Aosong AM2320 デジタル温度・湿度センサーを LCD1602 と I2C モジュールで使うための Arduino コードとビデオ

Aosong AM2320 デジタル温度・湿度センサーを LCD1602 と I2C モジュールで使うための Arduino コードとビデオ

このチュートリアルでは、Aosong AM2320 デジタル温湿度センサーを I2C モジュールを搭載した LCD1602 ディスプレイと組み合わせて使う方法を紹介します。目的は温度を華氏（Fahrenheit）と摂氏（Celsius）の両方で表示し、さらに相対湿度を表示することです。この構成はさまざまなプロジェクトで環境条件を監視するのに最適で、Arduino ツールキットに汎用性の高い追加となります。

AM2320センサーを使って温度と湿度のデータを取得し、それをLCD1602に表示します。I2Cモジュールにより配線が簡素化され、必要なのはVCC、GND、SDA、SCLの4つの接続だけです。配線とプログラミングを明確に理解するには、関連するビデオ（00:00）を見ることをおすすめします。

ハードウェアの解説

このプロジェクトの主要な構成要素はAM2320センサー、LCD1602ディスプレイ、およびI2Cモジュールです。AM2320はデジタルセンサーで、I2Cインターフェースを通じて温度と湿度の正確な測定値を提供します。動作電圧は3.3V〜5.5Vで、温度の測定範囲は-40°C〜+80°C、湿度の測定範囲は0%〜100%です。

LCD1602ディスプレイはセンサーの読み取り値を可視化できます。これは16x2文字表示のディスプレイで、I2Cプロトコルで通信し、必要な接続数をわずか4本に減らします。I2CモジュールはLCDからの並列データをシリアル形式に変換し、Arduinoへの接続を容易にします。

データシートの詳細

製造元	アオソング
部品番号	AM2320
ロジック/入出力電圧	3.3V〜5.5V
供給電圧	3.3V〜5.5V
出力電流	1.5 mA以下
測定範囲（温度）	-40°C〜+80°C
測定範囲（湿度）	0%から100%
応答時間	2秒以下
パッケージ	DIP-4
備考／バリエーション	I2C接続にはプルアップ抵抗が推奨されます。

指定された電圧範囲内で適切な電源を確保してください。
SDAおよびSCLラインにはプルアップ抵抗（推奨：4.7kΩ）を使用してください。
I2Cアドレスが正しいか確認してください（ほとんどのLCDのデフォルトは0x27です）。
センサーのエラーコードを確認して、発生し得るエラーに対処してください。
表示が重ならないように、新しい測定値を表示する前にLCDをクリアしてください。

配線手順

Arduino wiring for AM2320 sensor with LCD

AM2320センサーの配線は、左端のピン（VCC）をArduinoの5Vに接続します。2番目のピン（SDA）はArduino UnoのA4ピン（Megaではピン20）に接続します。3番目のピン（GND）はグラウンドに接続し、4番目のピン（SCL）はArduino UnoのA5ピン（Megaではピン21）に接続します。さらに、SDAピンと5Vの間に4.7kΩの抵抗を、SCLピンと5Vの間にももう一つ4.7kΩの抵抗を接続して、適切な信号レベルを確保してください。

I2CのLCD1602ディスプレイは、VCCピンを5Vに、GNDピンをグランドに接続します。LCDのSDAピンをセンサーで使用している同じSDAピン（A4）に接続し、同様にLCDのSCLピンをセンサーで使用している同じSCLピン（A5）に接続します。この共通配線により、両方のデバイスは同じI2Cバス上で通信できます。

コード例とウォークスルー

次のコードはAM2320センサーとLCD1602ディスプレイを初期化します。必要なライブラリを読み込み、センサーのインスタンスを作成することから始まります。

#include 
AM2320 sensor;
#include 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

ここで、sensorオブジェクトはAM2320ライブラリから作成され、lcdオブジェクトはディスプレイのI2Cアドレスで初期化されます。

〜の中でsetup()関数ではセンサーとLCDの両方を初期化します。これにはバックライトを点灯し、初期メッセージを表示することが含まれます。

void setup() {
  sensor.begin();
  lcd.begin();
  lcd.backlight();
  lcd.print("Robojax AM2320 ");
  lcd.setCursor (0,1);
  lcd.print("LCD1602 I2C Demo");
  delay(3000);
}

このコードはディスプレイにウェルカムメッセージを3秒間表示し、ユーザーがシステムの初期化を確認する時間を確保します。

そのloop()この関数はセンサーの測定値を継続的にチェックし、それに応じて表示を更新します。測定値が利用可能な場合は画面を消去し、華氏と摂氏の両方の温度および相対湿度を表示します。

void loop() {
  if (sensor.measure()) {
    lcd.clear();
    lcd.print("T:");
    lcd.print(temp('F'));
    lcd.print("F/");
    lcd.print(temp('C'));
    lcd.print("C");  
    lcd.setCursor (0,1);
    lcd.print("R.H. :");
    lcd.print(sensor.getHumidity());
    lcd.print("%"); 
  }
  else {
    int errorCode = sensor.getErrorCode();
    switch (errorCode) {
      case 1: lcd.print("ERR: Sensor offline"); break;
      case 2: lcd.print("ERR: CRC failed."); break;
    }    
  }
  delay(500);
}

この抜粋は、プログラムがセンサーデータを取得して表示し、潜在的なエラーをチェックして処理する方法を示していますerrorCode。