M5Stackで機械振動モニター

Machine vibration monitor ・设备振动监测

加速度センサーで機械の振動を監視し、異常を検知します。

部品リスト（BOM）

部品	役割	ポート	リンク・価格
M5Stack Core2	Controller	grove_i2c, grove_analog, grove_uart, mbus	official page — $46.9
Unit Accel	Accelerometer	grove_i2c	official page — $3.95

配線

M5Stack Core2 → Unit Accel (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2と加速度ユニット（Unit Accel）で作る、機械の振動監視装置です。加速度ユニットが機械の振動を測定し、異常な振動を検出するとCore2の画面に警告を表示します。工場のモーターやポンプなどの状態監視に役立ちます。

部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、Unit Accel（加速度センサーユニット）、Groveケーブル（I2C用、通常ユニットに付属）、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
Groveケーブルでつなぐ — Unit AccelはI2C接続です。Groveケーブルの一端をUnit Accelに、もう一端をCore2の赤いPort.A（I2Cポート）に差し込みます。コネクタは一方向にしか入らないので、無理に押し込まないでください。
パソコンにつないでMicroPythonを書き込む — USB-CケーブルでCore2をパソコンにつなぎます。UIFlowやThonnyなどのツールで、Core2にMicroPythonファームウェアが入っていることを確認し、下のコードをデバイスにコピーして実行します。
振動のしきい値を調整する — コードを実行し、画面に表示される加速度の数値を見ます。通常時の振動の最大値を観測し、その値より少し高い値をALARM_THRESHOLDに設定します。例えば、通常時が±1.5gなら、2.0gに設定します。
異常振動をテストする — Unit Accelを軽く叩いたり振ったりして、しきい値を超える振動を与えます。画面に「ALARM!」と表示され、振動が収まると「OK」に戻ることを確認します。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + Unit Accel (ADXL345) vibration monitor
# Wiring: Unit Accel -> Core2 red Port.A (I2C)
import time
from machine import Pin, I2C
from m5stack import lcd

# I2C setup for Port.A (Core2: sda=21, scl=22)
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)

# ADXL345 I2C address
ADXL345_ADDR = 0x53

# Initialize ADXL345
def init_adxl345():
    # Enter measurement mode (power_ctl register 0x2D, bit 3 = 1)
    i2c.writeto_mem(ADXL345_ADDR, 0x2D, b'\x08')
    # Set data format: full resolution, +/-16g (register 0x31, bits 3:0 = 0x0B)
    i2c.writeto_mem(ADXL345_ADDR, 0x31, b'\x0B')
    # Set bandwidth rate to 100 Hz (register 0x2C, value 0x0A)
    i2c.writeto_mem(ADXL345_ADDR, 0x2C, b'\x0A')

def read_accel():
    # Read 6 bytes from data register 0x32 (X, Y, Z each 2 bytes)
    data = i2c.readfrom_mem(ADXL345_ADDR, 0x32, 6)
    # Convert to signed 16-bit values
    x = (data[1] << 8 | data[0]) if data[1] < 128 else (data[1] << 8 | data[0]) - 65536
    y = (data[3] << 8 | data[2]) if data[3] < 128 else (data[3] << 8 | data[2]) - 65536
    z = (data[5] << 8 | data[4]) if data[5] < 128 else (data[5] << 8 | data[4]) - 65536
    # Scale to g (full resolution: 4 mg/LSB for +/-16g)
    x_g = x * 0.004
    y_g = y * 0.004
    z_g = z * 0.004
    return x_g, y_g, z_g

# Initialize sensor
init_adxl345()

# Alarm threshold in g (adjust after calibration)
ALARM_THRESHOLD = 2.0

while True:
    x, y, z = read_accel()
    # Compute magnitude of acceleration (excluding gravity? we just use max absolute)
    max_axis = max(abs(x), abs(y), abs(z))
    lcd.clear()
    lcd.print('X: %.2f g' % x, 10, 20)
    lcd.print('Y: %.2f g' % y, 10, 40)
    lcd.print('Z: %.2f g' % z, 10, 60)
    lcd.print('Max: %.2f g' % max_axis, 10, 80)
    if max_axis > ALARM_THRESHOLD:
        lcd.print('ALARM!', 10, 110, lcd.RED)
    else:
        lcd.print('OK', 10, 110, lcd.GREEN)
    time.sleep(0.2)

コツ・安全上の注意

安全：Core2とユニットは乾いた状態で使用し、水やほこりの多い環境では適切なケースに入れてください。
しきい値の調整：最初はALARM_THRESHOLDを低め（例：1.5g）に設定し、実際の振動を確認しながら上げてください。誤報を減らせます。
I2Cアドレスの確認：ADXL345のアドレスはデフォルトで0x53ですが、他のI2Cデバイスと競合しないことを確認してください。
電源：Core2はUSB-Cまたは内蔵バッテリーで動作します。長時間の監視にはUSB給電を推奨します。

この作り方はAIが構成から生成したものです（未検証）。通電前に配線とコードをご確認ください。

この構成はAIが実在するM5Stack部品から設計し、ポート互換をサーバで検証したものです。編集・共有できます。

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UnitKit は M5Stack® 製品向けの非公式ツール。作りたいものを書くと、部品リストと配線図が出ます。