Cazperのつれづれ日記: PM2.5をモニターする計測器を自作(Arduino Nano)

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2017年1月11日

panda01.gif PM2.5をモニターする計測器を自作(Arduino Nano)

中国は冬になるとPM2.5を主成分とする毒の濃霧(雾霾:ウーマイ)に覆われる都市が増えます。有名なのは北京なのですが、それは風が西から東に吹いている通常時でして、寒気が南に流れると上海や香港とてPM2.5の霧に覆われます。

原因は、工場の廃棄や自動車と言われていますが、たぶんマヤカシでして、本当のところは、郊外の工場や農村で暖を取るために石炭や農業廃棄物を焚いた結果なのだと思われます。都市部では徐々にボイラーの稼働に都市ガスが投入され始めているので、都市部で幾ら排気行為を抑えても意味の無い事なのだろうと推測しております。

そうした事を背景に中国でもPM2.5の計測器が沢山売れているのですが、製品となると意外と高い値段で売られていたので、それならば自作してしまおうと作りました。

利用したのは「Arduino Nano」というマイコンボードで、中国の業者が作った互換商品だと15元(200円強)で購入できます。また、PM2.5のセンサーはTaobaoで仕入れました。なお、シャープの空気清浄機等で使われているPM2.5のセンサーだと50元(800円強)もかからずに購入できるのですが、PM10等も計測したかったので、中国企業が製造する高機能なセンサー(攀藤G7)を購入しました。

このセンサーは優れものでPM2.5やPM10の空気中の濃度の他に、PM0.3、PM0.5、PM1.0、PM2.5、PM5、PM10の空気中の粒子数も計測できるため、工場のクリーンルームのクリーン度まで計測が出来てしまいます。(クリーン度はPM0.5の粒子数で決まります)

また、温湿度計も安かったので「AM2301」も付けて、同時に温湿度も表示できるようにしました。とりあえず、ブレッドボード上でArduino NANOとOLEDモニターを配置して、PM2.5とPM10の濃度を表示できるようにし、
自作 PM2.5 PM10 計測器

その数値を元にして、中国の基準のAQIとアメリカ(世界)基準のAQIを順次表示できるようにしました。
自作 PM2.5 PM10 計測器

なお、上記で数字がハザードレベルに成っているのは、家で油の炒め物をした直後でして、炒め物をするとPM2.5やPM10が飛び跳ねる事も確認しております。

自分や周辺の人で使うことを前提に作成したので、英語表示だけですが、将来的に余力があれば少し大きめのモニターの導入や、Arduino MEGAやArduino UNOの基板も余っているので日本語フォントや中国語フォントの導入をしてみても良いかなぁと考えております。

とりあえず、ブレッドボードから卒業させて卓上に置ける形にして、工場用モードと家庭用モードの切り替えが出来るような機能を今月中にはしてしまう予定です。(上海で興味のある方がいるなら、お子さん含めて工作教室を開いても良いかなぁと考えていたり。)

P.S.
時間があったので空中配線含めてはんだ付けして、想定のケースに収める前の段階まで作業を進めてみた。
PM2.5 PM10 計測器 自作 Arduino

投稿者 cazper : 2017年1月11日 12:54 | b_entry.gif
     

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