Arduino UNO、BMP280センサー、LCDで作るシンプルな気象観測ステーション

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino UNO	1	メインマイコンボード
Adafruit Standard LCD - 16x2 白文字/青背景	1	温度・気圧表示用
GY-BMP280 (BMP280搭載モジュール)	1	温度・気圧センサー
抵抗 220Ω	1	LCDバックライト用
ジャンパーワイヤー	17本	配線用

使用ソフトウェア

• Arduino IDE

プロジェクト概要

Arduino UNOとBMP280センサー、16x2キャラクタLCDを使用した、シンプルな気象観測ステーションの第1版です。BMP280はI2Cインターフェースで温度と気圧を高精度に測定できます。

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現在、ワイヤレス化したv2.0を開発中です。アップデートをお楽しみに！

Arduinoスケッチ

以下のコードをArduino IDEで書き込むと、センサーから取得した温度と気圧をLCDに表示します。

#include <LiquidCrystal.h> // LCDライブラリ
#include <BMP280.h>      // BMP280ライブラリ

BMP280 bmp;                          // センサーインスタンス
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // LCDピン設定 (RS, E, D4, D5, D6, D7)

#define P0 1013.25      // 標準大気圧 (hPa)
#define CONTRAST_PIN 9  // LCDコントラスト調整用PWMピン
#define BRIGHT_PIN 10   // LCD輝度調整用PWMピン

double temperature = 0;
double pressure = 0;
char measureStatus = 0;

void collectData() {
  measureStatus = bmp.startMeasurment();
  if (measureStatus != 0) {
    delay(measureStatus); // 測定完了待ち
    measureStatus = bmp.getTemperatureAndPressure(temperature, pressure);
    if (measureStatus != 0) {
      pressure += 17;    // センサー誤差補正 (+17 hPa)
      temperature -= 0.8; // センサー誤差補正 (-0.8℃)
      
      lcd.clear();
      lcd.print("T: ");
      lcd.print(temperature);
      lcd.print(" C");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("P: ");
      lcd.print(pressure);
      lcd.print(" hPa");
    } else {
      lcd.print("Error.");
    }
  } else {
    lcd.print("Error.");
  }
}

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  pinMode(CONTRAST_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BRIGHT_PIN, OUTPUT);
  analogWrite(CONTRAST_PIN, 100);  // コントラスト調整 (0-255)
  analogWrite(BRIGHT_PIN, 255);    // 輝度最大
  
  if (!bmp.begin()) {
    lcd.print("Init. failed.");
    lcd.setCursor(0, 1);
    delay(1000);
    lcd.print("Check wiring.");
    while (1); // 停止
  } else {
    lcd.print("Init. OK.");
  }
  
  bmp.setOversampling(4); // オーバーサンプリング設定
  delay(2000);
  collectData();
}

void loop() {
  collectData();
  delay(2000); // 2秒ごとに更新
}

回路図・配線

以下の配線で接続してください。BMP280はI2C接続 (SDA: A4, SCL: A5)、LCDは4ビットモードで接続します。

主な接続ポイント

• BMP280: VCC→5V, GND→GND, SDA→A4, SCL→A5
• LCD: RS→12, E→11, D4→5, D5→4, D6→3, D7→2, VSS→GND, VDD→5V, V0→ピン9(PWM), A→ピン10(PWM), K→GND
• 抵抗220Ω: LCDバックライトアノード(A)とピン10の間に直列接続

補足・改良ポイント

• 気圧値は海面更正済みの相対気圧として表示されます。標高に応じた補正が必要な場合は計算式を追加してください。
• センサーの個体差により温度・気圧にオフセットがある場合、コード内の補正値(pressure += 17, temperature -= 0.8)を調整してください。
• 屋外設置の場合は防水ケースとソーラーパネル+バッテリーでの自立動作化がおすすめです。
• v2.0ではESP8266/ESP32を用いたWi-Fi通信とクラウド連携を予定しています。