21.センサープロジェクト(5)CO2センサーRaspberry Pi Pico WindowsC言語入門

14.4.CO2センサー

プロジェクト名：CO2Sensor

ＣＯ２センサーモジュール　ＭＨ－Ｚ１９Ｃ

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-16142/

プロジェクト概要

MH-Z19Cセンサを使用したCO2計測のプロジェクトです。MH-Z19CはNDIR(非分散型赤外)方式の二酸化炭素のセンサです。

電源電圧：DC5±0.1V

消費電流：40mA以下、最大125mA

インターフェース電圧：3.3V(5V互換)

検出範囲：400～5000ppm

出力：シリアルポート(UART、TTLレベル3.3V)、PWM

Model No. MH-Z19C

Detection Gas CO2

Working voltage 5.0±0.1V DC

Average current < 40mA (@5V power supply)

Peak current 125mA (@5V power supply)

Interface level 3.3 V (Compatible with 5V)

Detection Range 400~10000ppm(optional)

Output signal

Serial Port (UART) (TTL level 3.3V)

PWM

Preheat time 1 min

Response Time T90 < 120 s

Working temperature -10 ~ 50 ℃

Working humidity 0 ~ 95% RH (No condensation)

Storage temperature -20~60 ℃

Weight 5 g

Lifespan > 10 years

MH-Z19C NDIR 赤外線ガスモジュールは一般的なタイプで小型です。非分散赤外線(NDIR)原理を使用して空気中のCO2の存在を検出します。選択性が高く、酸素に依存せず、長寿命です。温度補償機能を内蔵。 UART出力とPWM出力を備えています。

部品リスト

CO2センサーモジュールMH-Z19C 1 秋月電子通商

GROVEの16 x 2 LCD １スイッチサイエンス

配線図

ソースリスト

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "pico/stdlib.h"

#include "hardware/i2c.h"

#include "hardware/rtc.h"

#include "hardware/uart.h"

//#define PICO_DEFAULT_LED_PIN 25

#define LED_PIN PICO_DEFAULT_LED_PIN

#define I2C_PORT i2c0

#define I2C_SDA 8

#define I2C_SCL 9

//UART -----------------------

#define UART_ID uart1

#define BAUD_RATE 9600

#define DATA_BITS 8

#define STOP_BITS 1

#define PARITY UART_PARITY_NONE

#define UART_TX_PIN 4

#define UART_RX_PIN 5

//set up --------------------

//rtc -----------------------------------

//lcd -------------------------------

//CO2 sensor -----------------

bool ReadCo2Concentration(int *co2value)

{

*co2value = 0;

uint8_t sendBuf[9];

sendBuf[0] = 0xFF; //start byte

sendBuf[1] = 0x01; //reserved

sendBuf[2] = 0x86; //command

sendBuf[3] = 0x00;

sendBuf[4] = 0x00;

sendBuf[5] = 0x00;

sendBuf[6] = 0x00;

sendBuf[7] = 0x00;

sendBuf[8] = 0x79; //checksum

uart_write_blocking(UART_ID, sendBuf, 9);

sleep_us(100);

uint8_t receiveBuf[9];

uart_read_blocking(UART_ID, receiveBuf, 9);

//receiveBuf[0] = 0xFF; start byte

//receiveBuf[1] = 0x86; command

//receivebuf[2] = 0x**; data high

//receiveBuf[3] = 0x00; data low

//receiveBuf[8] = 0x79; checksum

uint8_t i;

uint8_t checksum;

checksum = 0;

for(i = 0; i < 7; i++)

{

checksum += receiveBuf[i + 1];

}

checksum = 0xff - checksum;

checksum = checksum + 1;

if(checksum != receiveBuf[8]){

return false;

}

uint16_t value = (receiveBuf[2] << 8) | receiveBuf[3];

*co2value = value;

return true;

}

int main()

{

stdio_init_all();

gpio_init(LED_PIN);

gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);

gpio_put(LED_PIN, 0);

i2c_init(I2C_PORT, 400*1000);

gpio_set_function(I2C_SDA, GPIO_FUNC_I2C);

gpio_set_function(I2C_SCL, GPIO_FUNC_I2C);

gpio_pull_up(I2C_SDA);

gpio_pull_up(I2C_SCL);

uart_init(UART_ID, BAUD_RATE);

uart_set_translate_crlf(UART_ID, false);

gpio_set_function(UART_TX_PIN, GPIO_FUNC_UART);

gpio_set_function(UART_RX_PIN, GPIO_FUNC_UART);

WaitTerminalStartup(30*1000);

printf("\nTerminal connected\n");

ScanI2CBus();

printf("I2C Scan completed\n");

lcd_init();

InitRtc();+

printf("Preheat time 1 min\n");

printf("Response Time T90 < 120s\n");

char buf[128];

datetime_t nowdt;

int presec = -1;

int co2Consentration;

while (1) {

rtc_get_datetime(&nowdt);

if(presec != nowdt.sec)

{

sprintf(buf, "%02d/%02d %02d:%02d:%02d",

nowdt.month, nowdt.day, nowdt.hour,nowdt.min, nowdt.sec);

lcd_set_cursor(0, 0);

lcd_string(buf);

if(!ReadCo2Concentration(&co2Consentration)) {

lcd_set_cursor(1, 0);

lcd_string(" CO2:CRC ERROR");

printf("%4d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d CO2:CRC ERROR\n",

nowdt.year, nowdt.month, nowdt.day,

nowdt.hour,nowdt.min, nowdt.sec);

} else {

sprintf(buf, " CO2:%5dppm", co2Consentration);

lcd_set_cursor(1, 0);

lcd_string(buf);

printf("%4d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d CO2:%5dppm\n",

nowdt.year, nowdt.month, nowdt.day,

nowdt.hour,nowdt.min, nowdt.sec, co2Consentration);

}

presec = nowdt.sec;

sleep_ms(200);

}

return 0;

}