CO2（二酸化炭素濃度計）センサーを作ってみた。
そもそもはコロナ感染対策として
2021年３月18日に仙台市に緊急事態宣言が発令され、同年4月５日から. まん延防止等重点措置（まんぼう）の地域に指定され、感染防止へのさらなる取り組みが必須の状態であります。
参考：（県・市独自の）宮城県・仙台市 緊急事態宣言中（３月１８日～５月５日まで）
市内のレンタルスペースを県独自の緊急事態宣言後も、消毒などの感染防止対策を講じて営業しておりましたが、まん延防止等重点措置の地域に指定されたのを機に、追加の感染症対策として浮かんだのが、CO2センサー（二酸化炭素濃度計）でした。それと普段在席している事務所のCO2も測ってみたかったということもあります。また、市販品もありましたが、納期が２～３週間と長かったのも自作した理由です。
製作のコンセプト
・簡単にできること＝＝部品点数が少なく、回路設計が容易なこと。
・短時間でできること＝＝上記の部品点数にもよりますが、なにより部品入手が容易であることを優先しました。
・コンパクト＆携帯＝＝据え置き型では無く、電池で作動し持ち運べるタイプとしました。
以上の条件から、手持ちのマイコン（Arduino)とセンサーの組み合わせで製作することとしました。
製作に当たって
製作にあたって、いろいろと検索したところ以下のサイトの記事を参考にしました。
試作機（Arduino+ブレッドボード）
まず、Arduino UNO とブレッドボード（電子回路の実験や試作をするための板のこと）とCO2センサー（KS0457 keyestudio CCS811 Carbon Dioxide Air Quality Sensor）、0.96インチOLED（有機EL）ディスプレイ（KeeYees OLEDモジュール0.96インチ I2C 128X64 SSD1306） で試作しました。センサーとディスプレイの部品はAmazonプライムで翌日配達で購入しました。
左上はArduino UNO（マイコン）、手前中央がCO2センサー、右側が0.96インチ有機ELディスプレイ。
回路は、電源とI2C通信線を繋ぐだけと超簡単です。1000ppmの基準値を超えたときに点灯するLEDとブザーをArduinoのポートに追加しました。電源は、PCからUSB経由で供給しています。
ソフトウエアは、サイトの記事をもとにPCで作成し、Arduinoに書き込みました。センサーの測定値は、有機ELディスプレイで表示されると同時に、USB経由でパソコンの画面にも表示されます。初期値400ppm、センサーに息を吹きかけると2～3000ppmに表示が跳ね上がります。
製品版（笑）
試作機がうまくできたので、ユニバーサル基板に半田付けして組み立てました。Arduinoからはマイコンチップのみ移植、５V電源回路を追加しました。
ほぼ名刺サイズのユニバーサル基板に半田付けで組み立てました。
↑動作の様子の動画です。試作機より文字を大きく表示できるよう修正しています。
CO2センサーについて
製作しながらCO2を測定してみて気づいたこと。
いろいろ実験してみたら、CO2の濃度以外にもセンサーが反応するようです。
アルコール消毒後の手を近づけたり、殺虫剤を噴霧したり、接着剤や溶剤にも反応して値が上がります。
それと、室温に比例して値が増加する傾向があります。
電源投入直後は、反応がにぶいです。（２～３分程度）
センサーの仕組みを調べてみたら、半導体ガスセンサー（接触燃焼式）のため、CO2濃度よりも酸素濃度の低下を検出しているようです。
いずれにしても、空気が汚れると反応するので、換気の目安には使えそうです。
参考：半導体式ガスセンサ http://www.ceramic.or.jp/museum/contents/pdf/2008_05_05.pdf
仕様など
携帯型CO2センサー
CO2測定範囲：400～5000ppm
電源：単三乾電池６本（９V）
外部電源：７～１５V（ACアダプタ使用）
大きさ：17cm×11cm×4cm
室内換気の目安とされるCO2濃度1000ppmで赤色LED点灯とアラーム音がなります。
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