M5StackでTDS/EC水質計

TDS / EC water meter ・ TDS水质计

AC計測ユニットを使って水の電気伝導率（EC）とTDSを測定します。

部品リスト（BOM）

配線

• M5Stack Core2 → Unit AC Measure (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とAC Measure Unitで作る、水の電気伝導度（EC）とTDS（総溶解固形物）を測定する装置です。AC Measure Unitは本来、家庭用AC電源の電圧・電流を測定するユニットですが、ここでは水中の電極に交流を流して導電率を測るのに使います。Core2がI2C経由でユニットからデータを読み取り、画面にEC値とTDS値を表示します。

1. 部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、AC Measure Unit（U164）、Groveケーブル（4ピン、ユニットに付属）、USB-Cケーブル（Core2とパソコン接続用）、測定したい水のサンプル、2本の金属電極（例えばステンレス棒や銅線、約1cm間隔で固定したもの）。
2. 電極をAC Measure Unitに接続する — AC Measure Unitは本来、AC電源のL/N端子に接続しますが、ここでは代わりに電極を接続します。ユニットの入力端子（LとN、またはI+とI-）に、電極のリード線を接続します。極性はありません。はんだ付けまたは端子台で確実に固定してください。注意：このユニットは絶縁型ですが、高電圧用に設計されています。低電圧（5V以下）の交流で使用する場合は問題ありませんが、電極がショートしないように注意してください。
3. GroveケーブルでCore2とAC Measure Unitをつなぐ — AC Measure UnitはI2C通信です。Groveケーブルの一端をユニットのGroveポートに、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。
4. 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。
5. 電極を水に入れて測定する — 電極を測定したい水に浸します。電極同士が接触しないように注意してください。Core2の画面にEC値（μS/cm）とTDS値（ppm）が表示されます。水の種類によって値が変わります。
6. 必要に応じて校正する — 正確な測定には、既知の導電率の標準液（例えば1413μS/cmの標準液）で校正することをおすすめします。コード内のCALIBRATION_FACTORを調整して、表示値が標準液の値と一致するようにします。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + AC Measure Unit (Water TDS/EC meter)
# Wiring: AC Measure Unit -> Core2 red Port.A (I2C)
# This code reads raw data from HLW8032 chip via UART (inside the unit)
# but the unit communicates over I2C using a custom protocol.
# For simplicity, we assume the unit is configured to output data via I2C.
# If not, you may need to use UART mode.
# Here we use a placeholder I2C read; adjust according to your unit's datasheet.

import time
from machine import Pin, I2C
from m5stack import lcd

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

# AC Measure Unit I2C address (typical 0x55, check your unit)
UNIT_ADDR = 0x55

# Calibration factor (adjust to match standard solution)
CALIBRATION_FACTOR = 1.0

# Function to read raw value from unit (placeholder)
def read_raw_ec():
    # Send command to read EC (example: register 0x00)
    i2c.writeto(UNIT_ADDR, bytes([0x00]))
    time.sleep_ms(100)
    data = i2c.readfrom(UNIT_ADDR, 4)
    # Convert 4 bytes to integer (big-endian)
    raw = int.from_bytes(data, 'big')
    return raw

while True:
    try:
        raw = read_raw_ec()
        # Convert raw to EC (μS/cm) - this conversion depends on your circuit
        # For demonstration, assume raw is proportional to conductance
        ec = raw * CALIBRATION_FACTOR
        tds = ec * 0.5  # approximate conversion for typical water
        lcd.clear()
        lcd.print('EC: {:.1f} uS/cm'.format(ec), 10, 20)
        lcd.print('TDS: {:.1f} ppm'.format(tds), 10, 60)
    except Exception as e:
        lcd.clear()
        lcd.print('Error: ' + str(e), 10, 20)
    time.sleep(2)

コツ・安全上の注意

• 安全：AC Measure Unitは絶縁型ですが、水と電子機器が接触する可能性があります。Core2やケーブルは水から離して置き、電極部分以外が濡れないようにしてください。測定後はすぐに電極を水から上げ、乾燥させてください。
• 電極は清潔に保ってください。汚れや酸化があると測定値が不安定になります。使用前に蒸留水で洗い、柔らかい布で拭いてください。
• 校正は正確な測定に不可欠です。標準液がない場合は、水道水の一般的なEC値（100〜1000μS/cm程度）を参考に、CALIBRATION_FACTORを調整してください。
• AC Measure Unitは本来AC電源用なので、低電圧での使用は想定されていません。電極間の抵抗が極端に低い（ショート）とユニットが故障する可能性があります。電極同士が接触しないように注意し、測定中は常に監視してください。

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。