機能 #

10分に1度、気温・湿度・気圧を計測し、Ambientに送信
- Ambient: IoTデータの可視化サービス
単3乾電池2本で駆動
- ESP32-WROOM-32Eを使用

製作の様子 #

元々は、ブレッドボードに乗せただけのものでした。
ESP32とBME280で、温湿度計を作った

それからしばらくは、ESP32のまま使用したり、ESP8266で使用したりと、落ち着いた場所がありませんでした。 3Dプリンタを導入してケースを製作できるようになったことから、やっとBME280に安住の地を作ったという流れです。

気付き #

ネジを表に配置したが、裏側に埋め込むように作ると良さそうだった
柱を受ける皿・溝みたいなのがあれば、位置を合わせやすそう
Fusion 360の矩形状パターン機能のおかげで、スリットがだいぶ楽に作れた
何年も塩漬けになっていたモジュールを消費できてよかった

センサーは基板から離す #

ケースが出来上がったら屋外に設置しようと思っていたのですが、かなわなくなってしまいました。 BME280モジュールを基板にがっちりはんだ付けしてしまったので、この実装では、ESP32も外気に露出することになってしまいます。屋外だと、霜や結露、雨の心配もあるので、ESP32の方はドライケースに入れるなどの工夫をしたいところです……。もし次に屋外で使うセンサー系のものを作る際は、センサーは基板から離すように実装したいです。

単３乾電池2本で、どれだけ動くか #

全く希望ですが、4ヶ月は動作するんじゃないだろうかと予想しています（ 4ヶ月持ちませんでした）。単３乾電池２本の容量は、だいたい1本3000mAh（放電終始電圧0.85Vの場合）のようです。ソース→ http://neptmh.web.fc2.com/mht041/mht041.html

これをもとに、ざっくり試算してみます。

待機 #

	消費電流
ESP32(Deep Sleep)	10μA	RTCだけなら5μAとも
BME280(Sleep Mode)	0.1μA	Sleep Modeの標準値
レギュレータTA48033S	800μA	0Aのバイアス電流の標準値
	合計 810.1μA	ざっくり1mAくらいとする

ずっとDeep Sleepだったとすると、電池2本で6000mAhなので、単純計算で 6000mAh / 1mA = 6000h = 250日くらい持つ計算になりそう。

動作時 #

	消費電流
ESP32(Deep Sleep)	80mA	1時間あたり30秒動作。Wi-Fiを使うときはもっと使うらしい。ざっくり1mAとする
BME280(Sleep Mode)	0.2μA	動作が一瞬すぎるので、1時間で1秒未満動作するとし、0mA
レギュレータTA48033S	2mA	100mAを出力する際のバイアス電流がざっくり2mA。1時間あたり30秒なので、ざっくり0.02mA
	合計 1.02mA	ざっくり1mAくらいとする

本当はもっと精緻に求める必要があるが、期待がわかれば良いのでざっくり。

稼働できる日数 #

1時間で2mA消費していると考えて良さそう。 6000mAh / 2mA = 3000h = 125日

ざっくり4ヶ月くらいです。

年が明けて桜が咲く頃に、電池が切れるということでしょうか（桜見られませんでした）。その日を楽しみにして待っています。

追記→ たった10日で電池切れになったので、色々調べてみた

電池残量 #

電池の+側をADCに直接入力すると電池の消耗が激しそうな気がするので、最初はトランジスタを介して回路を設計してみた。でも、うまく計測できなかった……。トランジスタの特性がいまいちわかっていない。結局、残量を測定する回路は外した。

直接ADCに入れている人もいるようで、案外、いけるのかもしれない。 https://intellectualcuriosity.hatenablog.com/entry/2022/08/11/002653