働く環境の最適化
現在世界全体で、コロナウイルスによる換気への関心が高まっています。それにより、多岐にわたる業界で換気の指標となるCO2センサーの導入が進んでいます。コロナ収束後も、換気が常識となっていくでしょう。また、新たな分野への活用も期待できます。例えば農業分野ではCO2濃度を測ることで光合成の割合を可視化し最適な農作物管理、日々の生活では換気コントロールによる省電力化、眠気、思考力、集中力の低下を防ぐ換気の目安としても活用できます。見えるだけではなく何かしらのフィードバックがあったら便利だと思いませんか?
今回ご紹介するものはInfineonのMCU+センサーを使用したIoTソリューションです。
動作動画
動作概要
温度、CO2センサーによる測定およびIoTを通してLINEメッセージ送信

<動作①>
お部屋の温度、CO2を検知し7SEGLEDに表示させます。そこでCO2濃度が0~500ppmの場合LEDが青色点灯、501~1000ppm場合LEDが黄色に点灯します。

<動作②>
お部屋のCO2濃度が1001ppm~と高い場合LEDが赤色に点灯します。また、その際にMCUからの指示でWi-FiにつながりIFTTTというAPPに接続されます。そこでIFTTTから自身のLINEにお部屋換気を促すメッセージが来る仕組みになっています。
※CO2濃度が1000ppmを超えると倦怠感、頭痛、目眩等の症状が出ると言われています。そのため閾値を1000ppmで設定しています。
筐体概要

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<1段目 PSoC®62S2CY8CKIT-062S2-43012>
MCUになります。各センサーやモジュールの制御はInfineon社のPSoC® 6がおこなっています。
IoTソリューションによるWi-Fi接続はCYW43012を搭載するCY8CKIT-062S2-43012がおこなっています。
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<2段目 5VLDO、パトランプ用 USBソケット>
パトランプ用USBソケットと3色LEDに必要な5VをInfineon社のレギュレーターTLS850B0TBV50で実現しています。
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<3段目 各センサー+表示LED>
温度、CO2センサーと測定したものを表示する7セグメントLEDを設置しています。またCO2濃度によって対応色が光る3色LEDも設置しています。
使用部品
1:Infineon製 CO2センサー PASCO2
2:Infineon製 温度センサー DPS368温度、気圧測定可能
※今回は温度のみ測定
3:Infineon製 MCU (PSoC® 6)
4:Infineon製 Wi-Fi(CYW43012)
5:Infineon製 LDO TLS850B0TBV50
6:7SEGLED COM-11442
7:RGBLED OSTAMA5B31A
● CO2センサー特徴:
ー 極めて小さなサイズ(14X13.8X7.5 mm3)/ お客様の最終製品で省スペース
ー ppmレベル(±30ppm、測定値の±3%)の高精度で堅牢な性能
ー 高度な補正および自己校正アルゴリズム
ー 様々な構成オプション(サンプリング率、ベースライン校正など)とインターフェース(UART、I2C、PWM)
ー 高品質データとスマートビルディング標準規格への準拠 センサ単体でスマートビルディング標準規格への準拠
ー 設計から市場投入までが迅速になるプラグアンドプレイ
ブロック図(信号ライン)

① CY8CKIT-062S2-43012:メインマイコンでシステム全体を制御
+ 各センサーから信号受け取り
+ アルゴリズム計算
+ LEDを制御
+ WiFi モジュール通し、クラウドへ情報転送
② CO2センサー:CO2濃度データを5秒間隔で測定
③ 温度センサー:温度データを常時測定
④ 7セグメントLED:受け取ったCO2、温度データを各表示
⑤ 3色LED:測定したCO2濃度によって対応色の点灯
ブロック図(電源ライン)

①、② ACアダプターから12Vを受け取り5Vへ電圧降下
FW開発

● CY8CKIT-062S2-43012FW開発
開発環境ModusToolbox
※詳細についてご質問がある場合はマクニカInfineonチームまでご連絡お願い致します。
機能一覧
制御内容
① Timer割り込み処理をおこない、CO2値を5秒間隔で取得
② I2C通信でCO2センサー、温度センサー、7セグメントLEDを制御
③ CO2レベルによる、GPIO信号でRGB LEDを制御
+ <500 ppm:青色
+ 500 ppm - 1000 ppm: 黄色
+ >1000 ppm :赤色
⑤ WIFIモジュールCYW43012によるAPのスキャン、テザリングでのWi-Fi接続
⑥ クラウドサービスIFTTTとのHTTP通信(CO2濃度が1000ppmを超えた場合)
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製品詳細
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