【2026年版】ESP32-S3 + ESPHome で部屋のCO2モニタを自作する【Home Assistant 連携】

※Claude Codeで記事の自動更新お試し中

この記事は、自宅の空気質を可視化したいエンジニア向けです。ESP32-S3 と CO2 センサ「SCD41」を ESPHome でつないで、CO2・温度・湿度を Home Assistant に流し込むまでを最短ルートで書きます。半田付けほぼナシ、ファームのコードも全公開です。（在宅ワーク中の「なんか頭がぼーっとする」問題を物理的に可視化したかった、というのが動機です。）

この記事でできること

• ESP32-S3 で動くスタンドアロンの CO2 モニタが作れる（消費電力は数十 mW クラス）
• ESPHome の YAML を書くだけで Home Assistant に自動統合される（コードは記事内で全部公開）
• 必要なものは合計 4,000 円ちょっとから

使ったもの

• Seeed Studio XIAO ESP32-S3（Amazonで確認）— 親指サイズの ESP32-S3 開発ボード。USB-C 直結で書き込めるのが楽
• AITRIP SCD41 ガスセンサーモジュール（Amazonで確認）— Sensirion 製 NDIR 方式 CO2 センサのブレークアウト。温湿度も同時取得できる
• ジャンパ線（オス-メス 40 ピン）（Amazonで確認）— 4 本だけ使う
• Anker PowerLine III USB-C ケーブル（Amazonで確認）— 給電・書き込み兼用
• （オプション）小型ケースまたは段ボール

全体の流れ

SCD41（CO2 + 温度 + 湿度）

▼ I2C（4 本接続）

XIAO ESP32-S3 + ESPHome

▼ Wi-Fi（ESPHome API）

Home Assistant（可視化・通知・自動化）

手順

1. 配線（4 本だけ）

SCD41 と XIAO ESP32-S3 を I2C で接続します。XIAO のデフォルト I2C は D4 = GPIO5（SDA）、D5 = GPIO6（SCL）。

SCD41 側	XIAO ESP32-S3 側
VDD	3V3
GND	GND
SDA	D4（GPIO5）
SCL	D5（GPIO6）

2. ESPHome を準備

ESPHome は Home Assistant 公式の「マイコン用ファームウェア生成ツール」。Home Assistant の「ESPHome アドオン」を入れておくのが一番楽（HACS 不要）。ローカルで動かすなら pipx でも入る。

$ pipx install esphome
$ esphome version
2026.4.x

3. YAML を書く（コピペでOK）

以下を co2-monitor.yaml として保存。!secret 部分は自分の Wi-Fi に書き換えてください。

esphome:
  name: co2-monitor
  friendly_name: CO2 Monitor

esp32:
  board: seeed_xiao_esp32s3
  framework:
    type: arduino

logger:
api:
  encryption:
    key: "32 バイトの base64 キーを入れる"

ota:
  - platform: esphome
    password: "適当に"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

i2c:
  sda: GPIO5
  scl: GPIO6
  scan: true

sensor:
  - platform: scd4x
    co2:
      name: "CO2"
    temperature:
      name: "Temperature"
    humidity:
      name: "Humidity"
    update_interval: 60s

4. ファームを書き込む

USB-C で XIAO を PC につないで、初回はシリアル経由で焼きます。

$ esphome run co2-monitor.yaml
# シリアルポートを選んで Enter

2 回目以降は同じネットワーク上なら無線（OTA）で更新できます。これが ESPHome の最大の楽さ。

5. Home Assistant に統合

同じ Wi-Fi 上にあれば自動検出されます。検出されない場合は手動で:

1. 「設定」→「デバイスとサービス」→「統合を追加」→「ESPHome」
2. ホスト名 co2-monitor.local を入力
3. YAML で設定した暗号化キーを入力 → 完了

CO2 / Temperature / Humidity の 3 センサが現れるので、ダッシュボードに「センサカード」「履歴グラフカード」を追加するだけで可視化完成です。

ここから先のハック

• OLED 表示を追加: 0.96 インチ I2C OLED（SSD1306）を同じバスに繋いで現在の CO2 をその場で見せる。I2C なので配線追加なしでデバイスを増やせる
• CO2 が高くなったら換気通知: Home Assistant のオートメーションで「1000 ppm が 3 分続いたら Slack / LINE 通知」を組む
• L チカ警告: XIAO 内蔵 LED や WS2812B LED テープを light: コンポーネントで点灯。CO2 レベルで色を変える（青→緑→黄→赤）
• バッテリ駆動: XIAO ESP32-S3 はリポ直結＆充電回路つき。ディープスリープ＋10 分おき計測で数日もつ

詰まりポイント

• I2C で SCD41 が見えない: i2c: scan: true のログを確認。0x62 が見えれば成功。見えない場合は配線（特に SDA と SCL の逆挿し）を疑う
• ESPHome のボード指定: board: esp32-s3-devkitc-1 でも動くが、XIAO 専用の seeed_xiao_esp32s3 のほうが GPIO マッピングが正しい
• 初回の数値が暴れる: SCD41 は電源投入から最初の数分は校正中で値が安定しない。常時通電で運用するのが前提

まとめ

ESP32-S3 + SCD41 の組み合わせは、半田付けゼロ・コード 80 行で「自宅の CO2 を Home Assistant に流す」までいけます。市販の CO2 モニタを買うより安く、しかもオートメーションで「換気して」と通知させたり、エアコンの強弱を切り替えたり、好きなだけ拡張できる。これが自作の楽しさ。

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参考

• ESPHome 公式: SCD4X コンポーネント
• ESP32-S3-Co2-Monitor-For-ESPHome-and-Home-Assistant（GitHub）
• Seeed Studio XIAO ESP32-S3 シリーズ入門
• Sensirion SCD41 公式ページ