M5 / プログラミング

M5StickCでガーデニングの水やりセンサを作る ~その4 【ケースと電源編】

こんにちは、Lineaです　

前回はスリープを使用しての長時間計測のプログラムを作成しました。システムとしては完成したのですが、M5Stickやセンサをむき出しで外で使うのはあまりにも心配なので、風雨対策のケースを自作してみました。
また、さらに動作時間を延ばすためにモバイルバッテリーなどの外部電源を試してみてわかったことも書いていきます。

前回の記事はこちらです.

M5StickCでガーデニングの水やりセンサを作る ~その3 【スリープで長時間稼働】

ケース作成

屋外用のケーズですが、あまりコストをかけずに作ることを目的とします。そこでホームセンターで売っていたジップロックのタッパーを使います。タッパーの側面に水分センサのコネクタが通るサイズの穴（2㎝四方ほど）をカッターで開けます。

ホームセンターで買ったゴムシートを穴のサイズより一まわり大きくカットします。ゴムシートの中央にカッターで十字に切り込みを入れます。この切込みでケーブルを通します。ゴムシートをタッパーの穴を塞ぐように貼れば完成です

• 

• 

• 

水分センサーの方は100円ショップなどで売られているチャック式の小袋を使います。センサの電極を袋の底を破って突き出させます。ケーブル部分はチャックを閉じれないので養生テープで覆って密封しました。

タッパーにM5StickCとモバイルバッテリーを入れてみました。スティックタイプのモバイルバッテリーならM5StickCと一緒に入ります。USBケーブルは短くて柔らかいものを使うと収納しやすいです。
早速ベランダーのポットに設置してみました。自作DIYなので完全な防水ではないですが、ベランダなど屋根があるところでなら使用していけそうです。2,3日外で動かしてみましたが問題ありませんでした。

• 

• 

電源まわり

内前回の検証では内蔵バッテリーでは7時間程度の稼働時間だったので、1日中放置しておくことができませんでした。そこで手持ちのモバイルバッテリーをUSB経由でつないで給電しながら放置してみました。
その結果ですが8時間程度と内蔵バッテリーとあまり変わらない稼働時間でした。原因を探るためにバッテリーとUSBの電圧をAmbientへのデータ送信に含めて再度試してみました。

上のグラフを見るとバッテリー電圧が約4.2VになるまではUSBから電流が流れていますが、その後USB電流が0になっています。モバイルバッテリーからの給電によってM5StickC自体の充電が終わると、消費電力が少なくなることでモバイルバッテリーの給電が止まってしまうようです。

調べてみると、ほとんどのモバイルバッテリーは消費電力が少ない場合には自動で電源を切る機能が備わっているようです。スマホの充電のように普段の用途なら無駄な消耗や過放電を防げてうれしい機能ですが今回のような電子工作の電源としては扱いにくいですね。

自動オフ機能のない5v電源として乾電池と昇圧コンバーターで自作しようかとも思ったのですが、100円ショップで乾電池USBチャージャーが使えると聞いたので探して購入しました。ちなみに何店か回りましたがセリアでしか売ってませんでした。他の100円ショップだともうモバイルバッテリーにとってかわられてました（100円じゃないけど）。

M5StickCに接続して使ってみました。電池はアルカリ乾電池とNi-MH充電池の両方を試してみました。どちらも長時間給電し続けることが可能でした。給電できた時間は以下の通りでした（グラフは期間が長いので割愛）

電池の種類	給電時間
Ni-MH充電池	24時間
アルカリ電池	34時間

乾電池のほうが動作時間が長いのが意外でした。充電池は1本あたりの電圧が低いので動作電圧が維持できなくなるまでが早いのかなと推測してます。とはいえ充電池でも1日持つのでランニングコストを考えると充電池で運用しようかなと思います。

ひとまず屋外設置の対策ができたので一旦これで完成としてしばらく運用してみます。水分量の変化の関係性が分かってきたら水やりの通知なども手を出してみたいですね。

それではまた！