AirCube 空气检测站 AirCube

智能家居, ESP32 ⭐⭐☆☆☆ (2/5) 已发布
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项目简介

An DIY all in one air quality monitor and environment detector powered by ESPHome, includes metrics such as PM2.5, PM10,


AirCube 是一个开源的环境状态监测设备,旨在帮助用户实时掌握家庭或办公场所的空气质量和环境数据。它能够监测温度、湿度、二氧化碳浓度、PM 2.5 浓度、光照强度等多项关键指标,并通过直观的屏幕展示当前数值与历史趋势。项目基于 ESPHome 固件和 NodeMCU-32S 单片机开发,支持多种传感器选型,如 BME280 温湿度传感器、攀藤 PMS5003 颗粒物传感器、MH-Z19B 二氧化碳传感器以及 BH1750 光照传感器,用户可根据需求灵活组合。AirCube 的核心功能包括概览页面展示主要环境数据、左右键切换传感器详情界面、过去 12 小时的历史趋势图表,以及设备信息页面显示运行状态。此外,它支持通过 MQTT 协议将数据上报至 Domoticz 或 Home Assistant 等智能家居平台,实现与家庭自动化系统的无缝集成。项目还提供了批量部署脚本,方便多设备统一管理。AirCube 解决了普通家庭缺乏低成本、可定制环境监测方案的问题,尤其适用于对空气质量敏感的人群,如过敏患者、婴幼儿家庭或注重健康生活的用户。其开源硬件设计包括 3D 打印外壳模型、PCB Gerber 文件及详细组装指南,降低了 DIY 门槛,让用户能够自行制作、维修或扩展功能。无论是用于室内空气质量研究、智能家居联动,还是作为个人健康管理的辅助工具,AirCube 都提供了一个灵活、透明且可复用的解决方案。

标签

项目特点

**多合一环境监测**:集成温湿度、CO2、PM2.5/PM10、光照、气压等多种传感器,一机多用。
**ESPHome 驱动**:基于 ESPHome 框架,固件配置灵活,易于二次开发和集成。
**智能家居集成**:通过 MQTT 协议,支持与 Home Assistant、Domoticz 等平台无缝对接。
**可视化交互界面**:配备 1.54 寸屏幕,支持概览、详情、历史趋势和设备信息等多页面切换。
**开源硬件设计**:提供完整的 3D 打印外壳模型、PCB Gerber 文件和原理图,方便复刻和修改。
**批量部署支持**:提供 `build.sh` 脚本,支持通过参数定制传感器型号和上报配置,便于批量编译和烧录固件。

技术规格

主控芯片
固件平台
屏幕
温湿度传感器
颗粒物传感器
二氧化碳传感器
光照传感器
通信方式
PCB 尺寸
供电方式
外壳材质

项目资源

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
NodeMCU-32S (ESP32 开发板) 1 核心控制板
1.54 寸 IPS LCD (ST7789V) 或 E-ink 1 二选一,LCD 约 20 元,E-ink 约 30 元
BME280 或 SHT31 模块 1 BME280 额外支持气压,约 22 元
攀藤 PMS5003 传感器 1 支持 PM1.0/2.5/10,约 70 元
MH-Z19B 或 SenseAir S8 传感器 1 MH-Z19B 约 120 元
BH1750 模块 1 约 4 元
TTP223 触摸传感器模块 2 用于页面切换,约 0.3 元/个
弯针 5P 2.54mm 母座 2 用于 BME280 和 BH1750
3P 2.54mm 母座 2 用于 TTP223
15P 2.54mm 母座 2 用于 NodeMCU-32S
5P 2.54mm 母座 1 用于 MH-Z19B
4P 2.54mm 母座 1 用于 MH-Z19B
8P 2.54mm 母座 1 用于 LCD 屏幕
8P 1.25mm 直针座 1 用于 PMS5003
M2*5 沉头自攻螺丝 8 固定 PCB 和后盖
3D 打印外壳 (STL 文件) 1套 包含前壳、后盖、屏幕支架

3D 模型

模型名称文件名文件
AirCube(STL 模型) AirCube_Back.stl
AirCube Eink(STL 模型) AirCube_Eink.stl
AirCube Eink Stand(STL 模型) AirCube_Eink_Stand.stl
AirCube LCD(STL 模型) AirCube_LCD.stl
AirCube LCD Stand(STL 模型) AirCube_LCD_Stand.stl

所需工具

工具用途是否必需
3D 打印机 (FDM) 打印外壳和支架 ✅ 是
焊台及焊锡 焊接排母、连接器等元件 ✅ 是
螺丝刀 (M2 规格) 安装螺丝 ✅ 是
电脑 (Windows/Linux/macOS) 编译和烧录固件 ✅ 是
USB 数据线 (Micro-USB) 连接 NodeMCU-32S 到电脑 ✅ 是
esptool.py 烧录 ESP32 固件 ▢ 推荐

能力画像

记忆与知识检索
1/5
逻辑推演
2/5
表达与交流
1/5
感知与观察
1/5
数理与计算
2/5
动手与操作
4/5
狂热与坚持
2/5
创造与创新
3/5

所需技能

🔧 **动手能力**:需要熟练的焊接技能(焊接排母、连接器),能够使用 3D 打印机打印外壳并进行组装。对电子元件的安装顺序和方向有基本了解。 💻 **编程能力**:需要基本的命令行操作能力(运行 `build.sh` 脚本),了解 ESPHome 配置文件的修改(如传感器型号、MQTT 参数)。无需从头编写代码。 ⚡ **电子电路**:需要能够阅读 PCB 原理图,理解排母、传感器、主控之间的连接关系。能够使用万用表进行基本故障排查。

适用场景

**家庭环境监测**:实时监测室内空气质量(PM2.5、CO2),温湿度,为健康生活提供数据参考。
**智能家居集成**:将环境数据上报至 Home Assistant 或 Domoticz,触发自动化场景(如自动开关空气净化器、新风系统)。
**DIY 学习项目**:适合希望学习 ESPHome、PCB 设计、3D 打印和智能家居集成的爱好者。
**办公室/教室环境监测**:监测 CO2 浓度,提醒开窗通风,提升工作效率和学习环境。