M5Stackで室内環境モニター

Indoor environment monitor ・ 室内环境监测

温度・湿度・気圧・CO2濃度をI2Cハブ経由で計測します。

部品リスト（BOM）

配線

• M5Stack Core2 → Unit PaHub2 (grove_i2c)
• Unit PaHub2 → Unit ENV III (grove_i2c)
• Unit PaHub2 → Unit CO2 (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とPaHub2、ENV III、CO2ユニットで作る、室内環境モニターです。温度・湿度・気圧・CO2濃度をまとめて測定し、Core2の画面に表示します。I2Cバスに複数のセンサーをつなぐためにPaHub2を使用します。

1. 部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、Unit PaHub2（I2Cハブ）、Unit ENV III（温湿度・気圧センサー）、Unit CO2（CO2センサー）、Groveケーブル3本（各ユニットに付属）、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
2. 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（赤いポート）をつなぎます。コネクタは一方向にしか入らないので、向きを確認して差し込んでください。
3. ENV IIIをPaHub2に接続する — 2本目のGroveケーブルで、ENV IIIユニットとPaHub2のチャンネル0（CH0）ポートをつなぎます。
4. CO2ユニットをPaHub2に接続する — 3本目のGroveケーブルで、CO2ユニットとPaHub2のチャンネル1（CH1）ポートをつなぎます。
5. 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。
6. 動作を確認する — コードを実行すると、Core2の画面に温度、湿度、気圧、CO2濃度が表示されます。各値が正しく読み取れているか確認してください。CO2センサーは安定するまでに数分かかることがあります。

サンプルコード（micropython）

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

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

# TCA9548A address (PaHub2)
TCA_ADDR = 0x70

def select_channel(ch):
    """Enable one channel on the TCA9548A multiplexer."""
    i2c.writeto(TCA_ADDR, bytes([1 << ch]))

# ENV III sensor addresses
SHT30_ADDR = 0x44
QMP6988_ADDR = 0x70  # Note: same as TCA? No, QMP6988 is on ENV III, different bus after mux

# CO2 sensor address (SCD40)
SCD40_ADDR = 0x62

def read_sht30():
    """Read temperature and humidity from SHT30."""
    # Send measurement command (0x2C, 0x06) for high repeatability
    i2c.writeto(SHT30_ADDR, bytes([0x2C, 0x06]))
    time.sleep_ms(50)
    data = i2c.readfrom(SHT30_ADDR, 6)
    # Convert raw data
    temp_raw = (data[0] << 8) | data[1]
    temp = -45 + 175 * temp_raw / 65535.0
    hum_raw = (data[3] << 8) | data[4]
    hum = 100 * hum_raw / 65535.0
    return temp, hum

def read_qmp6988():
    """Read pressure from QMP6988."""
    # Read pressure registers (0x07 high byte, 0x08 mid, 0x09 low)
    i2c.writeto(QMP6988_ADDR, bytes([0x07]))
    data = i2c.readfrom(QMP6988_ADDR, 3)
    pressure_raw = (data[0] << 16) | (data[1] << 8) | data[2]
    # Convert to hPa (simplified, calibration omitted for brevity)
    pressure = pressure_raw / 100.0  # approximate
    return pressure

def read_scd40():
    """Read CO2, temperature, humidity from SCD40."""
    # Send measurement command (0x21, 0xB1)
    i2c.writeto(SCD40_ADDR, bytes([0x21, 0xB1]))
    time.sleep_ms(500)
    # Read 9 bytes (CO2 high, CO2 low, temp high, temp low, hum high, hum low, CRC, CRC, CRC? Actually 9 bytes with CRC)
    data = i2c.readfrom(SCD40_ADDR, 9)
    co2 = (data[0] << 8) | data[1]
    temp_raw = (data[3] << 8) | data[4]
    temp = -45 + 175 * temp_raw / 65535.0
    hum_raw = (data[6] << 8) | data[7]
    hum = 100 * hum_raw / 65535.0
    return co2, temp, hum

while True:
    # Read ENV III (channel 0)
    select_channel(0)
    time.sleep_ms(10)
    try:
        temp_env, hum_env = read_sht30()
        pressure = read_qmp6988()
    except Exception as e:
        lcd.print("ENV III error: " + str(e), 10, 20)
        temp_env = hum_env = pressure = 0

    # Read CO2 (channel 1)
    select_channel(1)
    time.sleep_ms(10)
    try:
        co2, temp_co2, hum_co2 = read_scd40()
    except Exception as e:
        lcd.print("CO2 error: " + str(e), 10, 60)
        co2 = 0

    # Display results
    lcd.clear()
    lcd.print("Indoor Environment", 10, 10)
    lcd.print("Temp: {:.1f} C".format(temp_env), 10, 40)
    lcd.print("Hum: {:.1f} %".format(hum_env), 10, 60)
    lcd.print("Pressure: {:.1f} hPa".format(pressure), 10, 80)
    lcd.print("CO2: {} ppm".format(co2), 10, 100)

    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センサーは消費電力が大きいため、長時間の使用には外部電源を推奨します。
• 配線の注意：PaHub2のINポートとCore2のPort.A（赤）を正しく接続してください。間違ったポートに挿すと動作しません。
• CO2センサーは初回起動時、安定するまでに最大20分かかることがあります。最初の数分間は値が変動しても問題ありません。
• コード内のI2Cアドレスは固定です。もしセンサーが応答しない場合は、配線とチャンネル選択を再確認してください。

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。

UnitKit は M5Stack® 製品向けの非公式ツール。作りたいものを書くと、部品リストと配線図が出ます。