M5Stackでほこりセンサー

Dust / particle monitor ・粉尘监测

PMSA003センサーでPM2.5・PM10の粒子状物質をI2Cバスで測定します。

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
PM2.5 Air Quality Kit-SHT30	PM2.5 Air Quality Kit (PMSA003 + SHT30)	grove_i2c, usb_c, mbus	official page — $65

配線

M5Stack Core2 → PM2.5 Air Quality Kit-SHT30 (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とPM2.5 Air Quality Kit-SHT30で作る、粒子状物質（PM2.5、PM10）モニターです。PMSA003センサーが空気中の微粒子を測定し、Core2の画面に数値を表示します。I2C接続で簡単にセットアップでき、室内の空気品質を手軽にチェックできます。

部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、PM2.5 Air Quality Kit-SHT30（PMSA003センサー内蔵）、Groveケーブル（I2C用、赤色コネクタ）1本、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
GroveケーブルでCore2とPM2.5キットをつなぐ — PM2.5 Air Quality Kit-SHT30はI2C接続です。Groveケーブルの一端をPM2.5キットのGroveポート（赤色）に、もう一端をCore2の赤いPort.A（I2Cポート）に差し込みます。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。
Core2に電源を入れる — USB-CケーブルでCore2をパソコンに接続します。Core2の電源が自動的に入り、画面が表示されます。初めての場合は、バッテリーが十分に充電されていることを確認してください。
MicroPythonコードを書き込む — 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ます。下のコードをデバイスにコピーして実行します。コードはPMSA003センサーからPM2.5とPM10の値を読み取り、画面に表示します。
動作を確認する — コードを実行すると、Core2の画面にPM2.5とPM10の値が表示されます。センサーの近くでほこりを舞わせたり、空気清浄機の近くに置いたりして、値が変化することを確認します。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + PM2.5 Air Quality Kit (PMSA003)
# Wiring: PM2.5 Kit -> Core2 red Port.A (I2C)
import time
from machine import Pin, I2C
from m5stack import lcd

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

# PMSA003 I2C address is 0x12
PMSA003_ADDR = 0x12

def read_pmsa003():
    # Request 32 bytes from sensor
    data = i2c.readfrom(PMSA003_ADDR, 32)
    if len(data) < 32:
        return None, None
    # Check start bytes 0x42, 0x4d
    if data[0] != 0x42 or data[1] != 0x4d:
        return None, None
    # PM2.5 (CF=1) is bytes 6-7, PM10 (CF=1) is bytes 8-9
    pm25 = (data[6] << 8) | data[7]
    pm10 = (data[8] << 8) | data[9]
    return pm25, pm10

while True:
    pm25, pm10 = read_pmsa003()
    lcd.clear()
    if pm25 is None:
        lcd.print('Sensor error', 10, 20)
    else:
        lcd.print('PM2.5: %d ug/m3' % pm25, 10, 20)
        lcd.print('PM10:  %d ug/m3' % pm10, 10, 60)
    time.sleep(2)

コツ・安全上の注意

安全：PM2.5キットは5V電源で動作しますが、Core2のPort.Aは3.3V I2Cです。キット内のレベルシフタが対応しているため問題ありません。ただし、他のI2Cユニットを同時に使う場合は、PaHubを介して接続してください。
センサーの読み取りが不安定な場合、Groveケーブルの接触を確認してください。また、センサーのレンズ部分を清潔に保つと精度が向上します。
PM2.5とPM10の値は、空気の状態によって大きく変動します。換気や空気清浄機の効果を確認するのに役立ちます。
コード内のI2Cアドレス（0x12）はPMSA003の固定アドレスです。他のI2Cデバイスとアドレスが重複しないように注意してください。

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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