【CO2 實作】自己做一台真 NDIR 二氧化碳偵測器：選料、接線、校正、自動通風

charles · 發表於 2026-9-21 11:36:13

這篇的內容（32 段）

做完這篇你會有什麼
真的 CO2 感測器（NDIR）
為什麼 eCO2 不能用
買的時候怎麼分辨
步驟 1：買零件
⚠ 不要買什麼
步驟 2：認腳位
⚠ ESP32 有幾隻腳不能亂用
為什麼不用自己加上拉電阻
步驟 5：裝 ESPHome
步驟 6：建立裝置、寫設定檔
SCD41 版本的完整設定檔
MH-Z19C 版本的完整設定檔
步驟 7：填 Wi-Fi 密碼（secrets）
步驟 8：燒錄，然後看日誌
什麼情況一定要關掉
關掉 ABC 之後，要手動校正
SCD41 的手動校正
MH-Z19C 的手動校正
步驟 10：確認 HA 收到了
步驟 11：數值怎麼判讀
台灣的法定標準
各濃度大概是什麼狀態
什麼時候容易超標
步驟 12：放在哪裡
步驟 14：依濃度分段調整風量
沒有全熱交換器怎麼辦
常見問題
一、數字一直在四百多不動
二、數字很高而且降不下來
三、裝置每隔一段時間就離線
四、溫度比實際高

這篇從「什麼都還沒買」開始，做到一台會把 CO2 濃度傳進 Home Assistant 的偵測器，並且在超標時自動開換氣扇。

每一步都有「你會看到什麼」。做完第三步能自己確認第三步成功了，才走第四步。

做完這篇你會有什麼

一台插著 USB 就會運作的 CO2 偵測器，HA 裡有 CO2、溫度、濕度三個實體
一組校正流程，確認數字是對的而不是「看起來合理」
一個依濃度分段調整風量的通風自動化
一張一眼就看得懂的儀表板卡片

總成本約 800 到 1500 元，比市售的 CO2 偵測器便宜，而且資料完全在你手上。

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⚠ 先解決最多人買錯的那件事：NDIR 還是 eCO2

這是整篇最重要的一段。買錯的話後面每一步都白做，而且你不會發現 —— 因為它還是會給你一個數字。

真的 CO2 感測器（NDIR）

NDIR 是「非分散紅外線」。原理是 CO2 分子會吸收特定波長的紅外線，感測器裡有一顆紅外線光源和一顆偵測器，量的是光被吸收掉多少。這是直接測量 CO2 本身。

常見型號：SCD40、SCD41、SCD30、MH-Z19C、MH-Z19E、Senseair S8

假的 CO2（eCO2 / 等效二氧化碳）

這類晶片其實是 VOC（揮發性有機物）感測器。它量的是空氣中的有機物總量，然後用一條「人在室內時 VOC 和 CO2 會一起上升」的經驗公式推算出一個數字，標成 eCO2。

常見晶片：CCS811、SGP30、SGP40、BME680

為什麼 eCO2 不能用

它對酒精、香水、清潔劑、酒精乾洗手的反應比對 CO2 強烈得多。實際會發生的事：

你在旁邊擦桌子 → 數字衝到 3000，但房間空氣其實沒問題
房間真的很悶但沒有 VOC 來源 → 數字還是四百多
拿它去觸發換氣扇 → 換氣扇在你噴香水時狂轉，在你睡覺缺氧時完全不動

買的時候怎麼分辨

規格寫 NDIR 或 photoacoustic（光聲學） → 真的
寫 eCO2、equivalent CO2、TVOC 一起輸出 → 推算的
價格：真 NDIR 的模組在台灣大約 600 元起跳；兩三百塊的「CO2 模組」幾乎都是 eCO2
最可靠的一招：看型號，不要看商品標題。標題會寫「CO2 二氧化碳感測器」，規格欄才會寫晶片型號

SCD40 是 photoacoustic（光聲學）不是傳統 NDIR，但它一樣是直接測 CO2 分子，不是推算的，可以放心買。

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步驟 1：買零件

括號裡是台灣賣場（蝦皮、露天、iCShop、台灣物聯科技）常見的搜尋關鍵字。

ESP32 開發板 ×1（搜「ESP32 DevKit V1」或「ESP32-WROOM-32 開發板 38pin」，約 150-250 元）
CO2 感測器模組 ×1 —— 兩個選擇，下面詳細說
杜邦線母對母 ×1 排（搜「杜邦線母對母 20cm」，約 40 元）
USB 線 ×1（看你的板子是 Micro-USB 還是 USB-C，買錯很常見）
USB 充電器 5V/1A 以上 ×1（舊手機充電器就可以，但不要用只能充電的劣質品）

感測器選 A：SCD41（推薦第一次做的人）

搜「SCD41 模組」或「GY-SCD41」，約 700-1200 元。

走 I2C，只要四條線，而且模組板上已經有上拉電阻，不用自己加
同一顆晶片同時給你 CO2、溫度、濕度，省下另外買溫濕度感測器
體積很小，做成品比較好塞
規定精度範圍 400-5000 ppm

SCD40 和 SCD41 長得一模一樣，差別在規定精度範圍：SCD40 是 400-2000 ppm、SCD41 是 400-5000 ppm。家用臥室夜間常常會超過 2000，所以多花一兩百買 SCD41 比較值得。買的時候看清楚賣場標的是哪一個，兩者價差通常 100-300 元。

感測器選 B：MH-Z19C（便宜、量程大，但要多注意接線）

搜「MH-Z19C」或「MH-Z19B 二氧化碳模組」，約 600-900 元。

走 UART（序列埠），也是四條線，但接法容易接反（下面會講為什麼）
只有 CO2，溫度那個輸出官方沒有正式規格、實務上不準，不要用
量程可以設到 10000 ppm
金屬外殼、體積比 SCD41 大一圈

第一次做建議買 SCD41。 接線單純、一顆抵三顆。下面兩種接法我都會寫完整。

⚠ 不要買什麼

CCS811 / SGP30 / BME680 —— 這些是 eCO2，上面說過了
標題只寫「CO2 感測器」沒寫型號的 —— 問賣家型號，不肯說就換一家
帶螢幕的成品盒 —— 那種通常沒有辦法接出來給 HA，而且很多內部就是 eCO2

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步驟 2：認腳位

先認 ESP32 的腳位。 ESP32 DevKit V1 把 USB 座轉向自己、晶片朝上時，兩排針腳上每一隻都有絲印標字。你只需要找到四隻：

3V3（有些板子印 3.3V）—— 給感測器供電
GND —— 接地，板子上有好幾隻，隨便用哪一隻都可以
D21（就是 GPIO21）—— I2C 的資料線 SDA
D22（就是 GPIO22）—— I2C 的時脈線 SCL

為什麼是 21 和 22：這兩隻是 ESP32 的 I2C 預設腳位，絕大多數範例都用它們，出問題時比較容易找到別人的經驗。技術上換成其他腳也可以（ESPHome 的 I2C 可以指定任意腳），但沒必要。

⚠ ESP32 有幾隻腳不能亂用

GPIO 6-11 —— 接在板子內建的 flash 上，接了會開不了機
GPIO 0、2、12、15 —— 開機瞬間會被讀取（strapping pin），接了東西可能進不了正常模式
GPIO 34-39 —— 只能當輸入，而且沒有內建上下拉電阻
安全好用：GPIO 13、14、16、17、18、19、21、22、23、25、26、27

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