[スポンサーリンク]

一般的な話題

ノーコードでM5Stack室内環境モニターを作ろう

[スポンサーリンク]

COVID-19の影響で居室や実験室の換気状況を見直された方は多いと思います。化学系の実験室は定期的な作業環境測定が行なわれますが、それでも有機溶媒の蒸気等が充満しがちです。健康のために日常から室内環境を把握しておくことは大切でしょう。そこで昨今IoT用途などでよく使われているM5Stackを使った簡易室内モニター作りを紹介したいと思います。

M5Stackとは?

M5Stackは中国・深圳のベンチャーが作っているシングルボードコンピューター製品です。使い勝手がいい本体や対応ユニットをものすごい勢いで開発しています。日本では大学生協とよく提携しているスイッチサイエンスが主な代理店です。代表的な機種M5Stack Coreには多数の接続端子・ピンや液晶画面などが付いており、さまざまなモジュールやセンサーを繋ぐことができるため、自由度がかなり高くなっています。直感的なビジュアルプロラミングによって設定できるため、少しいじるだけでも慣れることができるでしょう。基本的にはUSB接続で設定を行ないますが、Wi-FiやBluetoothを活用した遠隔接続もデフォルトで可能です。日本未発売の共働ロボットアームmyCobot(国産有名メーカーのものがx百万円する場合でもこちらなら10万円以下)などもM5Stackで操作可能なので今後期待しています。

ハードの準備・パソコンのセッティング

環境センサー作製にあたって以下のパーツを購入しました。まずこれらを全部接続します。

続いてパソコンのセッティングです。

  1. 公式ダウンロードサイトからUSBドライバー(CP2104 Driver)をダウンロード・インストール
  2. M5StackをパソコンにUSB接続
  3. 公式ダウンロードサイトからM5Burnerをダウンロード・起動してファームウェアをダウンロード・書き込み
  4. 公式ダウンロードサイトからUIFlow-Desktop-IDEをダウンロード

M5Burnerはネット接続が必要ですが、大学・会社のイントラネット環境によってはポートが閉じていて使えないことがあるので注意しましょう。ネット接続はうまくいくのにファームウェアの書き込みがうまく行かない、という場合はネット検索すれば解決策が落ちています。

ビジュアルプログラミングで環境センサーに


上の準備ができればあとはプログラミングするだけです。プログラミングといってもBlocklyが使えるためほとんど知識は不要で、基本的にドラッグアンドドロップだけで完成します(ArduinoやMicroPythonも使えます)。先ほどダウンロードしたUIFlowを起動してM5Stackと接続後、

  1. 使うユニットを選択
  2. 液晶画面のレイアウト設定
  3. ブロックを動かして動作を設定
  4. M5Stackへの書き込み

という手順で環境モニターができあがります。上の画像は温度・湿度・TVOC(揮発性有機化合物)・バッテリー残量を測定・表示するために設定したUIFlowのスクリーンショットで、記事最上部のアイキャッチ画像は実際にM5Stackを動かしている写真です。にゃんこの口臭が測定できました。これを実験室等で使うことで、室内の有機物濃度が高くなった際には換気を促すことができるわけです。他にも、M5StackをWi-Fiでネットワークに接続してIFTTTと連携させて異常時にLINE等に通知を飛ばすことなど可能です。
なおガスセンサユニット(に限らず同様のセンサー)から出てくるTVOCは絶対値として厳密なものではないため、相対的なものとして考えておくべきでしょう。二酸化炭素濃度(eCO2)も取得可能ですが、こちらは通常条件でTVOCから単純換算したものなので、有機物が多く飛んでいる実験室においてはまったくあてになりません。測定自体の再現性は高いため、TVOCがある数値を上回ったらダメなど基準を設けて活用していくのが正しい使い方でしょう。

シングルボードコンピュータやIoT機器といえばラズパイのイメージが強いですが、M5Stackの方がより簡単に使える印象です。過去にケムステではArduinoを使ったエバポ用真空制御装置を紹介していますが、Arduino互換性+αをもつM5Stackでは同等以上のことも可能でしょう。

なおPython等のプログラミングができる方にはオムロンの環境センサもオススメです。私はこちらを測定機器の近くに設置して置いて管理しています。

[amazonjs asin=”B08KW3Y1DJ” locale=”JP” title=”スイッチサイエンス みんなのM5Stack入門スターターキット SSCI-059060″] [amazonjs asin=”B07NB9RHB1″ locale=”JP” title=”オムロン 環境センサ(USBタイプ) 2JCIE-BU01″]
Avatar photo

GEN

投稿者の記事一覧

大学JK->国研研究者。材料作ったり卓上CNCミリングマシンで器具作ったり装置カスタマイズしたり共働ロボットで遊んだりしています。ピース写真付インタビューが化学の高校教科書に掲載されました。

関連記事

  1. 2022 CAS Future Leaders プログラム参加者…
  2. 【消臭リキ】マッチでトイレで消臭トライ 
  3. 鬼は大学のどこにいるの?
  4. リチウムイオン電池の課題のはなし-1
  5. プラスチックに数層の分子配向膜を形成する手法の開発
  6. 新形式の芳香族化合物を目指して~反芳香族シクロファンにおける三次…
  7. 開催間近!ケムステも出るサイエンスアゴラ2013
  8. リアルタイムで分子の自己組織化を観察・操作することに成功

注目情報

ピックアップ記事

  1. オキシム/ヒドラゾンライゲーション Oxime/Hydrazone Ligation
  2. ベリリウム Beryllium -エメラルドの成分、宇宙望遠鏡にも利用
  3. テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) : Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)
  4. インタビューリンクー住化廣瀬社長、旭化成藤原社長
  5. 第97回日本化学会春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I
  6. 2022年ノーベル化学賞ケムステ予想当選者発表!
  7. 工程フローからみた「どんな会社が?」~タイヤ編 その3
  8. 第70回「ケイ素はなぜ生体組織に必要なのか?」城﨑由紀准教授
  9. 有機合成化学協会誌2023年4月号:ビニルボロン酸・動的キラル高分子触媒・ホスホニウムイリド・マイクロ波特異効果・モレキュラーシーブ
  10. 第63回Vシンポ「フォトキネティシズム:励起現象のマルチスケール速度論と革新的光機能」を開催します!

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2021年5月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

注目情報

最新記事

【書評】化学への数学 基本への10章

「現代化学」に連載されていた人気記事を書籍化。物理化学や量子化学の本質的理解…

中谷 直輝 Naoki NAKATANI

中谷 直輝(なかたに なおき)は、日本の理論・計算化学者である。東京都立大学大学院理学研究科化学専攻…

梶 弘典 Hironori KAJI

梶 弘典(かじ ひろのり)は、日本の化学者・材料科学者である。京都大学化学研究所教授。固体NMR・D…

宮田 潔志 Kiyoshi MIYATA

宮田 潔志(みやた きよし、1986年-)は、日本の物理化学/分析化学者である。九州大学大学院理学研…

三ツ沼 治信 Harunobu MITSUNUMA

三ツ沼 治信(みつぬま はるのぶ)は、日本の有機化学者である。神戸大学大学院理学研究…

ケムステ人気新着記事 トップ 5【2026年7月版】

2026年7月にケムステでは26本の新しい記事を公開しました。この記事では、その新着記事の中から、ペ…

MEDCHEM NEWS 35-1 号「創薬の未来を担う若き研究者へのメッセージ」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、オープンアクセスと…

そのピーク、本当に原料ですか?【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

収率予測モデルが反応機構を語る!

第716回のスポットライトリサーチは、京都大学化学研究所(中村研究室)道場貴大 助教にお願いしました…

電気化学の勘どころ 対話でつかむホントの姿

概要対話形式で本質に迫る,電気化学の入門書.勘どころを押さえれば,複雑に見える現象の要点…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP