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リレーを制御する - Wio Terminal

このレッスンでは、土壌湿度センサーに加えてリレーをWio Terminalに追加し、土壌湿度レベルに基づいてリレーを制御します。

ハードウェア

Wio Terminalにはリレーが必要です。

使用するリレーは Groveリレーです。これは通常開（信号が送られていないときに出力回路が開いている、つまり接続されていない）リレーで、最大250V、10Aの出力回路を扱うことができます。

このリレーはデジタルアクチュエータであり、Wio Terminalのデジタルピンに接続します。アナログ/デジタル複合ポートはすでに土壌湿度センサーで使用されているため、リレーはもう一方の複合I²C/デジタルポートに接続します。

リレーを接続する

GroveリレーはWio Terminalのデジタルポートに接続できます。

タスク

リレーを接続してください。

Groveケーブルの一端をリレーのソケットに差し込みます。ケーブルは一方向にしか差し込めません。
Wio Terminalをコンピュータや他の電源から切断した状態で、Groveケーブルのもう一端をWio Terminalの画面を見たときの左側のGroveソケットに接続します。右側のソケットには土壌湿度センサーを接続したままにしてください。

前のレッスンで土壌湿度センサーを土に挿していない場合は、土に挿してください。

リレーをプログラムする

これで、Wio Terminalに接続されたリレーをプログラムで制御できるようになります。

タスク

デバイスをプログラムしてください。

前回のレッスンで作成した soil-moisture-sensor プロジェクトをVS Codeで開きます（まだ開いていない場合）。このプロジェクトにコードを追加します。
このアクチュエータには専用のライブラリはありません。デジタルアクチュエータは高信号または低信号で制御します。リレーをオンにするにはピンに高信号（3.3V）を送り、オフにするには低信号（0V）を送ります。これを組み込みのArduino digitalWrite 関数を使って行います。まず、setup 関数の最後に以下を追加して、複合I²C/デジタルポートをリレーに電圧を送るための出力ピンとして設定します：
```
pinMode(PIN_WIRE_SCL, OUTPUT);
```
PIN_WIRE_SCL は複合I²C/デジタルポートのポート番号です。
リレーが動作するかテストするために、loop 関数の最後の delay の下に以下を追加します：
```
digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, LOW);
```
このコードは、リレーが接続されているピンに高信号を送りリレーをオンにし、500ms（0.5秒）待機した後、低信号を送ってリレーをオフにします。
コードをビルドしてWio Terminalにアップロードします。
アップロードが完了すると、リレーは10秒ごとにオンとオフを繰り返します。オンとオフの間には0.5秒の遅延があります。リレーがオンになると「カチッ」という音がし、オフになると再び「カチッ」という音がします。リレーがオンのときはGroveボード上のLEDが点灯し、オフのときは消灯します。

土壌湿度に基づいてリレーを制御する

リレーが動作するようになったので、土壌湿度センサーの読み取り値に応じてリレーを制御します。

タスク

リレーを制御してください。

リレーをテストするために追加した3行のコードを削除します。その代わりに以下のコードを追加してください：
```
if (soil_moisture > 450)
{
    Serial.println("Soil Moisture is too low, turning relay on.");
    digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, HIGH);
}
else
{
    Serial.println("Soil Moisture is ok, turning relay off.");
    digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, LOW);
}
```
このコードは土壌湿度センサーから土壌湿度レベルをチェックします。450を超えるとリレーをオンにし、450を下回るとリレーをオフにします。

💁 静電容量式土壌湿度センサーは、土壌湿度レベルが低いほど土壌に水分が多く、逆に高いほど水分が少ないことを示します。
コードをビルドしてWio Terminalにアップロードします。
シリアルモニターを使ってデバイスを監視します。土壌湿度レベルに応じてリレーがオンまたはオフになるのが確認できます。乾燥した土壌で試し、その後水を加えてみてください。
```
Soil Moisture: 638
Soil Moisture is too low, turning relay on.
Soil Moisture: 452
Soil Moisture is too low, turning relay on.
Soil Moisture: 347
Soil Moisture is ok, turning relay off.
```

💁 このコードは code-relay/wio-terminal フォルダーにあります。

😀 土壌湿度センサーでリレーを制御するプログラムが成功しました！

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