Monk Makes HARDWARE V1A CO2ドック（マイクロビット用）取扱説明書

私たちが呼吸する空気中のCO2のレベルは、私たちの健康に直接影響を及ぼします。 CO2レベルは、公衆衛生の観点から特に重要です。 view 簡単に言えば、それらは私たちが他人の空気をどれだけ吸っているかの尺度です。私たち人間は二酸化炭素を排出するため、換気の悪い部屋に複数人がいれば、二酸化炭素濃度は徐々に上昇します。病気を拡散させるウイルスのエアロゾルも同様に上昇します。二酸化炭素濃度のもう一つの重要な影響は、認知機能、つまり思考力です。以下は米国国立生物工学情報センターからの引用です。「二酸化炭素濃度2ppmでは、意思決定能力の2つの尺度のうち2つで中程度かつ統計的に有意な低下が見られました。1,000ppmでは、意思決定能力の2つの尺度で大きくかつ統計的に有意な低下が見られました。」出典： https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548274/ 以下の表は、 https://www.kane.co.uk/knowledge-centre/what-are-safe-levels-of-co-and-co2-in-rooms CO2 が健康に悪影響を及ぼすレベルを示しています。

CO2レベル（ppm）	注記
250-400	周囲空気中の通常の濃度。
400-1000	濃度は、空気の交換が良好な人が居る屋内空間で典型的に見られます。
1000-2000	眠気と空気の悪さの不満。
2000-5000	頭痛、眠気、tagナント、古く、息苦しい空気。集中力の低下、注意力の喪失、心拍数の増加、わずかな吐き気も見られる場合があります。
5000	ほとんどの国での職場での暴露限度。
>40000	曝露は深刻な酸素欠乏につながる可能性があり、永久的な脳損傷、昏睡、さらには死に至る可能性があります。

はじめる

接続中
CO2ドックはBBC micro:bitから電源供給を受けます。通常はmicro:bitのUSBコネクタを介して供給されます。BBC micro:bitをCO2ドックに接続するには、下図のようにmicro:bitをCO2ドックに接続するだけです。

CO2ドックの底部にあるリングコネクタはmicro:bitのリングコネクタに接続されており、micro:bitに他のものを接続できます。micro:bitに電源が供給されている場合は、CO2ドックのMonkMakesロゴにあるオレンジ色のLEDが点灯し、電源が入っていることを示します。

CO2濃度の表示

MakeCodeリンク: https://makecode.microbit.org/_A3D9igc9rY3w このプログラムは、CO2濃度をppm単位で表示し、5秒ごとに更新します。ページ上部のコードリンクをクリックすると、MakeCodeシステムが事前設定画面を開きます。view 次のようなウィンドウが表示されます。

事前にview プログラム自体はダウンロード可能ですが、変更したり、さらに重要な点として、micro:bitにアップロードしたりするには、表示されている「編集」ボタンをクリックする必要があります。クリックすると通常のMakeCodeエディタが開き、通常の方法でプログラムをmicro:bitにアップロードできます。

プログラムを起動した直後は、CO2濃度の測定値が通常とは異なる値になる場合があります。これは正常な動作です。CO2ドックに使用されているセンサーは、測定値が安定するまでに数分かかるためです。測定値が安定したら、CO2ドックに息を吹きかけてCO2濃度を上げてみてください。CO2濃度が上昇するまでには時間がかかり、室内のCO2濃度まで下がるまでにはさらに時間がかかります。これは、センサーチャンバーに入った空気がセンサー外の空気と混ざり合うまでに時間がかかるためです。

コードは非常にシンプルです。on startブロックには、ブロックの高度が含まれています。このブロックは、高地（500メートル以上）に住んでいる場合に便利です。このブロックの値を0からメートル単位の高度に変更することで、センサーがCO2測定値に影響を与える気圧の低下を補正できます。every 5000msブロックには、5秒ごとに実行されるコードが含まれています。これは、ブロックパレットのループセクションにあるeveryブロックで役立ちます。このeveryブロックには、CO2 ppmブロックをパラメータとして受け取り、micro:bitのディスプレイ上でスクロール表示するshow numberブロックが含まれています。この動作に問題がある場合は、この手順の最後にあるトラブルシューティングのセクションを参照してください。

CO2メーター

MakeCodeリンク: https://makecode.microbit.org/_9Y9Ka2AWjHMW
このプログラムは最初の実験に基づいており、ボタンAが押されると摂氏温度が表示され、ボタンBが押されると相対湿度がパーセントで表示されます。tage.

実験1と同じように、このページ上部のコードリンクを使って、このプログラムをmicro:bitにインストールしてください。ボタンAを押すと、現在のCO2濃度の表示が終わった後に、温度（摂氏）が表示されます。ボタンBを押すと、相対湿度（空気中の水分量）が表示されます。

CO2アラーム

MakeCodeリンク: https://makecode.microbit.org/_EjARagcusVsu
このプログラムは、CO2濃度を数値ではなく棒グラフでmicro:bitのディスプレイに表示します。また、CO2濃度が設定値を超えると、ディスプレイに警告シンボルが表示されます。micro:bit 2をお持ちの場合、またはP0にスピーカーを接続している場合は、CO2濃度のしきい値を超えた際にビープ音も鳴ります。

データロギング FILE

MakeCodeリンク: https://makecode.microbit.org/_YeuhE7R7zPdT
この実験は micro:bit バージョン 2 でのみ動作します。

プログラムを使用するには、ボタンAを押してデータ記録を開始します。すべてが正常であることを示すハートアイコンが表示されます。Samplingは60000ミリ秒（1分）に設定されています。これは、実験を一晩中実行するのに最適です。しかし、処理速度を上げたい場合は、everyブロックでこの値を変更してください。sを減らすと、amp長い時間をかけると、より多くのデータが収集され、メモリが不足する時間が早くなります。ログ記録を終了するには、もう一度ボタンAを押してください。ボタンAとBを同時に押すと、すべてのデータを削除できます。micro:bitのデータ保存用のフラッシュメモリが不足すると、ログ記録が停止し、「ドクロ」アイコンが表示されます。データは file MY_DATA.HTMというファイルがあります。MICROBITドライブにアクセスすると、 file システムでは、これが表示されます file。 file 実際にはデータだけではなく、 viewデータを読み込みます。MY_DATA.HTMをダブルクリックすると、ブラウザで開き、次のような画面が表示されます。

これはmicro:bit上のデータです。分析して独自のグラフを作成するには、コンピューターに転送してください。データをコピー＆ペーストするか、CSV形式でダウンロードできます。 file スプレッドシートやグラフ作成ツールにインポートできます。micro:bitのデータロギングについて詳しくはこちらをご覧ください。

ビジュアルプレをクリックするとview ボタンをクリックすると、データの簡単なプロットが表示されます。

マイクロ:ビットデータログ

これは視覚的な事前view micro:bit上のデータです。より詳細な分析や独自のグラフ作成を行うには、データをコンピューターに転送してください。データをコピー＆ペーストしたり、CSV形式でダウンロードしたりできます。 fileスプレッドシートやグラフ作成ツールにインポートできます。

このプロジェクトはmicro:bitバージョン2でのみ動作します。これは、データロガー拡張機能を使用しているためです。データロガー拡張機能自体はmicro:bit 2とのみ互換性があります。データロガー拡張機能には、記録するデータの列に名前を付けることができる列ブロックがあります。テーブルにデータ行を書き込むには、ログデータブロックを使用します。また、データロガー拡張機能にはon-log-fullブロックがあり、micro:bitの読み取りデータ保存領域が不足した場合に、ブロック内のコマンドを実行します。

USB経由のデータロギング

MakeCodeリンク: https://makecode.microbit.org/_fKt67H1jwEKj
このプロジェクトはmicro:bitバージョン2でのみ動作し、Google Chromeブラウザで最適に動作します。それでも、 web ChromeのUSB機能は必ずしも安定して動作するとは限りません。これは、micro:bitをUSBケーブルでコンピュータに接続する必要があるプロジェクトでもあります。データをUSBメモリに記録する代わりに、 file実験 5 と同様に、USB 接続を介してデータをコンピューターにリアルタイムで記録します。

プログラムがアップロードされたら、ペアリングされた micro:bit を使用して、「データデバイスの表示」ボタンをクリックすると、次のような画面が表示されます。

データをキャプチャしたら、青いダウンロードアイコンをクリックしてCSVとして保存できます。 file スプレッドシートにインポートしてグラフをプロットすることができます。

3つの測定値は実際にはわずかに異なる時間に記録されるため、CSVには別の時間列があります。 file読み取りタイプごとに、グラフを作成します。グラフを作成する際は、X軸に時間列を1つ選択するだけです。どの列でも構いません。このプロジェクトでは、シリアルブロックカテゴリにあるシリアル書き込み値ブロックを使用します。このブロックは、USB接続を介して読み取り値をコンピューターのブラウザで実行されているMakeCodeエディターに送信します。

メイクコード拡張

CO2 DockはMakeCode拡張機能を使用して、プログラミングを簡素化するブロックセットを提供しています。以前の例amp既存のプログラムには既に拡張機能がインストールされていますが、新しいプロジェクトを開始する場合は、拡張機能をインストールする必要があります。手順は次のとおりです。

micro:bitのMakeCodeへ webサイトはこちら: https://MakeCode.microbit.org/
「+ 新しいプロジェクト」をクリックして新しい MakeCode プロジェクトを作成します。好きな名前を付けてください。

+拡張機能をクリックし、検索エリアに次の文字列を貼り付けます。 web 住所：
- https://github.com/monkmakes/makecode-extension-scd41 これにより、単一の検索結果が表示されます。

MonkMakes CO2 Dock 拡張機能をクリックするとインストールされます。
「← 戻る」をクリックすると、CO2 ドックカテゴリのブロックリストにいくつかの新しいブロックが追加されていることがわかります。

ブロックの説明

注 1. このブロックを使用すると、センサーの EEPROM が徐々に消耗します (2000 回の書き込み)。そのため、このブロックはリセット間の XNUMX 回の呼び出しに制限されます。

トラブルシューティング

問題： micro:bit 用 CO2 ドックのオレンジ色の電源 LED が点灯していません。

解決： マイクロビット本体に電源が供給されていることを確認してください。プロジェクトが電池駆動の場合は、新しい電池に交換してみてください。
問題： プログラムを初めて実行すると、CO2 の読み取り値が間違っているように見え、0 または非常に高い数値になることがあります。

解決： これは正常です。センサーが安定するまでには多少時間がかかります。センサー起動後の最初の数分間は、測定値を無視してください。

学ぶ

micro:bit プログラミング
MicroPythonでmicro:bitをプログラミングする方法をもっと詳しく知りたい方は、Simon Monk著の『Programming micro:bit: Getting Started with MicroPython』の購入を検討してみてください。主要な書店で入手可能です。興味深いプロジェクトのアイデアをお探しなら、NoStarch Pressの『micro:bit for the Mad Scientist』もおすすめです。このキットの設計者であるSimon Monkの著書については、以下をご覧ください。 https://simonmonk.org または、X で彼をフォローしてください @simonmonk2

モンカケス

このキットの詳細については、製品のホームページをご覧ください。 https://monkmakes.com/co2_mini このキットだけでなく、MonkMakesは、メーカーのプロジェクトに役立つあらゆる種類のキットやガジェットを作成しています。詳細と購入場所については、こちらをご覧ください。 https://monkmakes.com MonkMakes を X @monkmakes でフォローすることもできます。

左から右へ: micro:bit 用ソーラー実験キット、micro:bit 用電源 (AC アダプターは付属していません)、micro:bit 用エレクトロニクスキット 2、micro:bit 用 7 セグメント。

よくある質問

室内の CO2 の安全なレベルはどれくらいですか?
室内の CO2 の安全レベルは次のとおりです。

250～400 ppm: 大気中の通常の濃度。
400 ～ 1000 ppm: 空気の交換が良好な人が居住する屋内空間で典型的な濃度。
1000～2000 ppm: 眠気や空気の質の悪さに関する苦情。
2000～5000 ppm: 頭痛、眠気、tag空気が乾燥すると、集中力が低下し、心拍数が増加する可能性があります。
5000 ppm: ほとんどの国における職場暴露限界。
>40000 ppm: 暴露すると、脳障害や死亡を含む深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。

ドキュメント / リソース

Monk Makes HARDWARE V1A マイクロビット用 CO2 ドック [pdf] 取扱説明書
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参考文献

ユーザーマニュアル

Monk Makes HARDWARE V1A マイクロビット用 CO2 ドック

導入

CO2と健康