MH-Z19D(二酸化炭素センサー)を使ってみた‼(Arudino編)

こんにちは‼

CO2を測定するための定番センサー「MH-Z19」シリーズの最新モデルが出たので、今回はそれを使いCO2を測定してみたいと思います。

MH-Z19シリーズは、MH-Z19Aから始まり、B、Cと出て、今年2021年にMH-Z19Dという最新モデルが2021年半ばぐらいに登場しました‼

果たして性能は上がっているのか、いじってみたいと思います♪

★使用例

・部屋のCO2濃度の測定

・ハウス植物のCO2濃度測定

★目次★

①「比較」
②「部品」
・MH-Z19D (MH-Z19E)
・Arduino UNO
・５V出力昇圧ＤＣＤＣコンバーター
・ブレットボード(どんな形状でもOK)
・ジャンパーワイヤー (オス・オス)
・ジャンパーワイヤー(オス・メス)
③「回路図」
④「開発環境」
⑤「プログラミング」
⑥「結果」

①「比較」

製品モデル	MH-Z19A	MH-Z19B	MH-Z19C	MH-Z19D/MH-Z19E
対象ガス	CO2	CO2	CO2	CO2
動作電圧	3.6V~5.5V	4.5V~5.5V	5V(+-0.1V)	5V(+-0.1V)
平均電流	<18mA	<20mA	<40mA	<40mA
インターフェイスレベル	3.3V (と互換性5v)	3.3V (と互換性5v)	3.3V (と互換性5v)	3.3V (と互換性5v)
測定範囲	0~5000ppm	0~5000ppm	400~5000ppm	400~5000ppm
出力信号	UART/PWM	UART/PWM	UART/PWM	UART/PWM
予熱時間	3分	3分	1分	1分
再sponse時間	t90<90秒	t90<120s	t90<120s	t90<120s
動作温度	0~50℃	0~50℃	-10~50℃	-10~50℃
重量	10g	5g	5g	5g
寿命	5年	5年	10年	10年

見ての通り、今のところCタイプとDタイプの違いが判りません(;^ω^)

もしかしたら工場によるモデル名変更だけの可能性があります。

※MH-Z19Eは、MH-Z19Dと使用は同じです。(工場の都合でモデル名が変わりました。)

②「部品」

・MH-Z19D (MH-Z19E)

電子工作ステーション　2450円(送料無料)(MH-Z19E)

・Arduino UNO

電子工作ステーション 1255円(送料無料)(互換ボード)

※UNO以外の物でも大丈夫です。

・５V出力昇圧ＤＣＤＣコンバーター

電子工作ステーション 250円(500円以上購入で送料無料)(pinはんだ済み)

秋月電子 300円+送料(pinはんだ未接続)

・ブレットボード(どんな形状でもOK)

電子工作ステーション 250円+送料(500円以上で無料)(400穴)

・ジャンパーワイヤー (オス・オス)

電子工作ステーション 1セットで100円(送料500円以上で無料)

(Arduinoと５V出力昇圧ＤＣＤＣコンバーターを繋ぐために使用)

・ジャンパーワイヤー(オス・メス)

電子工作ステーション 1セットで100円(送料500円以上で無料)

(Arduinoと５V出力昇圧ＤＣＤＣコンバーターとMH-Z19Dを繋ぐために使用)

③「回路図」

秋月電子のDCDCコンバータをご使用の場合は、まずpinをコンバータにはんだ付けしましょう。

次に、センサー裏面にpin名が書いてあるのでそちらを参考に接続しましょう。

MH-Z19D	Arduino接続箇所(接続pin)
Tx	4
Rx	7

MH-Z19D	５V出力昇圧DCDCコンバーター(秋月電子)
V1n	O (OUT)
GND	G (GND( – ))

５V出力昇圧DCDCコンバーター(秋月電子）	Arduino接続箇所(接続pin)
I (IN(ハンだの箇所が四角い方))	5V( + )
G (GND( – ))	GND( – )

④「開発環境」

・いよいよプログラミングですが、その前にMHZ19をArduinoIDEで使えるようにするため、今回はGitHbuで公開されているライブラリ、

「MHZ19_uart.h」というものを使わせて頂きますので、ArduinoIDEにこちらのライブラリーを入れてください。

手順は簡単で、こちらからライブラリーをダウンロードして解凍します。

・解凍が終わりましたら「mhz19_uart-master」というフォルダーごと

「libraries」(C:\Users\…..\arduino\libraries)に入れるだけです。

後はArduinoIED起動させ、ファイルスケッチ例の中にmhz19_uartがあれば準備完了です。

⑤「プログラミング」

プログラミはMH-Z19Bなどと同じプログラムで動きました‼

MH-Z19Cタイプでも同じ回路、同じプログラムで動くと思われます。(未確認)

/*----------------------------------------------------------
    MH-Z19 CO2センサーサンプルプログラム
  ----------------------------------------------------------*/

#include <MHZ19_uart.h>

const int rx_pin = 4;  //Serial rx pin no
const int tx_pin = 7;  //Serial tx pin no

MHZ19_uart mhz19;

/*----------------------------------------------------------
    MH-Z19 CO2 sensor  setup
  ----------------------------------------------------------*/
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  mhz19.begin(rx_pin, tx_pin);
  mhz19.setAutoCalibration(false);
  Serial.print("MH-Z19 now warming up...  status:"); Serial.println(mhz19.getStatus());
  delay(500);
}

/*----------------------------------------------------------
    MH-Z19 CO2 sensor  loop
  ----------------------------------------------------------*/
void loop() {
  int co2ppm = mhz19.getPPM();
  int temp = mhz19.getTemperature();
  //CO2濃度出力
  Serial.print("co2: "); Serial.println(co2ppm);
  //気温出力(おまけ機能ですが精度は悪いです)
  Serial.print("temp: "); Serial.println(temp);
  delay(5000);
}

/*----------------------------------------------------------

MH-Z19 CO2センサーサンプルプログラム

----------------------------------------------------------*/

#include <MHZ19_uart.h>

const int rx_pin = 4; //Serial rx pin no

const int tx_pin = 7; //Serial tx pin no

MHZ19_uart mhz19;

/*----------------------------------------------------------

MH-Z19 CO2 sensor setup

----------------------------------------------------------*/

void setup() {

Serial.begin(9600);

mhz19.begin(rx_pin, tx_pin);

mhz19.setAutoCalibration(false);

Serial.print("MH-Z19 now warming up... status:"); Serial.println(mhz19.getStatus());

delay(500);

}

/*----------------------------------------------------------

MH-Z19 CO2 sensor loop

----------------------------------------------------------*/

void loop() {

int co2ppm = mhz19.getPPM();

int temp = mhz19.getTemperature();

//CO2濃度出力

Serial.print("co2: "); Serial.println(co2ppm);

//気温出力(おまけ機能ですが精度は悪いです)

Serial.print("temp: "); Serial.println(temp);

delay(5000);

}

ちゃんと通電すると、まずセンサーの白い布部分がオレンジ色にゆっくり点滅します。

シリアルモニターを開き、

みたいな表示がされれば成功です‼

1分ほどするとco2の数値が変わり、正確な値になっていきます‼

※tempは大よその気温です。

⑥「結果」

台風で窓を閉め切っていた影響で、数値が高く取得されました‼

なので窓を5分程全開にしてみたら、

どんどん下がりました‼

こんな感じで、結果がすぐ出ると楽しいですね♪

数値の基準は、こちらの票をご参考に⇩

CO2濃度の大まかの基準です。

350～500ppm	外気
500～1000ppm	一般的な屋内
1000～2000ppm	悪い室内空気環境
2000～2500ppm	眠気を感じてくる人が出てくる
2500～3000ppm	肩こりや頭痛を感じてくる人が出てくる
3000ppm～	集中力などが低下してくる