カラー化した温湿度＆暑さ指数表示端末を、ちょっと改良【2025/07/18追記】

おうちサーバーの温湿度データから求めた暑さ指数を表示する小箱を、昨年作った白黒表示のものからカラー表示に置き換えました。これで正面から見る限りでは現在のWBGT指標がとても見やすくなったのですが、ケース内のLEDを「危険」レベルの時の赤色だけにしてしまったので、正面以外からは指標が分からなくなってしまいました。
また、作っている時から気が付いていた夜間消灯時にスイッチでバックライトを点灯すると輝度MAX.になってしまう問題が、やはり地味に不便でした。
上記2点の不都合を、ちょちょっと改良しました。変化は後ろ姿だけです：

右上で光っているのはマイコン内蔵カラーLEDで、ゆっくり明滅します。また、左下に輝度調整用のボリュームが見えています。
回路図は次の通りです：

GitHubのリポジトリも更新しておきました。
配線済みの基板とLCDを部品面側から見ると、XIAO上側のLEDが赤色単色からカラーに代わり、左下にLCD輝度調整用のボリュームが付きました：

回路面（部品反対面）は、少し配線が変わっただけです：

BOMは次の通りで、合計2087.5円でした（78円の追加）。なお、電線・ハンダ・ピン・ラベル・LED光拡散キャップ等の副材はカウントしていません：

item	detail	price	pcs	subtotal
MPU	Seeed XIAO ESP32C6	1040	1	1040
LCD	M154-240240-RGB	750	1	750
C	105:RDER71H105K2K1H03B	20	1	20
C	104:RPEF11H104Z2P1A01B	10	1	10
LED	PL9823-F5	40	1	40
SW	TCF-062	10	1	10
SW	SS-12D00-G5	20	1	20
VR	3362P 103	50	1	50
subs	AE-FRSK-120-UV-TH	120	1	120
case	内寸約60x40x30mm	27.5	1	27.5

ところで、GitHubにコードをアップするとCopilotによるAI添削が受けられるようになりました。起動すると"How can I help you?"と英語で訊いてきますが、試しに日本語で「何か問題があれば教えて下さい」とプロンプトを打ってみると日本語で回答されました。その結果、大きな問題は無いけれども関数に付ける注釈はdocstringにすべきだとか、定数は大文字が慣例だ、などと教えてくれました。この辺り、私が体系的に学んでいないことがあらためて突きつけられたということで、とりあえず簡単なところだけ直しました。その他、循環的複雑度の悪かったmain()を分割したり、エラーハンドリングを共通化するなどのリファクタリングもしました。他にも気になることがコメントの英語化など色々あるのですがキリが無いので、とりあえず今日のところはこれぐらいで勘弁してやります（ぉぃ）。ちなみに、今回使ったマイコン内蔵カラーLEDは配色がGRB（緑-赤-青）順なのですがCopilotはRGB順だと思い込んだようで、コメントで明記しても執拗に「間違ってる」と言ってきました。（PL9823の色順についてweb情報が少ないのはホビー用途で「動けば正義」だからか。まぁ、3.3Vで使っている段階で「動けば正義」そのものなのですが。）
以上、引っかかっていたところが解消してスッキリしています。何かの参考になれば幸いです。
パドラッパ from MacBook Air (M2)
【2025/07/18追記】
ケースを横向きにして蓋をLCD開口にした方が造形的にも加工的にもよかったかも、と今さらになって考えています：

というのは、画面が斜め上を向くのは良いし、DAISOミニパックは蓋素材PEの方が本体素材PPよりも切りやすいからです。もしかしたらAmazon Echo Show似になるのを無意識が避けたのかも知れませんが（似てない）、1年前に気付きたかったところ。
あと、ケース加工にはホットナイフなどがいいかも、とMastodonで教えてもらいました。次に向けて考え中です。

温湿度＆暑さ指数表示端末をカラーLCD化しました

2025年の西日本は梅雨明けが平年より20日ほど早まって6/27になり、既に猛烈な暑さが来ています。6/25には昨年作った温湿度＆暑さ指数表示端末のカラーLEDが煌々と赤く輝き、同時におうちサーバーに付けているスピーカーから「暑さ指数が危険レベルです」という合成音声が流れてきました。
その、カラーLEDが赤く光っている私のMastodon投稿を見て、カラーLCDで温湿度計付きデジタル時計を作っている方が「暑さ指数の色を液晶の背景色にして表示してみた」と投稿されました。一目見て「面白い」と思い、私もカラーLCD化してみた次第です。

あらためて秋月電子さんのLCD一覧を眺めていると、
a. 1.54インチ240x240ドット (M154-240240-RGB) と、
b. 2.8インチ320x240ドットのタッチパネル＆SDカードスロット付き (MSP2807)
の2つが目に留まりました。最近発売されたばかりのa.は「いつもの」100均ケースにちょうど入りそうです（但し、下の方が蓋と干渉して見えないので、実質的に240x200程度になります）。b.は面白そうなのですが、少しばかり大きいのと、POSハンディ端末のようなオマケ機能を使うアイデアが浮かばなかったので、今回はパス。というわけで、LCDはa.を使うことにしました。
機能的には去年作った白黒端末と同様に、おうちサーバーからWi-Fiで室内外のデータを貰ってきて表示することにします。

1. 文字と背景の色は環境省の「運動に関する指針」を用います（私自身の体感とも合ってます）。
2. 室内・室外表示切り替えにスイッチを付け、「危険」レベルになったら目立つようにLEDを点滅させます（今回は単色の赤色LED）。
3. バックライトはふだん起きている時間帯だけ点灯し、通常は消灯する夜間でも「危険」レベルになったら点灯することにします。

使うLCD（a.）は電源とI/Oの電圧範囲が2.4〜3.3Vと低めなので、マイコンもこれに合わせる必要があります（まぁ、組み込みなら大抵大丈夫でしょう）。去年出てから気になっていた、Seeed Studio XIAOシリーズで初めてWi-Fi内蔵アンテナを搭載したESP32C6も大丈夫なので、これを今回は使ってみました（手持ちのRaspberry Pi PICO Wも考えたのですが、細長すぎて使いにくくて）。電圧は3.3VでOKですし、内蔵DDコンの3.3V出力も余裕ありそうです。（回路図やIC仕様を確認するとXIAO内蔵のDDコンは1A出力で、ESP32C6自体は高々400mA、a.のLCDはドライバー7.5mAとバックライト40mA max、あとはLED程度。但しレーティングは不明。）CircuitPythonもサポートされていて、a.のLCDドライバST7789Vも使えます。
部品が着いて、すぐに検討を始めました。いきなり面食らったのがXIAO ESP32C6にCircuitPythonのF/Wを書き込んでリセットしてもドライブがマウントされないこと。実はESP32C6はUSB OTG非対応で、同じXIAOシリーズのnRF52840などとは使い勝手が違うようです（ちなみにESP32S系はUSB OTG対応）。USBシリアル接続にはThonnyが推奨だということで、Muエディタ終了のお知らせを承けてインストールだけしていたものを使うことにしました。（他にwebシリアルという手もあるのですが直接編集できないなど不便でパス。）
ツールの使い方だけ分かれば、あとは大体いつも通り。CircuitPythonはチュートリアルがしっかりしているので、初めてだったWi-Fi接続や液晶表示も特に問題無くできました。特にWi-Fiについては、ssidなどのパラメータをsettings.tomlファイルに隠蔽することが推奨されており、このおかげで手軽にコードを共有できます（このやり方は便利なので他でも使おうと思います）。ただ、デフォルトのフォントが好みでなかったので、ちょっとFelo AIさんに訊いて、MINTIAで有名なFuturaフォントをotf2bdfで変換して使うことにしました（これは再配布しません）。ところが、フォントを変えると表示はいいのですが処理が重く、書き換えているのが目で見えるほど時間が掛かります。
このタイミングで表示エリアが縦に広がったことと等幅フォントを使わなかったことに対応したwebアプリも新たに起こしました。そのレスポンスは次の通りです：

（PCのChromeによるキャプチャ）
・・・というようなことをしながらでも、1日でブレッドボード上で一通り動くところまではできました。その後、関数を整理したりエラー発生時の処理を加えたりウォッチドッグタイマを仕掛けたりしてコーディングに区切りを付け、実機制作にかかりました。手順としては配置をざっくり検討し、ケースのLCD面を開口し、部品をはんだ付けし、スイッチと電源コネクタの位置を現物合わせで開口して、一安心したら配線です。まず、できたケースはこの通りです：

加工はカッターナイフがメインで、一部ハンドドリルを使いましたが、もうちょっと楽な方法は無いものか。
続いて配線済みの基板とLCDを部品面側から見ると、この通りです：

回路面（部品反対面）からは、この通りです：

LCD裏側のピンヘッダ高さに相当する厚さの消しゴムを貼って、回路側の基板と水平が出るようにしています。これをしないと、何かの拍子にLCDを触るとケース内にLCDが倒れます。
組み立てたものが、こちらです（冒頭の写真再掲）：

従来の白黒端末と重ねて見ると、こんな感じ：

コントラストが良く、文字も明瞭になって見やすくなりました。
ところが、組み立てた後にネットワークエラーが頻発するようになりました。配線は合っているようで（というか、基本的に動いているし電圧関係もおかしくない）、Thonnyに繋いでもデバッグが利かないというピンチ。もしかして、と思ってXIAO ESP32C6とLCDの3.3Vにパスコンを入れたらあっさり直りました。Wi-Fiを使うのに不用意にピンヘッダを使ったりペリフェラルへ長いラインを引いたりしたらダメだね、という基本的なお話でした。
実際に使い始めたところ、わが家の居間ではバックライトが眩しすぎるという問題も出ました。これはHigh/LowのみだったバックライトのコントロールをPWMで調整し、結果として20%ぐらいで落ち着きました（上記の写真はバックライト輝度調整後です）。しかしながら、夜間消灯時にスイッチでバックライトを点灯するときはLCDの内部プルアップで単なるHighレベルになってしまうので、暗く点いて欲しいタイミングで眩しくなる、というトラップになっています。これだけのためにポートを1つ使うのもなぁ、と悩んでいるところです（いっそ可変抵抗で調整した方がいいかも）。
以上の検討を踏まえた回路図は次の通りです：

XIAO ESP32C6が機能てんこ盛りなおかげで、とてもシンプルになりました。
コードはGitHubにリポジトリを作って置いておきました。なお、ここにはネットワークパラメータ(settings.toml)とフォントは置きませんので、そのまま動くものではありません。
BOMは次の通りで、合計2009.5円でした。なお、電線・ハンダ・ピン・ラベル等の副材はカウントしていません：

item	detail	price	pcs	subtotal
MPU	Seeed XIAO ESP32C6	1040	1	1040
LCD	M154-240240-RGB	750	1	750
C	105:RDER71H105K2K1H03B	20	1	20
C	104:RPEF11H104Z2P1A01B	10	1	10
LED	OSR6LU5B64A-5V	12	1	12
SW	TCF-062	10	1	10
SW	SS-12D00-G5	20	1	20
subs	AE-FRSK-120-UV-TH	120	1	120
case	内寸約60x40x30mm	27.5	1	27.5

白黒からカラーになって部品点数が激減して1000円もお安くなったのは、XIAO ESP32C6が機能の割に安く、LCDの値差も無かったおかげです。
さて、
関東以北の梅雨明けはまだですが、空梅雨の高温になったりゲリラ豪雨に見舞われたりしているようです。琵琶湖の水位も低めで推移しています。この、全体的には雨が降らないけれど降るときは土砂降りになるという現象が地球温暖化に伴うものであることを、竹筒の太くなった「ししおどし」モデルで説明されているのを最近知りました：

出典：国立環境研究所 気候変動適応情報プラットフォーム（A-PLAT）：気候変動適応における広域アクションプラン：災害対策分科会：災害時の孤立に備える～地域特性に応じた減災としての適応～（気候変動 適応における広域アクションプラン2024年度版） p.10
折しも参議院選挙が7/20まで行われているところ、温暖化防止・再エネ化などへ本気で取り組む候補者・党が躍進できればいいなと思っているところです。もちろん自分でも温暖化抑止にできることを引き続き行います。
以上、何かの参考になれば幸いです。
パドラッパ from MacBook Air (M2)