M5StackでTVOCモニター

TVOC air monitor ・ TVOC监测

SGP30 センサーで TVOC と eCO2 を測定します。

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
Unit Mini TVOC/eCO2 (SGP30)	TVOC/eCO2 sensor	grove_i2c	official page — $10.95

配線

M5Stack Core2 → Unit Mini TVOC/eCO2 (SGP30) (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とSGP30センサーを使って、室内の空気質（TVOCとeCO2）を測定するモニターです。Core2の画面に数値を表示し、空気の状態をひと目で確認できます。

部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、Unit Mini TVOC/eCO2 (SGP30)、Groveケーブル（4ピン、ユニットに付属）、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
Groveケーブルでつなぐ — SGP30ユニットはI2C通信（赤色ポート）を使います。Groveケーブルの一端をユニットに、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。
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、Core2の画面にTVOC（ppb）とeCO2（ppm）の値が表示されます。センサーの前で息を吹きかけると、値が上昇するはずです。数値が安定するまで数分かかることがあります。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + SGP30 TVOC/eCO2 Monitor
# Wiring: SGP30 Unit -> 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)

# SGP30 I2C address is 0x58
SGP30_ADDR = 0x58

# Initialize SGP30: send init command (0x20, 0x03)
i2c.writeto(SGP30_ADDR, bytes([0x20, 0x03]))
time.sleep(0.1)

# Read serial number (optional)
i2c.writeto(SGP30_ADDR, bytes([0x36, 0x82]))
time.sleep(0.01)
data = i2c.readfrom(SGP30_ADDR, 9)
print('Serial:', data.hex())

def read_sgp30():
    # Trigger measurement: command 0x20, 0x08
    i2c.writeto(SGP30_ADDR, bytes([0x20, 0x08]))
    time.sleep(0.05)  # wait for measurement
    # Read 6 bytes: TVOC (2) + CRC (1) + eCO2 (2) + CRC (1)
    data = i2c.readfrom(SGP30_ADDR, 6)
    # CRC check skipped for simplicity
    eco2 = (data[0] << 8) | data[1]
    tvoc = (data[3] << 8) | data[4]
    return tvoc, eco2

while True:
    try:
        tvoc, eco2 = read_sgp30()
        lcd.clear()
        lcd.print('TVOC: %d ppb' % tvoc, 10, 20)
        lcd.print('eCO2: %d ppm' % eco2, 10, 60)
    except Exception as e:
        lcd.print('Error: %s' % e, 10, 20)
    time.sleep(2)

コツ・安全上の注意

安全：SGP30は5Vで動作しますが、Core2のPort.Aは5Vを供給します。配線は正しく行ってください。ユニットの裏面に回路が露出しているので、金属部分に触れないように注意してください。
初回起動時、センサーが安定するまでに約15秒かかります。また、長期間使用していない場合は、最初の数分間は値が不安定になることがあります。
TVOCとeCO2の値は絶対的な基準ではなく、相対的な変化を見るものです。換気の目安として、eCO2が1000ppmを超えたら窓を開けるなどの判断に使えます。
複数のI2Cユニットを同時に使う場合は、Port.Aは1つしかないので、PaHub（Port.Aハブ）が必要です。このガイドでは1台だけなので、直接接続で問題ありません。

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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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。