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» 2021年06月26日 07時00分 公開

庭の水やりで身近なIoTを体験、自動水やりシステムの構築 〜給水ポンプの取付〜名刺サイズの超小型PC「ラズパイ」で遊ぶ(第42回)(1/2 ページ)

ラズパイを使って土中の水分量をもとにした水やりシステムを構築します。

[岩泉茂,ITmedia]

 これまで2回にわたって土中の湿度を測定する仕組みを作ってきました。今回はその総仕上げとして、実際に給水システムを作っていきます。

 今回購入したのはAmazonで販売されているポンプだったのですが、今は販売終了となっていますので、こちらのようなDC12Vで動作するものであれば何でも構いません。ただし、中にはUSBコネクターが付けられている、DC5V動作の製品もありますが、ラズパイと水場を離して設置する予定のため使いませんでした。また非力なラズパイから電力をもらうのはあまり得策ではないので、やめた方がよいです。

Raspberrry Pi 今回使ったポンプとホース。ホースは8mm経を使用

 では実作業に移っていきます。ポンプをラズパイからコントロールするにはモータードライバーが必要になります。今回使ったのはNJM2670D2です。これは新日本無線の製品で、モーターを動かす際にはよく使われるものです。2チャンネル分の制御ができますが、今回使うのは1チャンネルだけです。

Raspberrry Pi NJM2670D2
Raspberrry Pi NJM2670D2ピン配置(データシートより)

 ラズパイとはGPIO18(12番ピン)とGPIO23(16番ピン)で接続します。GPIO18とNJM2670D2Eの2番ピン(INA1)、GPIO23と20番ピン(INA2)をつなげます。モーターは赤を4番ピン(OUT A1)、黒を19番ピン(OUTA2)に取り付けます。なおモーター側のケーブルはリード線で延長し、接点部分をはんだ付けしたあと、熱収縮チューブで覆いました。またリード線の先端はブレッドボードで簡単に扱えるようにピンコネクターを取り付けたあと、コネクター用ハウジングを取り付けてあります。ピンコネクターもはんだを流し入れたほうがいいでしょう。熱収縮チューブですが、ドライヤーで熱せれば縮みます。

Raspberrry Pi リード線を取り付けたあと熱収縮チューブで覆い、先端にはピンコネクターを取り付けた

 配線図は以下のようになります。モーターはDC12Vが必要なので、単三形乾電池8本を用意して電池ボックスに納め、ジャンパワイヤー付きバッテリースナップで電池とブレッドボードをつなぎました。電池の電源は赤を22番ピン(VS A)、黒色を1番ピン(SENSE A)へつなぐようにして配線します。

Raspberrry Pi 配線図。図での電池は1.5V×2となっているが実際は1.5V×8を接続する
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