二酸化炭素濃度計を作った

投稿者: | 2021/09/09

Created a carbon dioxide meter.

久々の半田づけです。今日は、家族の依頼で、ポータブルな二酸化炭素(CO2)濃度計を作ってみました。

後記(9月11日): この二酸化炭素濃度メーターを作り、しばらく評価していてから感じました。

自分の仕事場がきちんと換気できているかどうかが、本当に分かりやすい!

窓を開けていると、仕事場の二酸化炭素濃度は概ね 400〜700 ppm 程度で推移しています。しかし、窓を閉め切ると、少しずつ濃度が高まり、いずれは 1000 ppm、1500 ppm 程度に上がっていきます。インターネットで調べるといろいろな指標がありますが、事業所の二酸化炭素濃度は、1000 ppm 以下、最悪でも 5000 ppm 以下に抑えるべきのようです。

残暑の折、暑いので窓を閉めて、

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エアコンをかけています。室温と湿度は少しずつ下がり、室内は快適になります。その一方で、二酸化炭素濃度は増えていきます。いえ、二酸化炭素が多いから体に良くない。単純にそんなことは思いませんが、多くの人が出入りする仕事場、あるいは飲食店だとしたら、これは換気ができていないことの証左なのではないでしょうか? 二酸化炭素濃度というのは、室内の換気が十分かどうかという指標として、非常に有用であると感じるようになりました。

今回、私が試作した二酸化炭素濃度メーターは、十分に精確な測定器と考えていますが、1万円程度の部材費で製作できます。もしよろしければ、飲食店、理髪店、美容院などを御経営の皆様に、できるだけ安価に御提供したいと考えています。店内の換気度合いが数値で分かる、というのは、貴店のお客様にとって訴求力があるのではないでしょうか?

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センサとしては、スイスは Sensirion 社のセンサ SCD40 を使いました。このセンサは等価二酸化炭素濃度ではなく、光音響分光法(PAS)を使って真の二酸化炭素濃度を測定する、新しい製品のセンサ部品です。
測定レンジは 0〜40,000 ppm で、また、400〜2,000 ppm の範囲では、+/- 50 ppm +/- 5%(読み値)の精度を持つ、比較的精度の高いセンサです。

さて。このセンサをどうやってポータブル測定器にしようか悩んだのですが、先日、たまたま注文していた Adafruit PyBadge LC があったので、それに組み込むことにしました。最初は簡単だろうと高をくくり、サイズをきちんと測定せずにセンサを注文したのですが、搭載しようとしてビックリ。かなりサイズ的にギリギリです。特に、400 mAh の Li-Po バッテリも一緒に搭載しようとすると、実装方法が制限されることが分かりました。

が、なんとか名刺サイズに組み込みました。(写真右下)

背後にあるのは、サイズ比較のための、、、ではなく、支えのためのマウスです。

プログラムは、先日から勉強している CircuitPython で書きました。Python 自身はそれほど難しくないのですが、初めて触った displayio というコアモジュールの使い方が難しかったです。いや、慣れていないからだけだと思います。

まだ実装したい機能が全てコーディングできていないことと、コードを綺麗に整理できていないので、コードはまた近いうちに御紹介したいと思います。

以下、動作しているところです。

修正したいのは、以下のようなところです。

  • 表示を縦にうまく整列する
  • フォントを調整する
  • CO2 の表示色を、値によって変化させる
  • 消費電流を抑える(バックライトの輝度を下げるなど)
  • グラフを表示する
  • もうちょっとファンシーな感じに表示する
  • データを、自動あるいは手動でロギングする機能(RTC: リアルタイム時計を持っていないのが、ちょっと辛いところですが)

今日はここまで。

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