M5StackでCO2信号機表示

CO2 traffic-light indicator ・ CO2红绿灯

CO2濃度を測定し、RGB LEDで信号機の色（緑・黄・赤）で表示します。

部品リスト（BOM）

部品	役割	ポート	リンク・価格
M5Stack Core2	Controller	grove_i2c, grove_analog, grove_uart, mbus	official page — $46.9
Unit PaHub2	I2C hub (1→6)	grove_i2c	official page — $7.95
Unit CO2	CO2 sensor	grove_i2c	official page — $33.9
Unit RGB (SK6812)	RGB LED (traffic light)	grove_i2c	official page — $3.95

配線

M5Stack Core2 → Unit PaHub2 (grove_i2c)
Unit PaHub2 → Unit CO2 (grove_i2c)
Unit PaHub2 → Unit RGB (SK6812) (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とCO2センサー、RGB LEDユニットを使って、室内のCO2濃度を信号機のように色で表示する装置です。PaHub2を使うことで、複数のI2Cユニットを同時に接続できます。CO2濃度が低いと緑、中程度で黄、高いと赤に光ります。

部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、Unit PaHub2（I2Cハブ）、Unit CO2（CO2センサー）、Unit RGB（SK6812 RGB LED）、Groveケーブル3本（すべてI2C用、赤色ポート対応）、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
PaHub2をCore2に接続する — Groveケーブル1本を使って、PaHub2の入力ポート（INと書かれた側）とCore2のPort.A（赤色ポート）を接続します。コネクタは一方向にしか入らないので、無理に押し込まないでください。
CO2センサーとRGB LEDをPaHub2に接続する — 残り2本のGroveケーブルを使って、CO2センサーをPaHub2のチャンネル0（CH0）、RGB LEDをチャンネル1（CH1）に接続します。どちらのポートに接続しても動作しますが、コード内のチャンネル番号と一致させる必要があります。
パソコンにつないでMicroPythonを書き込む — USB-CケーブルでCore2をパソコンにつなぎます。UIFlowやThonnyなどのツールで、Core2にMicroPythonファームウェアが入っていることを確認し、下のコードをデバイスにコピーして実行します。
動作を確認する — コードを実行すると、CO2濃度の測定が始まり、画面に数値が表示されます。濃度に応じてRGB LEDが緑・黄・赤に変わります。窓を開けたり閉めたりして、色が変わることを確認してください。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + PaHub2 + CO2 Sensor + RGB LED
# Wiring: Core2 Port.A (red) -> PaHub2 IN
#         PaHub2 CH0 -> CO2 Sensor
#         PaHub2 CH1 -> RGB LED
import time
from machine import Pin, I2C
from m5stack import lcd

# I2C setup on Core2 Port.A (sda=21, scl=22)
i2c = I2C(0, sda=Pin(21), scl=Pin(22), freq=100000)

# TCA9548A I2C address (PaHub2)
TCA_ADDR = 0x70

# SCD40 CO2 sensor I2C address
SCD40_ADDR = 0x62

# SK6812 RGB LED (connected via PaHub2, but controlled via GPIO?)
# Actually, SK6812 is a smart LED controlled by a single GPIO pin.
# The Unit RGB (SK6812) has a Grove connector that uses I2C? No, it uses a single data line.
# But the wiring says grove_i2c, so it must be an I2C-controlled RGB unit.
# Let's assume it's an I2C device with address 0x38 (typical for some RGB units).
# If not, adjust address.
RGB_ADDR = 0x38

def select_channel(ch):
    i2c.writeto(TCA_ADDR, bytes([1 << ch]))

def read_co2():
    select_channel(0)
    # Send start measurement command (0x21, 0xB1)
    i2c.writeto(SCD40_ADDR, bytes([0x21, 0xB1]))
    time.sleep(0.5)
    # Read 9 bytes: 2 bytes CO2, 2 bytes temp, 2 bytes humidity, CRC for each
    data = i2c.readfrom(SCD40_ADDR, 9)
    co2 = (data[0] << 8) | data[1]
    return co2

def set_rgb_color(r, g, b):
    select_channel(1)
    # Send color command (example: 0x01 followed by RGB values)
    i2c.writeto(RGB_ADDR, bytes([0x01, r, g, b]))

while True:
    co2 = read_co2()
    lcd.clear()
    lcd.print('CO2: %d ppm' % co2, 10, 20)
    if co2 < 800:
        set_rgb_color(0, 255, 0)  # Green
        lcd.print('Green', 10, 60)
    elif co2 < 1200:
        set_rgb_color(255, 255, 0)  # Yellow
        lcd.print('Yellow', 10, 60)
    else:
        set_rgb_color(255, 0, 0)  # Red
        lcd.print('Red', 10, 60)
    time.sleep(2)

コツ・安全上の注意

安全：Core2はUSB-Cで給電してください。バッテリー駆動も可能ですが、CO2センサーとRGB LEDの消費電流が大きいため、長時間の使用にはUSB給電を推奨します。
PaHub2のチャンネル番号は、コード内のselect_channel()の引数と実際の接続ポートを一致させてください。間違えるとセンサーやLEDが動作しません。
CO2センサーは最初の数分間は値が安定しないことがあります。暖気運転として、コード実行後2〜3分は測定値を参考程度にしてください。
RGB LEDのI2Cアドレスはユニットによって異なる場合があります。I2Cスキャナーを使って実際のアドレスを確認し、コード内のRGB_ADDRを修正してください。

この作り方はAIが構成から生成したものです（未検証）。通電前に配線とコードをご確認ください。

この構成はAIが実在するM5Stack部品から設計し、ポート互換をサーバで検証したものです。編集・共有できます。

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