M5StickC 2JCIE-BU01 GCP

M5StickCでOMRON 2JCIE-BU01のデータを収集してGCP IoT Coreに送信するアプリケーションを作った記録。 のつもりだったけどWiFiが不安定すぎて使い物にならなかった記録。

材料

• M5StickC
• OMRON 2JCIE-BU01
• GCPアカウント

構成

M5StackC 2JCIE-BU01 GCP IoT Core Block Diagram

ライブラリ

• M5StickC : 0.2.0
• arduino-esp32 : 1.0.4
• arduino-mqtt : 2.5.0
• Google Cloud IoT Core JWT : 1.1.11

BLE

M5StickCがセントラルOMRON 2JCIE-BU01がペリフェラルとなる。 OMRON 2JCIE-BU01のセンサデータはAdvertising Packetに含まれているのでM5Stickcは2JCIE-BU01がブロードキャストするAdvertising Packetを拾えばよくペリフェラルに接続する必要がない。

センサデータはAdvertising PacketのManufacturer Specific Dataに含まれている。 Manufacturer Specific DataはBLEAdvertisedDevice ClassのgetPayload()かgetManufacturerData()で取り出すことができる。 getManufacturerData()は何故かString型を返すので今回はgetPayload()を使用した。

アクティブスキャンで取得できるはずのSCAN_RSPフレームは何故か最初の1回しか取得できなかった。

class MyAdvertisedDeviceCallbacks : public BLEAdvertisedDeviceCallbacks
{
	void onResult(BLEAdvertisedDevice advertisedDevice)
	{
		String deviceAddress = advertisedDevice.getAddress().toString().c_str();
		if (deviceAddress.equalsIgnoreCase(omronSensorAddress))
		{
			uint8_t *payload = advertisedDevice.getPayload();
			size_t paylen = advertisedDevice.getPayloadLength();
		}
	}
};

Google Cloud IoT JWT

https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-iot-arduino/tree/master/examples/Esp32-lwmqtt を参考にただ使うだけ。

arduino-esp32 が1.0.5だと動かなかったので1.0.4を使った。

LCD

2JCIE-BU01のセンサデータを表示することにしたが常に見るわけではないのでLCDはButtonを押したときに表示して一定時間でOFFするようにした。 消費電力を落としつつすぐ復帰できるようにするためにはLCD ControllerのST7735SVをSleep ModeにしてバックライトをOFFにすればよい。これでST7735SVのメモリを保持したままLCDの電源をOFFにできる。

Display OFF

// sleep display and turn off backlight
M5.Axp.SetLDO2(false);
M5.Lcd.writecommand(ST7735_SLPIN);

Display ON

Sleep Modeを解除した後に120msの待ち時間が必要。

// wake up display and turn on back light
M5.Lcd.writecommand(ST7735_SLPOUT);
// it is necessary to wait 120msec before sending next command
// because of the stabilization timing for the supply voltages and clock circuits.
delay(120);
M5.Axp.SetLDO2(true);

AXP192のAPIにM5.Axp.SetSleep()というAPIがあるがこれはLCDとST7735SVの電源が両方落ちてしまうので復帰させるときに再初期化が必要。ちょっと試してみたところうまく復帰できなかった。

Button

約100ms周期でM5.update()を呼び出すと安定してイベントが取得できた。これより長いと反応が鈍くなるようだ。

メモリ使用量

WiFiとBLEが大きいのでPartition SchemeはNO OTA(Large APP)を選択しないと入らない。 ビルド結果は以下のようになった。

最大2097152バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが1563078バイト（74%）を使っています。
最大327680バイトのRAMのうち、グローバル変数が62612バイト（19%）を使っていて、ローカル変数で265068バイト使うことができます。

WiFIの安定性

WiFiとBLEを同時につかうとWiFiが不安定になるようだ。 WiFiだけ使う場合はそこそこ安定していた。 BLEはWiFiが動いていても安定していた。

ソースコード

https://github.com/ttymrz/m5stickc_2jciebu01_gcp

リンク

• https://docs.m5stack.com/#/en/core/m5stickc
• https://github.com/m5stack/M5StickC
• https://github.com/m5stack/M5-Schematic
• M5StickC非公式日本語リファレンス https://lang-ship.com/reference/unofficial/M5StickC/
• https://github.com/nkolban/ESP32_BLE_Arduino
• BLE doc https://github.com/nkolban/esp32-snippets/tree/master/Documentation