PIC+SPI+I2C 自記温湿度計+気圧計+8ch電圧計+周波数カウンタ（技術要素一覧表）: セッピーナの趣味の天文計算

最近
　　「海面更正気圧の計算結果を気象庁とくらべてみた - I2C大気圧センサーLPS25H+LPS331AP」
とか
　　「確度0.0005ppmの周波数測定 - GPSの1PPS出力を使った高精度周波数カウンタ」
を書いていて具体的にどうやって測定しているのか書かなきゃまずいとは思うんですがシステム(?)が肥大化してしまって記事の中に書けるようなものではなくなっています。

そこで測定装置の構造、回路、プログラムについてまとめ的な記事を書くことにしました。
でもこれまたとても一つの記事に収まりきれる内容ではないので分割して書くことにします。

今回は全体像です。

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これまでお見苦しいところをお見せてしてきましたがちょっとまとまりがついてきました。

上から見たところ
ちょっとホコリが積もっていますがSDカードに記録するインターバルを設定中です。

ブロックダイアグラム（クリックすると拡大されます。上の画像も）

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PIC	PIC18F26K22	「PIC+SPI+I2C 自記温湿度計+気圧計+8ch電圧計のソース - main()」
入出力I/F	タクトスイッチ * 2 可変抵抗	測定内容や測定方法を設定するためのインターフェース「PIC+SPI+I2C 自記温湿度計+気圧計+8ch電圧計のソース - main()」
周波数カウンタ	（PIC18F26K22）	周波数測定、周期測定、時刻標準の比較「GPS/RTC(DS3234)の1PPS出力を利用した超高精度周波数カウンター」
PWM	（PIC18F26K22）	恒温槽のヒータ、ペルティエ素子の制御「データシートを読んで考えたPIC/PWMの使い方 - 恒温槽のヒータを作る」
LCDディスプレイ	ACM1602N1-FLW-FBW	測定結果の表示「I2Cのソース - PIC12F1822/16F1705/16F1938/18F26K22 - LCD(ACM1602)を例にして」
	AQM1602XA-RN-GBW	測定結果の表示（サブディスプレイ）「I2C薄型液晶ディスプレイ（LCD）・AQM1602XAの使い方」
リアルタイムクロック	DS3234S	時計、周波数測定の基準信号「PICでSPI - 超高精度SPIバスRTC（リアルタイムクロック）DS3234Sの使い方」（ソース付き）「RTC(リアルタイムクロック)の時刻を合わせる方法 - DS3234Sを例に」
〃	DS1307+	「PICでI2C - リアルタイムクロック(RTC) DS1307+の使い方」
GPS受信モジュール	GM-5157A	時刻/時間標準「はじめてのGPS受信モジュール - GM-5157A - 概要」「確度0.0005ppmの周波数測定 - GPSの1PPS出力を使った高精度周波数カウンタ」
データ記録・保存	SDカード	測定結果の記録「PICでSPI SDカードを読み書きする」
〃	AT24C1024B-PU25 1Mbit EEPROM	測定結果の記録
ADコンバータ	MCP3553/20.6bit	電圧、電流等の測定（熱電対、測温抵抗体抵抗値、pn接合順方向電圧の精密測定）「22ビット（20.6bit）ADコンバータMCP3553の使い方」
	MCP3425/16bit	電圧、電流等の測定（測温抵抗体、サーミスタの抵抗値、pn接合順方向電圧測定）「PICでI2C - ＡＤコンバーター・MCP3425の使い方」
〃	MCP3802/8ch/12bit	電圧、電流等の測定（サーミスタの抵抗値測定）「PIC18F26K22でSPI - 8ch/ADコンバータ MCP3208の使い方（ソース付き）」
DAコンバータ	MCP4726/12bit	定電流源（電圧電流変換回路）の基準電圧用「pn接合順方向電圧(VBE)の理想係数や温度特性の測定装置（12bitDAコンバータMCP4726)」
〃	PIC16F1705/10bit	周波数・振幅が安定した正弦波発生器「PIC16F1705の8ビットDACを使って(実用的)正弦波発振器を作る」
バイナリーカウンター（テスト用）	74HC4040	分周、周波数差の測定「24ビットバイナリーカウンター（12STAGEリップルキャリー・バイナリー・カウンター」
アナログスイッチ	TC74HC4066 TC4066	マルチプレクサ「同じアドレスのI2Cデバイスを使う」「I2Cデバイス・アドレス一覧」
マルチプレクサ	論理回路	「超高精度SPIバスRTC（リアルタイムクロック）DS3234Sを使った周波数カウンターの実力」
	アナログ・スイッチ SN74HC4066 TC4066	「四線式抵抗測定用マルチプレクサ（４回路２接点スイッチ相当）」
	ドライバ（コンパレータ） LM399	「抵抗値/温度測定用マルチプレクサのドライバ」
入出力端子の増設	MCP23017	マルチプレクサの制御信号、外部機器の制御「PICの入出力ピン（IOポート）を増やす方法 - MCP23017の使い方」
温度	測温抵抗体（Pt100,白金薄膜抵抗） R0K1.232.6W.B.008 等	「(白金)測温抵抗体（白金薄膜抵抗）の使い方 - 基礎編というか入門編というか....」「（趣味の）白金抵抗温度計の製作 - 準備編」
〃	サーミスタ NTSA0XH103FE1B0等	「サーミスタで温度を測る - 温度と抵抗値の相互変換 - B定数について」「PICで作るお手軽サーミスタ温度計 (2) - ソース付き」
〃	熱電対 Type K/クロメルアルメル Type T/銅コンスタンタン	「熱電対起電力を直接測定できる22bit(20.6bit)ADコンバータMCP3553」「熱電対の起電力の近似式 - 起電力と温度の相互変換」
〃	pn接合	「pn接合順方向電圧（VBE）の温度係数を測ってみた（高精度版）」
〃	AM2321 温度・湿度	「温度センサー3種の精度比較（摂氏0度～40度編）」
〃	LPS331AP 大気圧・温度	「PICでI2C - 大気圧・温度センサーLPS331APの使い方」
〃	LPS25H 大気圧・温度	「I2C/SPI大気圧センサーLPS25Hの使い方 - 1 - 実装」
湿度	熱電対通風乾湿計	「通風乾湿球湿度計を熱電対とありあわせの材料で作ってみた」
	AM2321 温度・湿度	「I2C温湿度センサーAM2321の湿度を通風(熱電対)乾湿球湿度計とくらべてみた」
大気圧	LPS331AP 大気圧・温度	「PICでI2C - 大気圧・温度センサーLPS331APの使い方」
〃	LPS25H 大気圧・温度	「I2C/SPI大気圧センサーLPS25Hの使い方 - 1 - 実装」
〃	MLP115A2 大気圧	「意外に正確そうなI2C大気圧センサーMPL115A2の測定値」
風向風速	製作予定	「風速計・風向計を作る - 1」
交流電圧計		「交流電圧計（ミリバル）の簡単な作り方」
ベクトル電圧計		「複素数としての電圧・電流を測る方法 - 原理」「ちょっと凝った交流電圧計（ミリバル）の作り方 - 1」
自動平衡ブリッジ		「自動平衡ブリッジの原理と回路の作り方」
LCRメーター		「LCRメータの仕組みと作り方」「コンデンサーの容量とESR・誘電正接(tan δ)を測ってみた」
正弦波発生器		「PIC16F1705の8ビットDACを使って(実用的)正弦波発振器を作る」「PIC16F1705のDAコンバータを使った正弦波発振器（発生器） - 改良版」
VFコンバータ		「VFコンバータ(VCO)の製作(1) - 自動周波数特性測定器に向けて」
制御電圧発生器		「続々・コレクタ電圧(ICE)とコレクタ電流(IC)の関係を調べてみた　-　積分回路とMCP3208を使う」
電圧電流変換/ 定電流回路	バイラテラル回路	「サーミスタ/白金測温抵抗体/pn接合による温度測定のための定電流電源（バイラテラル回路）」
基準電圧源	LM4040AIZ-4.1/NOPB 4.096[V]	「（趣味の）白金抵抗温度計の製作 - 準備編」
	REF5030	「サーミスタ/白金測温抵抗体/pn接合による温度測定のための定電流電源（バイラテラル回路）」
高精度抵抗	金属箔抵抗器等	「精密抵抗のお値段 - 抵抗器の精度と価格の関係」「金属皮膜抵抗と炭素皮膜抵抗の温度係数を測ってみた - まとめ」
恒温槽		「恒温槽 - 温度を一定に保つアルゴリズム - 1」「温度を一定に保つ方法 - ミニ恒温槽の作成に向けて(3)」