ボクにもわかるIoT マイコンESP32 入門 [1] ～I/O 制御編～
第1章 IoT マイコン演習用のブレッドボード版ESP32 マイコン開発ボードを作ろう . 4
第1節 フロントエンドIoT 技術マイコン周辺回路 ............................. 4
第2節 ブレッドボード上に超基本ESP32 マイコン周辺回路を実装する ........... 4
第3節 超基本ESP32 マイコン周辺回路の各部の役割............................ 7
第2章 IoT マイコン用ソフトウェア開発の第一歩,Hello, World .................. 9
第1節 開発環境のインストール方法①Arduino IDE ............................ 9
第2節 開発環境のインストール方法②Arduino core for ESP32 WiFi Chip ...... 10
第3節 開発環境のインストール方法③USB ドライバ .......................... 12
第4節 ESP32 へサンプルプログラム(スケッチ)を書き込む .................... 13
第5節 プログラム演習:スケッチを改造して自分の名前を表示してみよう ....... 15
第3章 マイコン周辺回路の超基本LED 制御 .................................... 16
第1節 L チカを実現するためのマイコン周辺回路 ............................ 16
第2節 LED を制御する回路を製作してみよう ................................ 18
第3節 LED の電流制限抵抗の計算方法 ...................................... 20
第4節 LED を制御するスケッチを描いてみよう .............................. 21
第5節 磁石を近づけるとLED の点滅が止まるスケッチを描いてみよう .......... 22
第4章 マイコン周辺回路の超基本スイッチ入力 ................................ 24
第1節 スイッチ入力を行うためのマイコン周辺回路 .......................... 24
第2節 スイッチ入力を行う回路を動かしてみよう ............................ 25
第3節 スイッチ入力回路のチャタリングとソフトウェアによる対策方法 ........ 26
第4節 ハードウェアによるチャタリング対策 ................................ 26
第5節 プルアップ抵抗の変更が必要となる場合 .............................. 27
第5章 マイコン周辺回路の超基本アナログ入力 ................................ 29
第1節 アナログ入力を行うためのマイコン周辺回路 .......................... 29
第2節 AD 変換器の基準電圧(リファレンス電圧) ............................. 29
第3節 アナログ入力を行う回路を製作してみよう ............................ 30
第4節 アナログ入力を行うスケッチを描いてみよう .......................... 31
第5節 ESP32 マイコンのAD 変換の誤差を補正する ........................... 32
第6章 マイコン周辺回路の超基本I2C インタフェース接続 ...................... 33
第1節 デジタル・インタフェース搭載センサの長所 .......................... 33
第2節 I2C 機器を使うためのマイコン周辺回路 .............................. 34
第3節 I2C 接続の温湿度センサSHT31 をマイコンへ接続してみよう ............ 34
第4節 温湿度を取得するスケッチを書いてみよう ............................ 36
第5節 I2C インタフェースの通信内容を知ろう .............................. 37
第7章 マイコン周辺回路の超基本UART インタフェース接続 ..................... 39
第1節 UART インタフェースの用途と特徴 ................................... 39
第2節 UART からコマンドを受信するスケッチを書いてみよう ................. 39
第3節 2 台のESP32 マイコンでUART 通信L チカ実験 ......................... 41
第4節 UART インタフェースのシリアル通信内容を知ろう ..................... 41
第5節 UART からWi-Fi ネットワーク通信スケッチへの第一歩 ................. 42
ボクにもわかるIoT マイコンESP32 入門 [2] ～Wi-Fi 通信編～
第1章 スマホUDP 通信でL チカ超簡単実験 .................................... 44
第1節 LED をワイヤレス制御するWi-Fi インジケータ親機 .................... 44
第2節 Wi-Fi インジケータ親機用スケッチ .................................. 46
第3節 LED の順方向電圧の比較とPWM によるLED 駆動 ........................ 47
第4節 高輝度LED や赤外線LED,モーター,AC リレーを制御する ................ 49
第5節 Google Home からLED を制御する .................................... 51
第2章 Wi-Fi スイッチャ子機で遠隔L チカIoT ダッシュ実験 .................... 52
第1節 Wi-Fi スイッチャ子機でLED をWi-Fi 制御 ............................ 52
第2節 Wi-Fi スイッチャを実現するためのマイコン周辺回路 .................. 53
第3節 開発用マイコンボード WeMos D1 R32 用ハードウェア .................. 53
第4節 各社開発ボード用UDP 送信スケッチ .................................. 53
第5節 「お父さん,牛乳買ってきて」と自動送信するIoT ダッシュ ............. 55
第3章 Arduino 用キャラクタ表示シールドを使った簡単製作Wi-Fi LCD 親機 ...... 57
第1節 マイコンボードへ接続するだけArduino 用キャラクタ表示LCD シールド .. 57
第2節 中国製ESP32 マイコンボードへLCD シールドを接続する ................ 58
第3節 Wi-Fi から受信したデータを表示するWi-Fi LCD 親機のスケッチ ........ 58
第4節 Arduino 用キャラクタ表示LCD シールドの回路図例 .................... 60
第5節 キャラクタLCD 用コントローラHD44780 互換IC による表示 ............. 62
第4章 乾電池で長期間駆動を実現するWi-Fi 人感センサ子機 .................... 63
第1節 在室を検出したら親機へ通知を送信する .............................. 63
第2節 人感センサモジュールSB412A の概要 ................................. 63
第3節 IoT Express をアルカリ乾電池で動作させるための改造方法 ............ 64
第4節 ライト・スリープによる1 か月動作のWi-Fi 人感センサ子機用スケッチ .. 66
第5節 ディープ・スリープによる3 か月動作のWi-Fi 人感センサ子機用スケッチ 67
第5章 AD 変換器を使ったWi-Fi 照度センサ子機 ............................... 69
第1節 照度センサの照度値をWi-Fi LCD 親機へ送信する ...................... 69
第2節 照度センサNJL7502L を使ったIoT センサ機器を製作する ............... 69
第3節 AD 変換器からアナログ値を読み取るスケッチ ......................... 71
第4節 乾電池2 本による直結動作で電源回路を簡略化 ........................ 72
第6章 I2C インタフェースでアナログ回路設計不要のWi-Fi 温湿度センサ子機 .... 74
第1節 温湿度をWi-Fi LCD 親機へ送信する .................................. 74
第2節 長期間駆動を行うための回路構成 .................................... 74
第3節 Wi-Fi 温湿度センサ用スケッチ ...................................... 76
第7章 音声合成LSI とUART 接続のWi-Fi 音声アナウンス親機・子機 ............. 78
第1節 音声用データをUDP で受信し,音声出力を出力 ......................... 78
第2節 AquesTalk pico ATP3012 シリーズで簡単に音声出力 ................... 79
第3節 Wi-Fi 音声アナウンス親機・子機のスケッチ .......................... 81
第8章 簡易音声認識エンジンμSpeech でLED を制御 ........................... 83
第1節 マイクロホンから入力した音声を簡易認識し,UDP で送信する ........... 83
第2節 マイクロホンからAD コンバータへ音声を入力するマイコン周辺回路 ..... 84
第3節 簡易音声認識によるON/OFF 判定と結果送信用スケッチ ................. 85
第4節 マイクロホンから入力した音声データをWAV 形式で送信する ............ 87
【Appendix 1】:各種ESP32 マイコン開発ボードの比較 ......................... 88
第1節 ESP32 モジュール搭載製品の種類 .................................... 88
第2節 純正DevKitC とDOIT 社製 ESP32 DEV KIT V1 .......................... 90
【Appendix 2】:ブレッドボードで乾電池駆動が可能なESP-WROOM-02 ............. 91
第1節 ESP32-WROOM-32 とESP-WROOM-02 の比較 .............................. 91
第2節 小型化や乾電池による長期間動作にはESP-WROOM-02 が便利 ............. 92
第3節 ESP-WROOM-02 用Arduino 開発環境のインストール方法 ................. 92
ボクにもわかるIoT マイコンESP32 入門 [3] ～応用編～
第1章 IoT システムの基本となる呼び鈴システムでWi-Fi ネットワーク連携実験 .. 94
第1節 ESP32 マイコンで実現するIoT 呼び鈴システム ........................ 94
第2節 IoT システムの構成と各機器の役割 .................................. 95
第3節 IoT 呼び鈴システムに対応したWi-Fi LCD 親機用スケッチ .............. 96
第2章 各部屋の在室状況と照度(温度)を一覧表示するセンサ情報表示器の製作 .... 98
第1節 ESP32 マイコンで実現するIoT センサ情報表示システム ................ 98
第2節 IoT センサ情報表示システムを実現するスケッチ ...................... 99
第3節 ESP32 マイコンで実現するIoT センサ情報中継ルータ ................. 101
第3章 インターネットから取得した情報をLCD 表示 ........................... 103
第1節 ESP32 マイコンで製作するインターネット情報表示システムの概要 ..... 103
第2節 時刻情報を取得して表示するNTP 時計システムを実現するスケッチ ..... 103
第3節 天気情報を取得して表示する天気予報連携システムを実現するスケッチ . 105
第4節 河川の水位情報を取得して地域防災システムを実現するスケッチ ....... 107
第4章 カメラ付きワイヤレス呼び鈴システムの製作 ........................... 108
第1節 Wi-Fi カメラ子機で撮影した画像を送信し,OLED で表示する ........... 108
第2節 ESP32 マイコン搭載Wi-Fi カメラ子機の製作方法と写真転送手順 ....... 109
第3節 ESP32 マイコン搭載Wi-Fi フォトフレーム親機の製作方法 ............. 111
第4節 カメラ付きワイヤレス呼び鈴システムの動作確認 ..................... 112
【Appendix 3】:乾電池で動作するワイヤレスカメラの製作方法 .............. 114
第5章 Google カレンダ連携機器制御システム ................................ 116
第1節 Google カレンダから取得した予定から機器を制御する ................ 116
第2節 Google カレンダから予定を取得する ................................ 117
第3節 Google カレンダから取得した予定をLCD 表示 ........................ 120
第4節 Wi-Fi 音声アナウンス子機から「予定の時刻です」とお知らせ ......... 122
第5節 Google カレンダへ入力した予定からLED を制御する................... 124
第6節 赤外線リモコンでエアコンのスケジュール制御........................ 125
書籍「超特急Web 接続！ESP マイコン・プログラム全集」について ............. 128
むすび ................................................................... 128
参考文献 ................................................................. 128
権利情報 ................................................................. 128
履歴 ..................................................................... 129
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