「密」を測ろう

COVID-19 のパンデミックでみんながお家にこもるようになりました。 でも、たまにはお出かけしたいですよね。 

お出かけするときに気になるのが、そこで換気がしっかり行われているかどうか、です。

換気の目安となる CO₂ 濃度を測る測定器が欲しくなり、以下の記事を参考に自作してみました。

 おうちの二酸化炭素濃度を計ってみる 

使用しているセンサーは MH-Z19B というセンサーで、非分散赤外線吸収法 (non-disperse infrared, NDIR) という赤外線の吸収により CO₂ 濃度を測るしくみのようです。このセンサーのデジタル出力を、arduino という小型コンピュータで読み出して、ディスプレイに表示するしくみですね。Arduino は安い arduino nano 互換機、ディスプレイは 128 × 64 ドットの有機ELディスプレイ (organic light-emitting diode, OLED) を使いました。一番高価なのは CO₂ センサーですね。

ついでに、LED でおおまかな換気状態を表示することにしました。arduino の D2, D3, D4, D5 ピンに 150 Ωの抵抗を介してそれぞれ、青、緑、黄色、赤の LED を接続し、以下のように制御しました。

void setup() {
  MHZ19Serial.begin(9600);
  Serial.begin(115200);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

  pinMode(2, OUTPUT); //D2 pin blue
  pinMode(3, OUTPUT); //D3 pin green
  pinMode(4, OUTPUT); //D4 pin yellow
  pinMode(5, OUTPUT); //D4 pin red
}

void LED(const word ppm) {
  if (ppm < 500) {
     digitalWrite(2, HIGH); // 500 ppm 未満は青色点灯 （ほぼ外気）
     digitalWrite(3, LOW);
     digitalWrite(4, LOW);
     digitalWrite(5, LOW);
  } else if (ppm <= 1000) {
     digitalWrite(2, LOW); // 500-1000 ppm は緑（通常） ビル衛生管理法の基準
     digitalWrite(3, HIGH);
     digitalWrite(4, LOW);
     digitalWrite(5, LOW);
  } else if (ppm <= 1500) {
     digitalWrite(2, LOW); // 900-1500 ppm は黄色（注意）学校環境衛生基準
     digitalWrite(3, LOW);
     digitalWrite(4, HIGH);
     digitalWrite(5, LOW);
  } else if (ppm < 2000) {
    digitalWrite(2, LOW); // 1501-1999 ppm はオレンジ（黄色+赤）（予備的警告）
    digitalWrite(3, LOW);
    digitalWrite(4, HIGH);
    digitalWrite(5, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(2, LOW); // 2000 ppm 以上は赤（警告）
    digitalWrite(3, LOW);
    digitalWrite(4, LOW);
    digitalWrite(5, HIGH);
  } 
}

あとは loop() の中で LED(ppm) を呼ぶようにして、LED を点灯させることができました。

古いモバイルバッテリーから USB で給電するようにして、穴を開けた箱に詰め込んだら、冒頭の写真のような持ち歩きできる CO₂ センサーになりました。

続きがあります。