【ESP32入門】CO2モニターを作る #2 CO2センサー編

【はじめに】
前回（#1 環境構築編）でArduino IDEのセットアップが終わりました。
今回はいよいよCO2センサー MH-Z19C を接続して、CO2濃度を取得します。

【なぜCO2モニターを作るのか】
私がこれを作ろうと思った理由は2つです。

・家の中のCO2濃度を実際に調べたかった
・電子工作と組み込み技術を習得したかった

部屋の空気が悪いと集中力が落ちると言われますが、実際の数値を見たことがありませんでした。
また、私は作業中に眠くなることがあり、これもCO2濃度の問題ではないかと思い、一度計測してみようと思いました。
それなら自分で作って、測ってみようと思ったのがきっかけです。

【使用する部品】

部品	説明
ESP32-WROOM-32E	メインのマイコン
MH-Z19C	CO2センサー

MH-Z19CはNDIR方式という仕組みのCO2センサーで、比較的正確に測れて初心者にも扱いやすいです。
※NDIR方式（非分散型赤外線）とは、CO2が赤外線を吸収する性質を利用していて、
光がどれだけ吸収されたかでCO2濃度を測ります。
霧が濃いほど光が届きにくいのと同じ原理です。

【配線】
MH-Z19CとESP32を以下のように接続します。

MH-Z19C	ESP32
Vin	5V
GND	GND
TX	GPIO13
RX	GPIO14

ここで最大の注意点があります。
センサーの TXはESP32のRX側、RXはESP32のTX側 につなぎます。送信と受信は交差させるのが基本です。

#include <HardwareSerial.h>
#include <MHZ19.h>

MHZ19 myMHZ19;
HardwareSerial mySerial(2);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  mySerial.begin(9600, SERIAL_8N1, 13, 14);
  myMHZ19.begin(mySerial);
  myMHZ19.autoCalibration(false);
}

void loop() {
  int co2 = myMHZ19.getCO2();
  Serial.print("CO2: ");
  Serial.println(co2);
  delay(5000);
}

【使用ライブラリ】
ライブラリマネージャから以下をインストールします。

MHZ19 by Jonathan Dempsey

【コードの簡単な解説】
・mySerial(2) → ESP32の2番目のシリアル通信を使う
・mySerial.begin(9600, SERIAL_8N1, 13, 14) → GPIO13とGPIO14でセンサーと通信する
・myMHZ19.getCO2() → CO2の値を取得する
・delay(5000) → 5秒ごとに測定する

【つまずいたポイント】
配線を間違えてなかなか動きませんでした。
最初、ESP32とセンサーの配線を間違えていて、CO2の値がうまく取得できませんでした。
特にTXとRXは交差させる必要があるのですが、ここを真っ直ぐつないでしまっていたのが原因でした。
配線が正しいか何度も確認することが大事だと学びました。

【動かしてみた結果】
配線を直して書き込むと、Serial Monitorにこう表示されました。

CO2: 583
CO2: 590
CO2: 601

初めて自分の作ったセンサーから数値が出てきたときは、本当に嬉しかったです。
これが電子工作の醍醐味だと感じました。

【まとめ】
・MH-Z19CとESP32を配線して、プログラムを書き込む
・CO2の値をセンサーが取得して、をSerial Monitorに表示できた

次回はCO2が高くなったらGmailで通知する機能を追加します！