Raspberry piでセンサーデータを取得する(MH-Z19)
の続きです。
MH-Z19C で CO₂ 濃度を取得
在宅勤務が続いているので、仕事部屋の換気のタイミング等を知るのに、CO₂濃度を見てみようと思いました。
検索すると、MH-Z19B と言うセンサを使った事例がたくさん見つかります。
amazonで5千円弱、AliExpressで3千円弱くらいであります。
秋月でMH-Z19Cと言うのが2,480円であったのでこれを買うことにしました。
Raspberry Pi に繋ぎたかったので、メス-メスのジャンパワイヤも一緒に購入しました。
結線
Raspberry Pi のピン配置は、gpio readall で見ることができます。3Bの場合は以下のようになりました。
% gpio readall
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 3B--+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
| | | 3.3v | | | 1 || 2 | | | 5v | | |
| 2 | 8 | SDA.1 | ALT0 | 1 | 3 || 4 | | | 5v | | |
| 3 | 9 | SCL.1 | ALT0 | 1 | 5 || 6 | | | 0v | | |
| 4 | 7 | GPIO. 7 | IN | 1 | 7 || 8 | 1 | ALT5 | TxD | 15 | 14 |
| | | 0v | | | 9 || 10 | 1 | ALT5 | RxD | 16 | 15 |
| 17 | 0 | GPIO. 0 | IN | 0 | 11 || 12 | 0 | IN | GPIO. 1 | 1 | 18 |
| 27 | 2 | GPIO. 2 | IN | 0 | 13 || 14 | | | 0v | | |
| 22 | 3 | GPIO. 3 | IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN | GPIO. 4 | 4 | 23 |
| | | 3.3v | | | 17 || 18 | 0 | IN | GPIO. 5 | 5 | 24 |
| 10 | 12 | MOSI | IN | 0 | 19 || 20 | | | 0v | | |
| 9 | 13 | MISO | IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN | GPIO. 6 | 6 | 25 |
| 11 | 14 | SCLK | IN | 0 | 23 || 24 | 1 | IN | CE0 | 10 | 8 |
| | | 0v | | | 25 || 26 | 1 | IN | CE1 | 11 | 7 |
| 0 | 30 | SDA.0 | IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN | SCL.0 | 31 | 1 |
| 5 | 21 | GPIO.21 | IN | 1 | 29 || 30 | | | 0v | | |
| 6 | 22 | GPIO.22 | IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN | GPIO.26 | 26 | 12 |
| 13 | 23 | GPIO.23 | IN | 0 | 33 || 34 | | | 0v | | |
| 19 | 24 | GPIO.24 | IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN | GPIO.27 | 27 | 16 |
| 26 | 25 | GPIO.25 | IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN | GPIO.28 | 28 | 20 |
| | | 0v | | | 39 || 40 | 0 | IN | GPIO.29 | 29 | 21 |
+-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
| BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM |
+-----+-----+---------+------+---+---Pi 3B--+---+------+---------+-----+-----+
4本のワイヤを使って以下のように接続します。
| Pi | MH-Z19C |
|---|---|
| 4(5v) | Vin |
| 6(0v) | GND |
| 8(TxD) | Rx |
| 10(RxD) | Tx |
Raspberry Pi で UART を有効にする
raspi-config コマンドを使うか、手動で/boot/config.txt の以下の行を有効にして再起動します。
enable_uart=1
UARTのデバイスファイルは /dev/ttyS0 になり、dialout グループに rw 権限があります。
% ls -l /dev/ttyS0
crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 5月 21 09:38 /dev/ttyS0
データの読み取りを root ではない一般ユーザで行いたい場合、そのユーザを dialout グループに所属させておきます。
私の場合は、前回の Wi-SUN モジュールの /dev/ttyUSB0 が同じ permission だったので、既に追加済みでした。
データの取得
前回の Wi-SUN モジュールのときはシリアル通信部分もECHONet部分も一から実装しましたが、今回は python のモジュールを公開している方がいるので、それを使います。
このセンサは CO₂ センサですが、公式には Undocumented な値が取れます。
これを見ると、気温(TT)、謎の圧力(UhUl)、状態(SS)あたりが取れるようです。
が、残念ながら MH-Z19C では以下のようになりました。
- TT: それっぽい値が取れる。実際より5〜7度くらい高めの値になった。
- Uh: 0から始まって、10分毎に1増える。24時間で0に戻る
- Ul: 0固定
- SS: 0固定
実装
データが取れることがわかったので、前回の電気使用量監視プログラムに CO₂ の取得とグラフ化の仕組みを組み込みました。
ソースは、https://github.com/false-git/power-consumption の 066d59... のあたり。
こんなグラフが描けます。
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