⏱️ 總工時:約 1 小時 50 分(不含列印)
🎯 難度:★★★☆☆ 中等(電源規劃與感測器氣路是兩個關卡)
🔧 工具:烙鐵、萬用表、扎帶、雙面膠、I2C 掃描Sketch(選用)
🧰 零件與工具確認
① ESP32-C3 SuperMini ×1
② PMS5003 PM2.5 感測器(3pin UART 版)×1
③ AO3400 低阻模組(感測器電源閘)×1
④ 120mm 5V PWM 風扇(含減震螺絲)×1
⑤ S8055 MOSFET 模組 ×1
⑥ SSD1306 OLED ×1
⑦ WS2812B 4 燈短條 ×1
⑧ 帶殼按鍵 ×1
⑨ HEPA 120×120×15 +活性碳濾片 各1
⑩ 5V/2A 電源+USB-A 轉 DC 線 ×1
⑪ 水族化繊綿(防塵用)、扎帶、雙面膠
⑫ 列印件:導流罩、濾心抽屜、感測器艙蓋、進風錐 ×2、腳墊 ×4
🔧 烙鐵、萬用表、扎帶、斜口鉗
💡 組裝前請先讀一次本說明書步驟 2 的電源分流圖:本機 70% 的疑難雜症(Wi-Fi 重啟、數值亂跳、開不了全風)都源自「大電流走了不該走的路」。
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列印件檢查與風扇試轉
⏱️ 15 分鐘🎯 難度 ★☆☆☆☆
- 風扇孔實測:120mm 孔位應剛好滑入(設計 116.2mm 方孔+四角耳);太緊用銼刀修,硬鎖會把圓孔拉成橢圓→共鳴
- 濾心抽屜推插 3 次:滑順、無干涉、防呆斜角能擋反插入
- 風扇直接接 5V 試轉 10 秒:聽軸承異音、撥扇葉聽碰殼聲(列印公差導致扇葉擦邊要在鎖上罩前處理)
2
電源分流(本機最重要的一步)
⏱️ 20 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
- 做一條「分線匯流排」:USB 轉 DC 線剝開,5V 紅線分三路——風扇紅線、PMS5003 VCC、主板 5V;GND 黑線同樣三路匯於單點
- 分線點用 2×3 端子台或大焊盤,主板的 GND 與風扇的 GND 必須星型匯接於單點(星型接地),風扇回流掠過主板地線會把 PM2.5 數值干擾成迪斯科
- 萬用表量分線板各路空載電壓:5.0V±0.15V;接上風扇全速後再量主板 5V 腳:跌幅 <0.3V 才算及格
- 若跌幅過大:電源噸位不足或分線線徑太細(用 ≤24AWG 以下的飛線做風扇路是常見錯誤)
⚠️ PMS5003 禁接板子 3V3:它平均吃 120mA+啟動脈衝,3V3 會被拉垮成重啟迴圈。資料腳是 3.3V 容忍,5V 供電不會燒資料——Datasheet 白紙黑字,請照做。
3
風扇調速電路
⏱️ 12 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
- 風扇黑線剪斷:來端進 S8055 模組
S(源極)、去端(黑膠殼那截)接模組 D(漏極);紅線回步驟 2 的 5V 匯流排
- 模組
G 接 GPIO6;模组板載閘極電阻已含,不用外加
- 燒錄前用「指觸測試」:GPIO6 接 3.3V 轻触,風扇應全速;接 GND 應停止
- 風扇四角墊矽膠墊圈鎖上導流罩,鎖死後手指撥葉確認間隙均勻
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PMS5003 電源閘與上游氣路
⏱️ 20 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
- AO3400 模組串在「PMS5003 的 GND」與「系統 GND」之間(低邊開關);閘極接 GPIO10。當機時韌體斷電 3 秒重啟——PMS 系列終身必遇一次卡死,這是預留的後路
- UART 三線(5V/TX/RX)用 5P 線組走線板對板,板 TX1(GPIO20)→感測 RX、板 RX1(GPIO21)→感測 TX,插錯只會收不到數據,不會燒
- 感測器塞進上游艙:進氣口朝風扇葉面方向(測「濾心前」的髒空氣),出氣面朝殼外
- 進氣口塞 2mm 化繊綿(指甲摳得動的鬆度),鎖上艙蓋
⚠️ 感測器絕不能裝在濾心下游/出風側:它會永遠讀到乾淨空氣,自動控制徹底失效還查不出錯——裝机前用一支奇異筆把「氣流方向箭頭」畫在導流罩內壁,照箭頭裝。
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OLED、燈帶、按鍵面板
⏱️ 15 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
- OLED 面板側雙面膠+四周扎帶收緊,螢幕朝上傾 15°(坐姿低頭可讀);排線避開風扇磁場圈(離扇葉 >4cm)
- 燈帶貼進風口內環,DIN 朝主板端(貼反訊號仍亮但只亮第一顆的現象就是接錯方向);供電線從 5V 匯流排取,勿從 GPIO 旁掛
- 按鍵焊 3P 線(訊號/GND/備用),卡進面板孔;訊號接 GPIO2
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燒錄、暖機與煙測驗收
⏱️ 25 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
- USB-C 接電腦,Arduino 選
ESP32C3 Dev Module+USB CDC On Boot: Enabled,燒錄上方韌體
- 序列埠 115200:開機 FUME v1 → 感測器暖機 10~30 秒後 PM2.5 開始跳動(室內本底 5~20)
- 驗收三板斧:① 吹熄的打火機靠近進風口 → ≤2 秒風扇爬升;② 持續餵煙 → 全風時 Wi-Fi/OLED 不重啟;③ 移開煙源 → 90 秒後停轉。三項全過=完成
- 裝濾心(碳片先、HEPA 後)、蓋抽屜,貼上日期標籤——今天起濾心按「髒」退休,不看月曆
💡 驗收失敗先查電:PM2.5 沒資料→量感測器 5V 與 TX/RX 交叉;全風重啟→量主板 5V 腳跌幅;數值亂跳→星型接地補一條。