NAU7802搭載ロードセルアンプモジュールの紹介！
みなさんこんにちは すみやです！
今回はNAU7802搭載 Conta™ ロードセルアンプモジュールを紹介します。ロードセルアンプといえば定番のHX711がありますが、NAU7802は最大320SPSの高サンプルレートやI2C通信という特徴があります。今回はHX711との比較も含め、様々な商品を紹介します！
Contaについて
改めて簡単に説明すると、最小2cmの正方形のモジュールボードです。一部を除きピンヘッダを実装しています。Contaベースボードを使えば半田付けなしで開発ができる商品です。今回はPicossci 2 Conta Baseを使用します。このボードはRP2350Aを搭載しており、Arduino IDEでRaspberryPi Pico 2として使用できます。Contaモジュールや液晶ディスプレイで機能を拡張させたり、搭載済みのWi-Fiモジュールでネットワークに接続することもできる拡張性が高いボードです。
ロードセルアンプモジュールの比較
ロードセルといえば重さセンサの印象が強いですが、ひずみゲージとも呼ばれるセンサーです。物理的な力を測るセンサーでもあります。というわけで簡単なロボット制御で比較してみます。
スイッチサイエンスでロボットといえばmyCobotですが、同社のUltraArmを使用します。先端にロードセルを取り付け、キッチン秤に50gの力を計測し、その値に達した時にロボットを停止する方法で検証してみました。
NAU7802はHX711と分解能は同じ24bitですが、NAU7802はサンプリングレートが最大毎秒320回です。NAU7802で80SPS 320SPS、HX711で80SPSの3つで50回ずつ測定してみました。
両方とも80SPSでは差はありませんが、やはり320SPSでは精度が+-1g程度に収まっています。ロボットなどの分野ではサンプリングレートが高いほうが有利になるのではないかと思います！
おまけ
ロードセルを使った電子工作で定番ネタ、猫のトイレで体重を測定してみました。無線LAN経由で猫の体重とトイレに行ったタイミングを通知してみます。
Picossci 2 Conta BaseにはWiFiモジュールESP-WROOM-02が搭載されています。ライブラリでRP2350Aで簡単に通信可能です。 このモジュールではSSL通信は難しいため、直接Webhookを呼び出すことは難しいですが、LAN内で簡単な通信に適していると思います。今回はLAN内のサーバーでDiscoedに通知を送付するプログラムを用意しました。
ロードセルはM5Stack用はかりキット（重さユニット付き）を使います。
四つのセンサと、それらをまとめて一般的な4線式のホイートストンブリッジを構成する基板付きです。両面テープまでついているので、板を用意すれば簡単にはかりの出来上がりです。ちなみにこの商品にはHX711搭載モジュールが付属しています。ですが、ロードセルアンプはConta™ ロードセルアンプモジュール NAU7802を使用します。理由は本記事はこのモジュールの紹介記事だからです！！
早速トイレに設置してみました。当然ですが基板上におしっこがかからないようにビニールなどでしっかり養生する必要があります。
通知が来ました！ 20歳超えの高齢で寝てばかりなので、通知が来るだけで嬉しいです！健康管理のほか、トイレ掃除のタイミングの把握にも役立ちそうです！
NAU7802はHX711より消費電力を抑えたスリープ機能などがあります。Contaベースを使った方法では難しいですが、工夫次第で電源が限られた箇所の測定などに応用できると思います。というわけで、より高精度な測定もできるNAU7802の存在もぜひ覚えてください！よろしくお願いします！！