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ASSEMBLY MANUAL

💧 ESP32-C2 陽台雨水智慧量表 — 組裝說明書

ESP32 全系列 × 3D 列印實作系列 · 第 25 篇 · 文件版本 v1.0(2026-10-26)

⏱️ 總工時:約 2 小時(不含 3D 列印與養膠) 🎯 難度:★★★☆☆ 中階 🔧 工具:烙鐵、萬用表、長尺、硅膠、開孔器 20mm

🧰 零件與工具確認

① ESP32-C2-DevKitM-1 ×1 ② JSN-SR04T 防水探頭 ×1 ③ DS18B20 防水探針 ×1 ④ 2N7002+電阻組 ×1 ⑤ 18650+保護板 ×1 ⑥ 5V 1W 太陽能板 ×1 ⑦ TP4056+SS54 ×1 ⑧ MT3608(預調 5.0V)×1 ⑨ 防水盒 12×8×6 ×1 ⑩ 列印件 ×4(感測器座/防雨罩/板夾/軟套) ⑪ 透氣膜+防水膠條 ×1 ⑫ 按鍵、電阻、螺絲線材包 🔧 烙鐵+萬用表(電流檔必備) 🔧 硅膠、開孔器、長尺、夾子
💡 開工前先拿萬用表把 MT3608 輸出調到 5.00V±0.05V 再鎖膠——開蓋調壓是新手最常犯的錯,飄壓會同時毒傷 ADC 基準和超聲波發射。
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列印零件與乾拆

⏱️ 列印 2.5 小時+乾拆 10 分鐘🎯 難度 ★☆☆☆☆
① 桶蓋感測器座 PETG/ASA・探頭朝下+滴水簷 ② 防雨罩+透氣圈 透氣槽朝下 ③ 太陽能板夾座 ASA・夾欄桿 30° 仰角 ④ TPU 軟套 減振緩衝
  1. 依文章列印設定列印 4 件;日照面用 ASA,貼桶陰面 PETG 即可。
  2. 感測器座的探頭孔試插 JSN-SR04T 圓探頭:應緊配但不須硬壓;太鬆(>0.5mm 旷)改圈數重印。
  3. 探頭壓入 TPU 軟套再插座體——硬碰硬的剛性連接會把桶蓋震動直接餵進回波裡。
⚠️ 感測器座邊緣的滴水簷若被後處理磨掉了,雨水會沿座壁爬進桶內——那不只是濕,是給蚊子開門。
2

焊接電源閘(本專案的灵魂)

⏱️ 20 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
GPIO3 HIGH=通電 10kΩ 2N7002 G D S 模組黑線(GND)→ D S → 主控板 GND 100kΩ G–S 下拉
  1. 小萬能板上焊 2N7002:G←10k→GPIO3、G–S 間 100k、D←模組黑線、S→板 GND。
  2. 驗證再開下一步:GPIO3 接 GND → 模組 VCC 必 <0.1V;接 3.3V → 300ms 後模組 VCC = 3.3V。
  3. 串萬用表 mA 檔於電池正極:閘關時整機 <0.2mA(深睡)、閘開待量測 ~6mA。
💡 待機電流超標的三大嫌犯:板載充電 IC 的 LED 漏電、萬能板助焊劑殘留吸潮、按鍵被壓住。逐級拔線定位,別懷疑深睡本身。
3

感測器接線與桌面全功能測試

⏱️ 30 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
C2 DevKitM USB 接電腦 JSN TRIG/ECHO G4/G5 DS18B20 DQ G6+4.7k↑3.3V VBAT 分壓 G0 按鍵→GND G2
  1. 照文章接線圖完成枡面佈線:訊號線用不同顏色,GND 共地要量通斷。
  2. 燒錄韌體,開 Serial:每 30 秒一輪(測試期可先把 SLEEP_MS 改小)應出現 [level] dist=… depth=…。
  3. 手在探頭前 30cm 揮動:讀值應隨手掌靠近變大再變小;按按鍵:Telegram 收到即時狀態。
⚠️ 桌面測試不過關,絕對不要入盒上架。盒內重焊的返工成本是桌面上的十倍。
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水位校準與蚊蟲模式演練

⏱️ 25 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
實測水深 28.0cm 探頭(MOUNT_H 量這裡到桶底) Serial dist=27.3 dist=27.3 尺量=27.6 誤差 0.3cm → 合格(≤1.5) MOUNT_H 微調 55.0→55.3 重燒後複測一次收工 Serial 對表
  1. 桶(或大垃圾袋架在框上模擬)裝入長尺量好的水,深度覆蓋 10/25/40cm 三檔。
  2. 每檔記 Serial 讀值與尺量值,誤差 >1.5cm → 先查探頭垂直度與離壁距離,再微調 MOUNT_H。
  3. 蚊蟲演練:把水溫探針握在手心(>25°C)+連續幾輪不加水讓 refillDay 變舊 — 或直接先手動把水位降 2cm 再灌回去觸發補水邏輯,確認蚊蟲推播文案能送達。
尺量水深Serial dist換算 depth判定
40.0cm15.5cm39.5cm✅ 在死區外,誤差 0.5cm
25.0cm30.2cm24.8cm✅ 誤差 0.2cm
10.0cm44.9cm10.1cm✅ 接近空桶線,順手確認低水位警報
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入盒與防水處理

⏱️ 20 分鐘(另需養膠 2 小時)🎯 難度 ★★☆☆☆
電池艙 C2 立装銅柱 Type-C 對盒側孔 探頭穿孔 透氣膜:盒內最低點對角 線材出口防滴彎 硅膠圈+穿孔 探頭線先穿後焊 蓋螺絲對角鎖
  1. 探頭線先穿過感測器座穿孔與盒壁孔再焊接——先焊後穿是新手第一大重工原因。
  2. 電路以銅柱立装於盒底,電池躺平於隔板艙內(正負極朝同側,絕緣墊片鋪底)。
  3. 透氣膜貼盒內最低點對角(膜朝盒外),探頭穿孔打硅膠圈,蓋螺絲對角分三次鎖勻。
⚠️ 養膠期間不要把蓋子壓死——硅膠固化排出的氣體需要出路。養膠完成後再澆花壺沖淋盒體 3 分鐘,開蓋檢查乾燥才算過關。
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上架安裝與最終驗證

⏱️ 15 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
盒體(側面) 離地>30cm防泼溅 探頭居桶心離壁≥15cm 太陽能夾欄桿 30° 朝北 水面
  1. 探頭穿桶蓋居中,離桶壁 ≥15cm(壁面回波是假水位的頭號來源);穿孔硅膠密封。
  2. 太陽能板夾上欄桿、對準家鄉的直射方位,走線沿夾臂入盒做防滴彎。
  3. 上電跑完整循環:水位、水溫、日報(把 t.tm_hour==21 暫時改成本機小時演練一次)全部到位後改回。
  4. 最後檢查:深睡電流、閘極斷電、盒蓋鎖緊、探頭朝下——四項全綠才算交屋。
💡 上線第一週每天看一眼 Serial(或推播里的電池電壓),晴天應持平微升、陰雨天微降但 3.4V 以上——曲線趨勢就是這台機器的體檢報告。