自己做一台 PM2.5 感測器：零件、逐腳位接線、完整 ESPHome 設定與清淨機聯動

charles

這篇的內容（17 段）

1. 零件清單
2. 為什麼是 PMS5003 這一系列
3. 步驟 1：認腳位
4. 步驟 2：接線
5. 四個一定要注意的地方
6. 步驟 3：準備 ESPHome
7. 步驟 4：完整的 ESPHome 設定檔
8. 幾個參數為什麼這樣選
9. 步驟 5：燒錄
10. 步驟 7：加進 Home Assistant
11. 步驟 8：放置位置
12. 步驟 10：清淨機聯動
13. 基本版：開關控制
14. 進階版：依濃度調風速
15. 步驟 12：炒菜時自動加強
16. 步驟 14：濾網壽命
17. 維護提醒

目標：花一千多塊做一台會把 PM1.0 / PM2.5 / PM10 三個數字送進 Home Assistant 的感測器，並且讓空氣清淨機依照數字自己調風速。不用寫任何程式碼，全部是設定檔。



先把標準搞懂，不然數字沒有意義

台灣《室內空氣品質標準》（2012 年 11 月 23 日公告）訂的是：

• PM2.5：35 μg/m³
  
• PM10：75 μg/m³
  

⚠ 這兩個都是「二十四小時值」，不是瞬時值。這件事直接影響你後面的自動化怎麼寫：炒個菜 PM2.5 衝到 200 完全不違反這個標準，因為它算的是一整天的平均。

用瞬時值去比 35 這個數字，你會得到一個整天在叫的系統。後面會講正確的做法。

另外這個法規的管理對象是公告場所（大型場館、醫院、學校那些），住宅不在裡面。當參考值可以，別拿它當法律義務。

實際感受的對照（PM2.5，單位 μg/m³）：

• 0 到 15：很好，清淨機可以關了
  
• 15 到 35：普通
  
• 35 到 54：對敏感族群不良
  
• 54 到 150：明顯不良
  
• 150 以上：通常是室內有明確污染源（炒菜、燒香）
  

室內的 PM2.5 大多不是從外面來的：煎炒炸是最大宗（廚房可以飆到 200 以上），其次是燒香蠟燭蚊香、抽菸、掃地鋪床的揚塵。

零件清單

台灣的賣場（露天、蝦皮、電子材料行）都買得到，搜尋關鍵字寫在括號裡。價格是 2026 年常見的區間。

• ESP32 開發板（搜「ESP32 DevKit V1 38pin」）：200 到 350 元。買 38 腳位的版本，30 腳位的把 GPIO16/17 省掉了。選 ESP32 而不是 ESP8266 的理由：ESP8266 只有一組硬體 UART 可用，接了感測器就沒有日誌可看
  
• PMS5003 粉塵感測器（搜「PMS5003 雷射粉塵感測器」）：600 到 900 元。一定要連轉接板一起買，感測器本體是 1.25mm 間距的 8 pin 插座，沒有轉接板杜邦線插不上去。賣場通常標「附轉接板」或「含 8pin 線」
  
• SHT31 溫濕度模組（搜「SHT31 溫濕度感測器 模組」）：150 到 300 元。選配，但很值得，因為濕度高的時候粉塵讀值會偏高，有濕度資料才解釋得了
  
• 母對母杜邦線（搜「杜邦線 母對母 20cm」）：50 元一排
  
• USB 電源供應器：手機充電器就好，但要 5V 1A 以上。PMS5003 的風扇啟動瞬間會吃掉約 100mA
  
• 外殼：現成的電料盒或 3D 列印。一定要開進氣孔和出氣孔，而且兩個孔要在不同面
  

總共大約 1000 到 1600 元。

為什麼是 PMS5003 這一系列

• 雷射散射式，比幾十塊的紅外線式（GP2Y1010）準得多。紅外線式對台灣室內常見的細懸浮微粒基本上測不出來
  
• 一次輸出 PM1.0 / PM2.5 / PM10 三個值
  
• ESPHome 有原生元件，接好線改個設定檔就能用
  
• 雷射的標稱壽命約 8000 小時（連續運轉不到一年），這個數字後面會用到
  

PMSA003 / PMS7003 也可以，它們是同一個通訊協定，ESPHome 設定檔裡的 `type` 一樣填 `PMSX003`。差別只在體積。

步驟 1：認腳位

PMS5003 的腳位順序怎麼看：把感測器翻到有 8 pin 插座那一面，讓插座朝向自己、金屬網面朝下。插座的凸起卡榫朝上時，最左邊是第 1 腳。多數轉接板上會直接印字，印字的以印字為準。

八個腳位由左到右：

1. 腳位  名稱     用途
2. 1    VCC      5V 電源
3. 2    GND      接地
4. 3    SET      待機控制（拉低=睡眠）
5. 4    RX       接收（從 ESP32 來的指令）
6. 5    TX       發送（資料往 ESP32 去）
7. 6    RESET    重置（拉低=重置）
8. 7    NC       不接
9. 8    NC       不接

複製代碼

ESP32 開發板的腳位：板子上都有絲印。把 USB 接頭朝向自己，左右兩排的腳位名稱會印在板子上，直接照名字找就好。

步驟 2：接線

五條線，全部用母對母杜邦線，不需要焊接。

1. PMS5003 轉接板        ESP32 開發板
2. -----------------    ------------------
3. VCC  (腳 1)    →     VIN  （也可能印成 5V）
4. GND  (腳 2)    →     GND
5. TX   (腳 5)    →     GPIO16
6. RX   (腳 4)    →     GPIO17
7. SET  (腳 3)    →     3V3
9. SHT31 模組（選配）    ESP32 開發板
10. -----------------    ------------------
11. VIN            →     3V3   （⚠ 不是 5V）
12. GND            →     GND
13. SCL            →     GPIO22
14. SDA            →     GPIO21

複製代碼

四個一定要注意的地方

一、PMS5003 的電源要 5V，訊號腳卻是 3.3V。

它的 VCC 要接 ESP32 的 VIN（USB 供電時那一腳是 5V），接 3V3 的話風扇轉不動，或者轉一下就停。但它的 TX / RX 訊號本身是 3.3V 準位，所以可以直接跟 ESP32 對接，不需要電平轉換板。

很多人在這裡接反——電源接 3.3V、以為訊號要轉 5V——結果是「接線都對，就是讀不到數字」。

二、TX 接 RX、RX 接 TX，交叉接。

這是最常見的錯誤。感測器的 TX（它在講話）要接到 ESP32 負責聽的那一腳。ESPHome 的設定檔裡 `rx_pin: GPIO16` 的意思就是「ESP32 用 GPIO16 來聽」，所以 GPIO16 要接到感測器的 TX。

三、SET 腳要接 3V3。

這一腳拉低會讓感測器進睡眠。轉接板上多數有內部上拉，不接也能動，但有些批次沒有，不接的話感測器會一直睡著。接到 3V3 是 50 元的保險。

四、⚠ 買到 ESP32-WROVER 的話 GPIO16/17 不能用。

WROVER 模組的 GPIO16 和 GPIO17 內部接在 PSRAM 上，拿來當一般 IO 會讓整塊板子不穩定。怎麼分辨：WROVER 的金屬屏蔽罩上會印 `ESP32-WROVER`，WROOM 印的是 `ESP32-WROOM-32`。

買到 WROVER 的話，把接線和設定檔裡的 GPIO16 改成 GPIO25、GPIO17 改成 GPIO26，其他完全一樣。

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