「机ドン！」検出デバイス＠ESP-WROOM版

■ESP版■

というわけで前回のArduino版をESP-WROOM-02でも動かしてみました。

AdafruitによるWS2811最新版ライブラリはESP8266にも対応しています。

ただ、うちのWS2811がNeoPixelではなく安物なのがいけないのか、指示した通りに光ってくれません。Greenだけは良い感じなんですが、Red/Blueについては意図した信号になっていません。トランジスタで3.3->5vへのレベルコンバータをはさんでみたのですが変わりませんでした。うーん。

400khzに切り替えても同じ。うーん。

光り方をみていると最上位ビットがズレているような感じ。

ということでLEDの点滅が意図したパターンとは違いますが、ESPでも動作させることができました。加速度センサーの値に応じてLEDを点滅させるところまではArduino版と同じですが、1分ごとにThingSpeak.comあてに各軸ごとの最大加速度を送信するようにしました。

■配線など■

相変わらずプルアップ/プルダウン/GND接続が多くて面倒くさい。

ESP-WROOM-02	接続先
3V3	3V3
GND（すべて）	GND
EN	10kΩ経由で3V3
IO14	ADXL345のSCL
IO12	WS2811のDin
IO13	N.C.
IO15	10kΩ経由でGND
IO2	10kΩ経由で3V3
IO0	10kΩ経由で3V3　およびISPスイッチ※
IO16	N.C.
TOUT	N.C.
RST	10kΩ経由で3V3　およびRSTスイッチ※
IO5	N.C.
Txd	FTDIのRxへ
Rxd	FTDIのTxへ
IO4	ADXL345のSDAへ

※ISPスイッチ/RSTスイッチはノーマリーオープンのタクトスイッチで、他方をGNDにつないでください。これによりRSTとISPは常時Highレベルでスイッチを押した時にLowレベルになります。

レベル変換回路はこちらのページ（3.3V 5V レベル変換）に記載されていた「3.FETによる3.3V 5Vレベル変換」と「4.トランジスタによる3.3V 5Vレベル変換」回路を試しました。このページ上の写真にうつっているのはトランジスタによる回路です。なお、WS2811の場合は流れ込む電流が多いのか5V側のプルアップ抵抗は10kΩでは電圧が上がらなかったので1kΩを使いました。出力側の回路に応じて使い分ける必要があります。

それとFTDIを接続する際には、GND同士の接続をお忘れなく。

ADXL345	接続先
SCL	ESPのIO14
SDA	ESPのIO4
SDO	GND
CS	3.3v
Vs	3.3v
GND	GND
Vdd	3.3v

WS2811	接続先
Din	ESPのIO12
Vcc	5V
GND	GND
Dout	N.C.

M78AR033-0.5	接続先
Vin	5V
GND	GND
Vout	3V3ライン

この他、ESPの3V3近くとADXL345のVccに0.1μFのパスコン、WS2811のVccとGNDの間に470uFのアルミ電解コンデンサを入れてます。

■ADXL345ライブラリの修正■

Android Citiさんのライブラリは　Wire.begin();　でI2Cを初期化しているので、これを接続したピンに合わせて　Wire.begin(4, 14);　に変えます。ただそのままだと後日このライブラリをArduinoで使った時に動かなくて苦しみそうなので、

#ifdef ESP8266
  Wire.begin(4,15);
#else
  Wire.begin();
#endif

と書いておきます。

■ソース■

Arduino版との違いはボリューム読み込みをしていないのとThingSpeak.comへの送信処理を行っている点です。ThingSpeakへは1分ごとにその間の最高値を送るようにしています。

ESPからThingSpeak.comへの送出には鳩退治デバイスに使ったsendなどの処理をほぼそのまま使ってます。楽だわー。

	#include <ESP8266WiFi.h>
	#include <WiFiClient.h>
	#include <Wire.h>
	#include <Adafruit_NeoPixel.h>
	#include <ADXL345.h>
	#include <Time.h>
	//
	// Wifi
	//
	const char *ssid = "***********";
	const char *password = "***********";
	WiFiClient client;
	//
	// NeoPixel
	//
	#define PIN 12
	#define NUMPIXELS 1
	Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
	//
	// ADXL345
	//
	ADXL345 adxl; //variable adxl is an instance of the ADXL345 library
	#define MaxWaves 64
	int wave[MaxWaves];
	int aveX, aveY, aveZ;
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	//
	// NeoPixels
	//
	pixels.begin(); // This initializes the NeoPixel library.
	//
	// Wifi
	//
	WiFi.begin ( ssid, password );
	// Wait for connection
	while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
	delay ( 500 );
	Serial.print ( "." );
	}
	Serial.println("Wifi Connected");
	//
	// ADXL345
	//
	adxl.powerOn();
	adxl.setActivityX(1);
	adxl.setActivityY(1);
	adxl.setActivityZ(1);
	adxl.setInactivityX(1);
	adxl.setInactivityY(1);
	adxl.setInactivityZ(1);
	int sumX = 0, sumY = 0, sumZ = 0;
	const int times = 10;
	for (int i = 0; i < times; i++) {
	int x, y, z;
	adxl.readAccel(&x, &y, &z); //read the accelerometer values and store them in variables x,y,z
	sumX += x;
	sumY += y;
	sumZ += z;
	delay(100);
	}
	aveX = sumX / times;
	aveY = sumY / times;
	aveZ = sumZ / times;
	//
	// others
	//
	for (int i = 0; i < MaxWaves; i++) {
	wave[i] = sin((float)i * 3.14159265 / (float)MaxWaves) * 255;
	}
	}
	// loop counter
	int xStep = -1;
	int yStep = -1;
	int zStep = -1;
	// max loop counter
	const int MaxSteps = MaxWaves * 5;
	// minimum movement
	int sensitive;
	// range of brightness
	int magX, magY, magZ;
	//
	// calc brightness by range and step in loop
	//
	int brightness(int inMag, int inStep) {
	int ret = wave[inStep % MaxWaves] * inMag / 100;
	if (ret < 0) ret = 0;
	if (ret > 255) ret = 255;
	return ret;
	}
	//
	// set brightness range
	//
	int calcMag(int inDiff) {
	int ret = 10;
	if (inDiff > sensitive * 2) {
	ret = 100;
	} else if (inDiff > sensitive * 2) {
	ret = 20;
	}
	return ret;
	}
	// average value of volume
	int aveVol = 0;
	// to get max number
	int maxX = 0, maxY = 0, maxZ = 0;
	int prevMinute = -1;
	void loop() {
	//
	// RGB each brightness
	//
	int red = 0, green = 0, blue = 0;
	//
	// read volume and set sensitivity
	//
	aveVol = 150; // (aveVol * 9 + analogRead(20)) /10;
	sensitive = aveVol / 10;
	//
	// read accelometer and detect movement
	//
	int x, y, z;
	adxl.readAccel(&x, &y, &z); //read the accelerometer values and store them in variables x,y,z
	int diffX = abs(aveX - x);
	int diffY = abs(aveY - y);
	int diffZ = abs(aveZ - z);
	if (diffX > maxX) maxX = diffX;
	if (diffY > maxX) maxY = diffY;
	if (diffZ > maxX) maxZ = diffZ;
	if (second() == 0 && prevMinute != minute()) {
	sendAxises(maxX, maxY, maxZ);
	maxX = maxY = maxZ = 0;
	prevMinute = minute();
	}
	//
	// if movement is harder than expected, start flashing!
	//
	if (diffX > sensitive) {
	if (xStep == -1) {
	xStep = 0;
	magX = calcMag(diffX);
	}
	}
	if (diffY > sensitive) {
	if (yStep == -1) {
	yStep = 0;
	magY = calcMag(diffY);
	}
	}
	if (diffZ > sensitive) {
	if (zStep == -1) {
	zStep = 0;
	magZ = calcMag(diffZ);
	}
	}
	//
	// manage flashing
	//
	if (xStep != -1) {
	if (xStep > MaxSteps) {
	xStep = -1;
	} else {
	green = brightness(magX, xStep++);
	}
	}
	if (yStep != -1) {
	if (yStep > MaxSteps) {
	yStep = -1;
	} else {
	blue = brightness(magY, yStep++);
	}
	}
	if (zStep != -1) {
	if (zStep > MaxSteps) {
	zStep = -1;
	} else {
	red = brightness(magZ, zStep++);
	}
	}
	//
	// controll WS2811
	//
	pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(red, blue, green));
	pixels.show();
	// wait for 5mSec
	//
	delay(5);
	}
	void sendAxises(int inX, int inY, int inZ) {
	String postStr = "";
	if (inX > 0 && inX < 255) postStr = postStr + "&field1=" + String(inX);
	if (inY > 0 && inY < 255) postStr = postStr + "&field2=" + String(inY);
	if (inZ > 0 && inZ < 255) postStr = postStr + "&field3=" + String(inZ);
	send(postStr);
	Serial.println(postStr);
	}
	void send(String inPostStr) {
	String apiKey = "**************";
	Serial.print("Connecting...");
	if (client.connect("184.106.153.149", 80)) { // api.thingspeak.com
	Serial.print("Connected....");
	String postStr = apiKey + inPostStr + "\r\n\r\n";
	client.print("POST /update HTTP/1.1\n");
	client.print("Host: api.thingspeak.com\n");
	client.print("Connection: close\n");
	client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n");
	client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n");
	client.print("Content-Length: ");
	client.print(postStr.length());
	client.print("\n\n");
	client.print(postStr);
	Serial.println("posted.");
	}
	client.stop();
	}

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