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0500ppmの場合LEDが青色点灯、5011000ppm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

  • <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。

  • <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。

  • <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(UARTI2CPWM
 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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