### 3.3.6 雨水モニタリング

#### 3.3.6.1 概要

![Img](./media/top1.png)

水検出センサーが雨を検知すると、micro:bit ボードに信号を送りさまざまな動作をトリガーします。例えば、micro:bit のスピーカーでアラームを鳴らして雨が降っていることを知らせたり、OLED に現在の降水量をリアルタイムで表示したりできます。これは屋外の気象や環境で特に有用で、ユーザーが必要な予防措置を取るのに役立ちます。さらに、屋根や建物の漏水を検知して浸水による被害を防ぐための、水検出センサー、OLED 表示、micro:bit ボードを含む雨水監視システムとしても利用可能です。

全体として、さまざまな用途で雨水の存在を検出できる多機能で有効なツールです。

![Img](./media/bottom1.png)

#### 3.3.6.2 コンポーネントの知識

![Img](./media/2top.png)

**水センサー**

![Img](./media/steam.png)

水センサーは水の存在を検出できるため、通常は雨水検出システムに使用されます。雨水がセンサーの導電パッド（検知領域）に接触すると、開発用ボード（micro:bit など）に信号を送り、さまざまな動作をトリガーします。検知領域に水が多いほど、アナログ値は大きくなります。

![Img](./media/cou41.png)

**回路図：**

![Img](./media/couy41.png)

基板上の露出した平行線によって水量を検出します。水が増えるほど多くの配線が接続され、導通の接触面積が増えることで検知領域のピン2の電圧出力が徐々に上昇し、信号端子 S で検出されるアナログ値も大きくなります。水に加えて、空気中の水蒸気も検知できます。

**パラメータ：**

- 動作電圧: DC 3.3V~5V
- 動作電流: (最大)1.5mA@5V
- 最大消費電力: 0.075W
- 信号タイプ: アナログ信号

![Img](./media/2bottom.png)

#### 3.3.6.3 必要な部品

| ![Img](./media/microbitV2.png)| ![Img](./media/ExpansionBoard.png)  |![Img](./media/OLED.png) |
| :--: | :--: | :--: |
|   micro:bit V2 メインボード ×1   |        micro:bit シールド ×1         |OLED ディスプレイ ×1 |
|![Img](./media/steam1.png)|![Img](./media/usb.png) |![Img](./media/4pin.png)|
| 水センサー ×1 |micro USB ケーブル ×1|4ピンワイヤー ×1 |
|![Img](./media/3pin.png)|![Img](./media/batterycase.png)|![Img](./media/AAbattery.png)|
|3ピンワイヤー ×1 |電池ホルダー ×1|AA電池(**自前で用意**) ×6|

#### 3.3.6.4 配線図

⚠️ **配線する際は、配線の色に注意してください。**

| OLED display | wire color | micro:bit shield pin | micro:bit board pin |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| GND | black | G | G |
| VCC | red | V2 | V |
| SDA | blue | 20 | P20 |
| SCL | green | 19 | P19 |

|steam sensor| wire color | micro:bit shield pin | micro:bit board pin |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| G | black | G | G |
| V | red | V1 | V |
| S | yellow | 1 | P1 |

![Img](./media/couj6.png)

#### 3.3.6.5 プログラムの流れ

![Img](./media/flow-chart-6.png)

#### 3.3.6.6 テスト用コード

⚠️ **“if()...else if()...” 条件の閾値は実際の状況に応じて変更できます。**

**Complete code:**

![Img](./media/couj06.png)

![Img](./media/line1.png)

**簡単な説明：**

① OLED のピクセルを初期化し、OLED をクリアします。変数 rain の初期値を 0 に設定し、5×5 LED マトリックスに ![Img](./media/ab3.png) を表示します。

![Img](./media/cou18.png)

② 水センサーで読み取った降水量を変数 rain に代入し、OLED に 1 行で降水量を表示します。

![Img](./media/cou19.png)

③ 判定文: if()...else if()...else...

検出された降水量が 15% より大きく 60% 未満の場合、5×5 LED マトリックスは ![Img](./media/ab2.png) を表示し、スピーカーは警告として C3 フラット音を再生します。

![Img](./media/cou20.png)

検出された降水量が 60% 以上の場合、5×5 LED マトリックスは ![Img](./media/ab5.png) を表示し、スピーカーは警告として B5 シャープ音を再生します。

![Img](./media/cou21.png)

それ以外の場合、5×5 LED は ![Img](./media/ab3.png) を表示し、スピーカーは無音です。

![Img](./media/cou22.png)

④ 1000ms（1秒）遅延します。

![Img](./media/cou05.png)

#### 3.3.6.7 テスト結果

![Img](./media/4top.png)

配線を行い、micro USB ケーブルで電源を入れた後、外部電源（単三電池 6 本）を接続して十分な電力供給を確保してください。

Windows 10 用アプリでは、ダウンロードをクリックするだけです。ブラウザの場合は、“.hex” ファイルを micro:bit ボードに送ってください。

テストコードを micro:bit ボードにアップロードすると、OLED に検出された降水量がリアルタイムで表示されます。(**<span style="color: rgb(255, 76, 65);">例：濡らした手で水センサーの検知領域に触れて雨をシミュレートしてください</span>**)

検出された降水量が 15% より大きく 60% 未満の場合、5×5 LED マトリックスは ![Img](./media/ab2.png) を表示し、スピーカーは警告として C3 フラット音を再生します。検出された降水量が 60% 以上の場合、5×5 LED マトリックスは ![Img](./media/ab5.png) を表示し、スピーカーは警告として B5 シャープ音を再生します。降水量が 15% 未満の場合は、5×5 LED は ![Img](./media/ab3.png) を表示し、スピーカーは無音になります。

![Img](./media/dongtu-6.gif)

⚠️ **注意：実験で使われているブロック（building blocks）はこのキットには含まれていません。**

<span style="color: rgb(0, 209, 0);">(**ヒント:** 結果が表示されない場合は、micro:bit ボードのリセットボタンを押してください。)</span>

![Img](./media/4bottom.png)