます。こういった板状のものを
印刷すると時間かかりますからね。




組み立てた様子がこちら。しっかりと組みあがりました。
タミヤのユニバーサルプレートは設計しやすい寸法になっており、
穴でカットすれば簡単に精度よく加工できるので重宝しています。



次に拡張パーツを作っていきます。本計画は拡張性の高い基本設計に
拡張パーツをどんどん付け足せるようにすることで機能を簡単に
増やすことができます。PLCにモジュールを足す感じにヒントを得ました。



こんな感じで拡張していきます。最初の基本設計から全面のIFパネルと
上、横に回路を取り付けられる拡張モジュールを増やしました。




わーっと出力し…



はい、全部乗せ完成です。
拡張モジュールの使い方としては今のところ以下を考えています。

 ・温湿度センサ、CO2センサなどをまとめた、”環境センサモジュール”
 ・マイコンを乗っけてピンとリソースを拡張する "サブプロセッサモジュール"
 ・モータ制御に対応した、”モータコントローラモジュール”

次回は拡張モジュールに回路を追加していくつかのサンプルを動かしてみようと思います。







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