ESP-WROOM-02 + 空気質センサー

空気室なら知ってるけど、空気質ってあんまり聞かない / 使わない言葉ですね。意味わかるけど。

ずっと前にaitendoで衝動買いしてそのまま忘れていました（空気質センサモジュール [MQ135-4P]）。それにしても空気質。指標はいろいろありますが、いったい何を測定してくれるのでしょうか。とりあえず、この手のものとしては秋月で売っているTGS2450が電子工作界ではおなじみだと思います。

秋月のサイトから

ただしTGS2450は結構気難しいというかヒーターの電圧や加圧時間を間違えるとすぐに焼損することで有名です。私も使ったことがあります（懐かしい記事はこちら）。

でも、こっちの空気質センサーは、モジュールになっていて電源5vをかければ0-4vで空気の質がわかる、というシロモノです。

ということで、使ってみました。

＜追記 2016-03-18＞ 90mAも消費するだけあって、動作させたままだと結構暖かくなります。放射温度計で測ったところ、一番暖かい場所で51度でした（室温24度）。お使いになる時はこのことを覚えておいてください。

■構成■

毎度おなじみESP-WROOM-02のTOUTをアナログ入力として使います。TOUTは1v入力なので、空気質センサーの出力は分圧してから使います。

接続はこれだけです。空気質センサのDoutは使いません。なお、空気質センサーは100mA近い電流を消費するので、小さなUSBシリアルだと電流容量不足になります。

ESP-WROOM-02	USBシリアル	半固定抵抗	空気質センサ
	5v		Vcc
Vcc	3.3v
Gnd	Gnd	1	Gnd
Tx	Rx
Rx	Tx
Tout		2
		3	Aout

■調整方法など■

分圧には10kΩの半固定抵抗を使いました。

ぶっつけ本番でいきなりToutにつなぐとESP-WROOM-02をぶち壊す可能性が高いので、最初はブレッドボードの上で半固定抵抗の1を5v、3をGndに接続し、2とGndの間の電圧をテスターなどで測定しながら抵抗のツマミをまわし、約1.2vになるように調整します。

空気質センサーの出力が4vなのだから5vで調整するとしたらフルスケール1.25vなのですが、少し余裕を見ます。なお、半固定抵抗の1と3は対称なので、調整後に組み込む際に間違えないようにします。私の場合はツマミのついている側を1に決めています。

先日のSCL/SDA同様、こういう決め事を作っておくと事故を防ぐことができます。

…と、数多くの事故にまみれてきた私が言うのだから説得力があります。

…いや、無いのか。

■ソフトウェア■

毎度おなじみの秒単位簡易リングバッファで1分間の平均値を取ってThingSpeak.comへ送っています。

	// ESP_AIR_Sensor by k.kurahashi 2016-02-23
	//
	#include <Time.h>
	#include <ESP8266WiFi.h>
	#include <WiFiClient.h>
	extern "C" {
	#include "user_interface.h"
	}
	//
	// Wifi
	//
	const char *ssid = "*************";
	const char *password = "*************";
	WiFiClient client;
	//
	// data bufffer
	//
	int prevSecond;
	int prevMinute;
	int ring[60];
	//
	// Setup
	//
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	//
	// Wifi
	WiFi.begin ( ssid, password );
	Serial.println("Started");
	// init buffer
	for (int i = 0; i < 60; i++) ring[i] = -1;
	// init second window
	prevSecond = second();
	prevMinute = minute();
	}
	void loop() {
	char buffer[50];
	int sec = second();
	if (prevSecond != sec) {
	int v = system_adc_read();
	ring[sec] = v;
	sprintf(buffer, "read[%d]=%d", sec, v);
	Serial.println(buffer);
	int min = minute();
	if (prevMinute != min) {
	long sum = 0;
	int n = 0;
	for (int i = 0; i < 60; i++) {
	int aData = ring[i];
	if (aData != -1) {
	sum += aData;
	n++;
	}
	}
	if (n > 0 && WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
	int value = sum / n;
	sprintf(buffer, "%d", value);
	String postStr = "&field1=" + String(buffer);
	send(postStr);
	Serial.print("Send=");
	Serial.println(postStr);
	}
	prevMinute = min;
	}
	prevSecond = sec;
	}
	delay(10);
	}
	void send(String inPostStr) {
	String apiKey = "**********************";
	Serial.print("Connecting...");
	if (client.connect("184.106.153.149", 80)) { // api.thingspeak.com
	Serial.print("Connected....");
	String postStr = apiKey + inPostStr + "\r\n\r\n";
	client.print("POST /update HTTP/1.1\n");
	client.print("Host: api.thingspeak.com\n");
	client.print("Connection: close\n");
	client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n");
	client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n");
	client.print("Content-Length: ");
	client.print(postStr.length());
	client.print("\n\n");
	client.print(postStr);
	Serial.println("posted.");
	}
	client.stop();
	}

view raw ESP_AIR_Sensor_and_ThingSpeak.ino hosted with ❤ by GitHub

■計測結果■

計測結果ですが、ほぼ無臭のフロンガスのエアダスターに対しては1mぐらい離れたところで使っても反応があります。無水アルコールにもわりと敏感ですね。私が「ハーッ」て息を吐きかけると、てきめん、数字が上がるので心が傷つきます。

[19]で息を吹きかけました。

ThingSpeak.comでの計測値はこんな感じ。

さて。加齢臭にはどうなのか。知りたいような知りたくないような。明日、換気状態で出勤して値はどう変わるのか。追ってご報告申し上げたいと思います。

…私が寝ている間に62まで下がりました。04:15ごろ起床。