ESP-WROOM-02 で 16 チャネルアナログマルチプレクサを使ってみた

• 概要
• 環境
• 配線
• スケッチ
• 動作確認
• 最後に

概要

前回 Arduino で 16チャネル アナログマルチプレクサ (CD74HC4067) を使ってみました
今回は Arduino 互換性のある ESP-WROOM-02 で動作確認してみました
結論的には動きました

環境

• ESP-WROOM-02開発ボード
• Arduino IDE 1.6.7
• 16チャネル アナログマルチプレクサ
• タクトスイッチ 2 個

配線

配線の全体図は以下の通りです
今回ブレッドボードが小さくかなり無理やり配線しています
また、スイッチも 2 つしか配置できなかったので、サンプルも 2ch 分読み込むものになっています

写真だとごちゃごちゃに見えますがそこまで難しい配線ではないです

• WROOM Vout -> ブレッドボード [+]
• WROOM GND -> ブレッドボード [-]
• WROOM GND -> ブレッドボード [-]
• WROOM TOUT -> Mux SIG
• WROOM 12 -> Mux S0
• WROOM 13 -> Mux S1
• WROOM 14 -> Mux S2
• WROOM 15 -> Mux S3
• Mux VCC -> ブレッドボード [+]
• Mux GND -> ブレッドボード [-]
• Mux EN -> ブレッドボード [-]

が WROOM と Mux の配線です
あとはスイッチの配線をすれば OK です
写真だとかなり隙間を縫って配線しています

• ブレッドボード [+] -> スイッチ片側
• ブレッドボード [-] -> 抵抗1KΩ -> ジャンパ -> ch0, ジャンパ -> スイッチ片側

で、ch0 と ch1 分配置しています

スケッチ

WROOM のスケッチは以下の通りです

extern "C" {
  #include "user_interface.h"
}

//Mux control pins
int s0 = 12;
int s1 = 13;
int s2 = 14;
int s3 = 15;

int muxChannel[16][4] = {
  {0, 0, 0, 0}, //channel 0
  {1, 0, 0, 0}, //channel 1
  {0, 1, 0, 0}, //channel 2
  {1, 1, 0, 0}, //channel 3
  {0, 0, 1, 0}, //channel 4
  {1, 0, 1, 0}, //channel 5
  {0, 1, 1, 0}, //channel 6
  {1, 1, 1, 0}, //channel 7
  {0, 0, 0, 1}, //channel 8
  {1, 0, 0, 1}, //channel 9
  {0, 1, 0, 1}, //channel 10
  {1, 1, 0, 1}, //channel 11
  {0, 0, 1, 1}, //channel 12
  {1, 0, 1, 1}, //channel 13
  {0, 1, 1, 1}, //channel 14
  {1, 1, 1, 1} //channel 15
};

void setup() {
  pinMode(s0, OUTPUT);
  pinMode(s1, OUTPUT);
  pinMode(s2, OUTPUT);
  pinMode(s3, OUTPUT);

  digitalWrite(s0, LOW);
  digitalWrite(s1, LOW);
  digitalWrite(s2, LOW);
  digitalWrite(s3, LOW);

  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  int ch_count = 2;
  for (int i = 0; i < ch_count; i ++) {
    Serial.print("Value at channel ");
    Serial.print(i);
    Serial.print("is : ");
    Serial.println(readMux(i));
    delay(1000);
  }
}

int getToutValue(){
  int res = system_adc_read();
  return res;
}

int readMux(int channel) {
  int controlPin[] = {s0, s1, s2, s3};
  //loop through the 4 sig
  for (int i = 0; i < 4; i ++) {
    digitalWrite(controlPin[i], muxChannel[channel][i]);
  }
  //read the value at the SIG pin
  int val= getToutValue();
  //return the value
  return val;
}

ポイントは WROOM でアナログリードするために system_adc_read を使っている部分です
過去 に WROOM でアナログリードする方法を紹介しましたが、そのときの方法を使っています

あとは Mux をコントロールする s0 - s3 のピンは Arduino のときは 8 から 11 でしたが、WROOM ではないので 12 - 15 を使うように変更しています

動作確認

スケッチを書き込んで動作確認してみます
ボーレートは 115200 にしてシリアルモニタを起動します

今回はブレッドボード上の配線の問題でスイッチは 2 つしか使っていないので 2ch 分のスイッチを押して動作確認してみてください
押しているときは 1024 になり、そうでないときは 0 になると思います

最後に

WROOM でも 16チャネルアナログマルチプレクサが動作することを確認しました

Arduino のときと挙動が違ったのは使わないチャネルがある場合は読み込みを行わないようにしなければいけないことでした
例えば 2ch 使いたい場合は 0, 1 ch を使いかつ、0, 1 ch には必ず配線がされていないと WROOM の TOUT から取得できる値がかなり不安定になりました

なので 2ch 使いたい時に 0ch と 15ch を使って 0ch から 15ch まで順番に読み込むようなスケッチになっていると途中の 1ch から 14ch までの値がおかしな値になってしまいます

そもそも使っていないチャネルの情報を読み込む処理をする時点で無駄なので、使うチャネル分だけ読み込むような処理にするようにしてください