低価格NDIR式CO2センサー「MH-Z19C(ピンヘッダー付)」とM5StickCで二酸化炭素濃度をお手軽測定する!

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BOOTHで販売しているM5StickC/Plus用「Co2 HAT」の新バリエーションとして、半田付け不要の「ソケット版」が追加されました!

尚、今回の「ソケット版」では「MH-Z19B」と「MH-Z19C」の両対応となっております♪

半田付け苦手なのよね…という方も、「MH-Z19B」が入手難で「MH-Z19C」しか買えなかった…という方も、是非お試しあれ♪

 

2019年11月にリリースした従来版のM5StickC/Plus用「Co2 HAT」は、有難いことに大変ご好評頂いておりまして、世の中の二酸化炭素濃度測定欲はこんなに高かったのか!?と驚いている次第です。

※従来版のM5StickC/Plus用「Co2 HAT」の紹介記事はコチラ↓を参照下さい。

M5StickCでCO2濃度を測定する!
やだぁ!? ここ、空気悪くな~い!? ・・・いや、人間関係が険悪とかでは無くて、部屋の空気の事でして・・・頭痛くなったり眠くなったりとかするんですよ~。 空気中のCO2(二酸化炭素)濃度によって、眠気や吐き気などの症状が出ることもあるらしいので、気のせい(人間関係のせい?)ではない事を証明すべく、CO2濃度を測定する装置を作ってみました。

 

コロナ過で換気の重要性が叫ばれる昨今では、二酸化炭素濃度の変化を目安にして換気を促す様な向きもある様ですね。

もしかしてCO2センサーブーム来てるのかしら!?と思いきや、センサーメーカーが新バージョンの「MH-Z19C」に生産を移した影響で、昨年秋頃から「MH-Z19B」の入手性が悪化して”欲しくても買えない”という状態が続いておりました。(ホント、いつもブームに乗れないのよねw)

「MH-Z19C」がそのまま使えれば良かったのですが、従来版のM5StickC/Plus用「Co2 HAT」は薄型化の為に「MH-Z19B」へ直接半田付けする仕様となっており、(現時点では)ピンヘッダー付きしか販売されていない「MH-Z19C」は対応外だったのです!

 

年が明けて二月も終わりそうですが、ようやくソケット版をリリースの運びとなり、新バージョンの「MH-Z19C」も使用可能になりました♪ 大変お待たせしました・・・m(__)m

 

誤反応の多いMOXガスセンサー式(eCO2と表記されてるのは大抵コレ)と違い、比較的安定感のあるNDIR式センサーで且つ低価格な「MH-Z19シリーズ」はとても使いやすいセンサーだと思います。

やみくもに換気するのではなく、ちゃんと二酸化炭素濃度の変化を見て、みんなが幸せな換気をしましょう♪

M5StickC/Plus用「Co2 HAT(ソケット版)」の特徴

それでは、従来版のM5StickC/Plus用「Co2 HAT」との差異についてご紹介します!

 

MH-Z19BとMH-Z19C(共にピンヘッダー付きタイプ)に対応

「MH-Z19C」は電子工作界隈では有名な秋月電子通商でも取扱いされております。

CO2センサーモジュール MH−Z19C: センサ一般 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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アリエク等の海外通販に頼らず、日本の老舗ショップで普通に買えるのはとても素晴らしいことです!!

(秋月さんなら、偽物つかまされる心配もないですよね♪)

 

ですが、現時点ではピンヘッダー付き版しか取り扱いがないんですよね・・・。

ピンピッチは2.54mmなれど、2列の間隔が2.54mmピッチとは微妙違っているので、そのままブレッドボードに挿せないという悩ましい形状・・・。(^_^;)

 

ジャンパー線で紐出しした不安定な状態で運用してる人も多いのでは無いでしょうか?

MH-Z19Cは電源電圧要求が大変厳しいですし、ジャンパー線紐出しは出来れば避けたい所です。

 

そこで、本M5StickC/Plus用「Co2 HAT(ソケット版)」を使えば、そのままソケットに挿すだけの簡単セットアップが可能となります。

(写真はMH-Z19Cの例)

 

ね、挿すだけで簡単でしょ? (半田付け不要って楽ですよね~♪)

筐体に収めることで「MH-Z19C」内LEDの眩しさ軽減

「MH-Z19B」と違い、「MH-Z19C」はセンサー内部のLEDがかなり明るく光り目立ちます。

おまけに、点滅サイクルも5秒毎から1秒毎に変更されていて、更にウザったさが増してます。(苦笑)

 

そこで、本M5StickC/Plus用「Co2 HAT(ソケット版)」では、出来るだけ光漏れが起きない様に全体を覆う様な構造にしてみました。(通気口はありますので、完全密封ではありませんが。。)

 

(写真の赤矢印箇所が光ります)

カバーを付けても周辺の明るさによってはLEDの点滅が薄く見えてしまいますが、剥き出しノーガードよりはかなりマシになると思います。

 

必要なブツ

M5StickC/Plus用「Co2 HAT(ソケット版)」キット(必須)

BOOTHの販売リンクはコチラ↓

M5StickC/Plus用「Co2 HAT(ソケット版)」キット(※Co2センサ別売り) - きっと何かに役立つでしょ!? - BOOTH
「M5StickC」用の「Co2 HAT(ソケット版)」キットです。 NDIR式CO2センサーの「MH-Z19B」あるいは「MH-Z19C」を使って、CO2濃度の測定をすることが出来ます。(本キットには「MH-Z19B」または「MH-Z19C」は付属しません) 1枚目写真は、キット組み立て後の使用イメージです。 本キッ...【続きを読む】

 

スイッチサイエンスの販売リンクはコチラ↓

M5StickC/Plus用Co2 HATキット(MH-Z19C用)
低価格NDIR式CO2センサーのMH-Z19C(またはMH-Z19B)を使って二酸化炭素(CO2)濃度の測定をすることが出来るCO2 HATキットです。 ※MH-Z19BやMH-Z19C、M5StickC/Plusは付属しません。 特徴 半田付け不要でプラスドライバーだけで簡単に組み立て出来ます。 ケースに収めることに...【続きを読む】

 

「M5StickC」または「M5StickC Plus」(必須)

「M5StickC(無印)」は販売収束しつつある様です。

 

現状では、古いタイプの「M5StickC(無印)」を買う理由はないと思いますので、今から購入するなら、後継モデルの大型液晶タイプ「M5StickC Plus」の方をお勧めします。

当方が公開しているCo2 HAT用サンプルプログラムでも、液晶が大きい分「M5StickC Plus」だと左にトレンド矢印が表示されUIが若干リッチになります♪ので、そういう意味でも「M5StickC Plus」の方をお勧めします。

 

NDIR式CO2センサー「MH-Z19C」(必須)

光学式(NDIR)CO2センサーの「MH-Z19C」(あるいは「MH-Z19B」)のピンヘッダー付きが必要です。

先にも書きましたが、出所の怪しいショップだと偽物も流通している様なので、現状では電子部品通販老舗の秋月電子で買うのが一番安心感があると思います。(お値段的にも良心的です♪)

CO2センサーモジュール MH−Z19C: センサ一般 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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尚、CO2センサーの「MH-Z19B」あるいは「MH-Z19C」は下向きにピンヘッダーが出てるタイプである必要があります。(上の秋月電子のリンクはこのタイプ)
「MH-Z19B」は偽物の流通が非常に多いので、現状では避けた方が良いでしょう。

 

M5StickC/Plus用壁付けホルダー(オプション)

ついでに、拙作の壁付けホルダーを使うと設置しやすくなり幸せになれます。(私も商品が売れて幸せになれます♪)

「M5StickC/Plus用壁付けホルダー」の商品説明ページ
概要 「M5StickC」・「M5StickC Plus」用の壁付けホルダーです。 販売リンク 販売サイトによって、商品のバリエーションに違いがありますので、発注前によくご確認ください。 BOOTHの販売リンクはコチラ↓ スイッチサイエンスの販売リンクはコチラ↓ (スイッチサイエンスでは、単品販売ではなく、お得...【続きを読む】

 

注意事項

当然ですが、全ての環境で動作を保証するものではありません。各自の判断で自己責任としてご利用願います。

CO2センサーから出力される値が正しいという保証は当方では出来ません。詳しくはセンサーメーカーのマニュアルをご参照下さい。
キャリブレーションはシリアルコマンドのみの対応となります。(HD端子によるキャリブレーションは基本的に未対応としてます! GitHubのReadMeを読んで分かる人はよしなに・・・)
センサーの5V電源には供給側(M5StickC/Plus)の5V OUTをそのまま使っております。「MH-Z19C」は電源電圧の要求仕様が5.0±0.1Vとかなり厳しめですが、センサーメーカーに問い合わせたところ、「MH-Z19B」同様の4.5V~5.5Vでも動作はするとのことでした。 M5StickC/Plusの5V OUTは、前段にDCコンバータが入っていて比較的5.0V近い電圧で出力されるので、この構成とさせて頂きました。

使用方法

基本的には、従来版のM5StickC/Plus用「Co2 HAT」と同じなので、こちら↓を参照下さい。

M5StickCでCO2濃度を測定する!
やだぁ!? ここ、空気悪くな~い!? ・・・いや、人間関係が険悪とかでは無くて、部屋の空気の事でして・・・頭痛くなったり眠くなったりとかするんですよ~。 空気中のCO2(二酸化炭素)濃度によって、眠気や吐き気などの症状が出ることもあるらしいので、気のせい(人間関係のせい?)ではない事を証明すべく、CO2濃度を測定する装置を作ってみました。

 

プログラムは、本ソケット版もはんだ付け版(従来版)も共通です。

(先ほどの従来版リンク先にはユーザーの応用作例リンクも載せております)

 

差異がある組み立て方法については、以降の項を参照下さい。

「Co2 HAT(ソケット版)」を組み立てる

まずは届いたブツを確認して下さい。半完成品の「Co2 HAT(ソケット版)」が入っています。

保護カバーと「M5StickC」用ツバ部品を真直ぐ引き抜いて外します。

ネジを2本外すと、基板と「M5StickC Plus」用ツバ部品が出てきます。(写真は同梱品全景)

ケースは3Dプリント品なので、若干のバリ・荒れなどが御座います。使用上の問題はありませんので、悪しからずご了承願います。

 

ツバ部品の取り付け

M5StickC本体の液晶淵に引っかけるツバ部品(下記写真)は「M5StickC」用と「M5StickC Plus」用の両方が付属します。(2021/6/25出荷分より)

ツバが長い方が「M5StickC」用で、ツバが短い方が「M5StickC Plus」用です。一度付けると外せません(付け替えは出来ません)ので、絶対に間違えない様にして下さい。

 

まずは、ツバ部品を選択し、上カバーと写真の様に並べて下さい。(ツバ部品の裏表に注意!

写真の青矢印のカギ状部分の凹凸が噛み合う様に装着します。

尚、ツバ部品の先端(写真赤丸部位)は大変脆いので、組み立て時に不用意な力を掛けると折れます。 以降の作業で折らない様に注意して下さい。

 

続いて、上カバーのカギ状部分の真上から、真直ぐ下に向けて押し込みます。(先程のツバ部品の先端部位に力を掛けない様に注意して下さい!)

少し刺さったら、裏返しにしてカギ状の凹凸にちゃんと刺さっているかを確認して下さい。

カギ状の凹凸にちゃんと刺さっていることが確認出来たら、最後まで力を掛けて押し込みます。

最後まで(上カバーの底とツバ部品の底が揃うまで)しっかり挿し込んで下さい。

 

「MH-Z19B」(または「MH-Z19C」)の取り付け

別途ご用意頂いてる「MH-Z19B」(または「MH-Z19C」)を「Co2 HAT」基板に装着します。(写真は「MH-Z19C」の例です)

 

「Co2 HAT」基板は手半田実装なので、若干見栄えは悪いかも知れませんが、機能上は問題ありませんので、ご容赦下さい。

 

「Co2 HAT」基板に「MH-Z19B」(または「MH-Z19C」を真直ぐに挿し込みます。

しっかり根元まで差し込みましょう!(写真は「MH-Z19C」の例です)

敢えて言うまでもないかも知れませんが、4ピンと5ピンの向きを間違えて逆に装着しない様に気を付けて下さい。
「MH-Z19B」で白いコネクタが付いている場合は、そのままではカバーが閉まりません。「MH-Z19B」の基板のミシン目シルクに沿って折って除去して下さい。折った箇所は出来る限りバリ取りして端面が綺麗な状態になる様にしてください。

ケースの組み立て

続いてケースを組み立てます。

 

下カバーに「Co2 HAT」基板を載せます。

続いて、上カバーを上から被せます。

横からみて、隙間が殆ど無い様に被さっていればOKです。

裏返して、最初に外したネジを元の様に締めます。

以上で、「Co2 HAT(ソケット版)」の組み立て完了です!!

「Co2 HAT(ソケット版)」を「M5StickC」へ装着する

M5StickC/Plusへの装着時は、M5StickCの電源がOFFされていること&USB給電がされていないことを必ず確認して下さい。

 

M5StickC/Plusに装着する場合は、横から真直ぐに挿し込んでください。

ピンヘッダーだけの保持ではなく、液晶端への引っ掛け部分(下記赤矢印)があることで、多少はグラ付き難くはなってます。

ただ、あくまで気休め的な機構なので、ちゃんと固定させたい場合は、ひっつき虫などを活用して下さい。

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古いタイプの「M5StickC」には電源OFFでも5V系電源出力が出っ放しになる(&出力電圧も下がる)個体もある様ですので、使用しない場合は「Co2 HAT」を取り外しておきましょう。(バッテリー過放電対策としても外しておいた方が安心です)

まとめ

半田付け苦手な方からのリクエストに答えるのが遅くなってしまい申し訳ありません。m(__)m

お部屋の二酸化炭素濃度を測ってみんなが幸せな換気を行いましょう♪

 

※2021/10/15にサンプルプログラムのUIを大幅刷新し、グラフモードを追加しました!

(詳しくはコチラを参照下さい!)

 

モバイルバッテリーと組み合わせれば、こんなコンパクトな運用形態も可能なので、いろんな所の二酸化炭素濃度を覗きに行くのも面白いかもしれませんね。

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