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食品鮮度センサー:Arduinoで食材の抵抗値を測って鮮度判定

必要なパーツと用品

パーツ数量備考
Arduino UNO1互換ボード可
抵抗 10kΩ1分圧用
Adafruit 16×2 LCD(白文字/青背景)1任意:シリアルモニタのみでも可
ブレッドボード1
ジャンパーワイヤー1式

プロジェクト概要

Arduino Project Hubで「食品検出器:抵抗値測定による」という面白いアイデアを見つけました。リンク先にはキュウリにアンペアメーターを刺す写真があり、これなら簡単にできそうだと思い立って作ったのがこのプロジェクトです。回路は驚くほどシンプル——Arduinoと10kΩ抵抗だけ。LCDがあれば表示もできます(私はSparkFun Inventor's Kit付属のものを使用)。

ステップ1:セットアップ

記事内の写真の通り配線:

食材に2本のプローブ(ワイヤー端)を刺し、分圧回路でアナログ入力(A0)から抵抗値を読み取ります。

ステップ2:コードを書く

アイデアは単純:食材ごとに抵抗値の範囲が異なるはずなので、シリアル出力で各食材の抵抗値を調べ、その範囲でif-else分岐させるだけ。

  1. シリアル出力で各食材の抵抗値(アナログ読み取り値0〜1023)を確認
  2. それらを範囲としてif-elseで判定ロジック化
  3. 食材名をシリアル/LCDに出力

下記コードは時間短縮用ですが、自分で測定して書くのが学習になります。

注意: 以下の閾値は私の実験値です。あなたの環境/食材では異なります。必ず自分で測定して調整してください。

重要な発見: 切ったリンゴは空気酸化で抵抗値がコロコロ変わり安定しません。キュウリとイチゴは比較的安定して判定できました。色々試して最適な食材を見つけてみてください。

コード

Arduino Food Detect


const int frootSense = 0;  // A0ピン
int frootResistance, high = 0, low = 1023;
int frootDetect;

#include <LiquidCrystal.h>  // LCDなしならこの3行削除可
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Food Detect:");
  lcd.setCursor(0,1);

  frootResistance = analogRead(frootSense);
  Serial.print("Resistance:");
  Serial.print(frootResistance);
  Serial.print("\n");

  if (frootResistance > 400 && frootResistance < 700){
    Serial.print("Cucumber \n");
    lcd.print("Cucumber");
  }
  else if(frootResistance > 140 && frootResistance < 300){
    Serial.print("Apple");
    lcd.print("Apple");
  }
  else {
    Serial.print("No Food \n");
    lcd.print("No Food");
  }
  delay(1000);
}

回路図

分圧回路:5V → 食材(プローブ間) → 10kΩ → GND、食材と抵抗の接点をA0へ。記事内の配線写真参照。

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