【自製感測器】ESP32 接五顆感測器：從買零件到 Home Assistant 上線

charles

這篇的內容（22 段）

1. 做完這篇你會有什麼
2. 步驟 1：買零件
3. 必買（不管你要做哪幾顆）
4. 感測器（按你要做的挑）
5. 為什麼 BME280 不選 DHT22
6. 步驟 2：在電腦上裝 ESPHome
7. 腳位怎麼認
8. filters 在做什麼
9. 步驟 7：CO2（SCD41）
10. 每一個選項為什麼是這個值
11. CO2 的參考值
12. 步驟 8：PM2.5（PMS5003，走 UART）
13. PM2.5 的參考值
14. 步驟 9：把整份設定檔組起來
15. 實際的耗電
16. 怎麼確認是不是供電問題
17. 解法（照順序試）
18. 步驟 12：外殼
19. 三個實際會咬人的細節
20. 常見問題對照表
21. 自己做還是買現成的
22. 通過這篇的標準

這篇從「什麼都還沒買」開始，做到一台 ESP32 上面掛五種感測器，全部出現在 Home Assistant 裡。

每一步都會告訴你「做完應該看到什麼」。看不到就不要往下走，因為下一步的錯誤訊息會指向錯的地方。



做完這篇你會有什麼

• 一台插電的 ESP32，在 Home Assistant 裡有溫度、濕度、氣壓、照度、土壤濕度、CO2、PM2.5、PM10、Wi-Fi 訊號、運轉時間
  
• 一份可以直接複製燒錄的完整設定檔（不是片段）
  
• 一套「新增第二台只要改三行」的共用設定
  
• 每顆感測器的校正方法與正常讀值範圍，你自己判斷得出來讀值是對還是壞
  

先講一件會讓你白花兩個小時的事

網路上大部分 ESPHome 教學（包括這篇的舊版）都會示範這樣的設定：

1. esphome:
2.   name: 感測器-書房

複製代碼

這一行不會過。 ESPHome 官方文件對 name 的規定是「只能包含小寫字母、數字與連字號」，預設長度上限 24 個字元。中文字、底線、大寫字母都會在驗證階段就被擋下來。

同樣的規則也適用在 substitutions 的鍵名 —— `裝置名稱: xxx` 不合法。

中文要放在 friendly_name 裡，那一個才是給 Home Assistant 看的顯示名稱。這篇所有設定檔都照這個寫法，你可以整份複製。

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步驟 1：買零件

一台全配（五顆感測器都上）大約 2,000 元。如果你只想先做溫濕度 + 照度，大約 400 元就夠了。

括號裡是台灣賣場（蝦皮、露天、台北光華商場的電子零件攤）常見的搜尋關鍵字。

必買（不管你要做哪幾顆）

• ESP32 開發板 ×1（搜「ESP32 DevKit V1」或「ESP32-WROOM-32 開發板 38pin」，約 150～250 元）
  
• 麵包板 830 孔 ×1（搜「麵包板 830 孔」，約 50 元）
  
• 杜邦線 公對母 ×1 排（搜「杜邦線 公對母 40pin 20cm」，約 40 元）
  
• 杜邦線 公對公 ×1 排（搜「杜邦線 公對公 40pin」，約 40 元）
  
• USB 傳輸線（看板子是 Micro-USB 還是 USB-C，買錯是最常見的第一天卡關）
  
• USB 充電器 5V 至少 1A（掛兩顆以上感測器建議 2A，理由在步驟 11）
  

感測器（按你要做的挑）

• BME280（搜「BME280 三合一 溫濕度 氣壓 模組」，約 120～180 元）—— 溫度、濕度、氣壓三合一
  
• BH1750（搜「BH1750 數位光照度模組 GY-302」，約 50～80 元）—— 照度
  
• 電容式土壤濕度感測器（搜「電容式土壤濕度感測器 v1.2」，約 50～80 元）—— 一定要「電容式」
  
• SCD41（搜「SCD41 二氧化碳感測器模組」，約 900～1,300 元）—— 真正的 CO2
  
• PMS5003（搜「PMS5003 攀藤 粉塵感測器」，約 500～700 元，要含轉接板與專用排線）—— PM2.5 / PM10
  

為什麼選 ESP32-WROOM-32 而不是 ESP32-C3 或 ESP8266

• ESP8266 不要考慮了：腳位少、只有一個類比輸入、而且 ESPHome 的新元件愈來愈多只在 ESP32 上有。價差不到一百元
  
• C3 是單核心，做單純的感測器完全夠用，但你之後如果想在同一片板子上再開藍牙代理，雙核心的 WROOM-32 穩定很多
  
• WROOM-32 的腳位最多，這篇要同時用到 I2C（2 腳）、ADC（1 腳）、UART（2 腳），38pin 的板子插得下且還有餘裕
  

為什麼 BME280 不選 DHT22

很多舊教學會說「DHT22 比較不準」。精度差距其實沒那麼大（DHT22 溫度 ±0.5°C、BME280 ±1.0°C，濕度 DHT22 ±2～5%RH、BME280 ±3%RH）。真正的理由是介面：

• BME280 走 I2C，兩條訊號線就好，而且市售模組板上已經內建上拉電阻與穩壓，直接插就能用
  
• DHT22 走的是自訂單線協定，裸片必須自己在 DATA 腳與 3.3V 之間加一顆 10kΩ 上拉電阻。忘了加不會燒壞，只會一直在日誌裡印 `Invalid readings`，而新手九成會去懷疑接線或程式
  
• DHT22 兩秒才能讀一次，BME280 沒有這個限制
  
• BME280 多送你一個氣壓，那個值拿來當 SCD41 的氣壓補償剛好（步驟 9 會用到）
  

⚠ 買 BME280 要注意：市面上有一批標「BME280」但實際是 BMP280 的便宜模組（少了濕度）。分辨方法是看晶片上的絲印：BME280 的絲印通常是 U 開頭，BMP280 是 K 或 J 開頭。買到 BMP280 的話設定檔要改用 `bmp280_i2c` 平台，而且不會有濕度。步驟 6 的掃描結果也分辨得出來。

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步驟 2：在電腦上裝 ESPHome

有三種裝法，這篇用第一種。

• Home Assistant 的 ESPHome Device Builder 應用程式 —— 最簡單，而且燒錄、看日誌、改設定都在同一個網頁裡。本篇用這個
  
• web.esphome.io —— 不用裝東西，但只能燒第一次，之後還是要回 HA
  
• pip install esphome —— 命令列版，適合不跑 HA 的人
  

操作（Home Assistant 2026.2 起「附加元件 Add-ons」已改名為「應用程式 Apps」，選單路徑跟舊教學不一樣）：

• 設定 → 應用程式 → 應用程式商店
  
• 搜尋 ESPHome Device Builder
  
• 安裝 → 啟動 → 把「在側邊欄顯示」打開
  

你會看到什麼：側邊欄多出一個 ESPHome 的項目，點進去是一片空白的裝置清單，右下角有一個「+ NEW DEVICE」按鈕。

看不到側邊欄的項目代表「在側邊欄顯示」那個開關沒打開，回應用程式頁面再開一次。
商店裡搜不到代表你不是 HA OS 或 Supervised 安裝（Container 版沒有應用程式系統），要改用 `pip install esphome`。

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步驟 3：把 Wi-Fi 密碼放進 secrets

ESPHome 的設定檔你之後一定會貼到網路上求救，密碼不要寫在裡面。

在 ESPHome 頁面右上角點三個點 → Secrets Editor，貼進去：

1. wifi_ssid: "你家的WiFi名稱"
2. wifi_password: "你家的WiFi密碼"
3. ap_password: "至少八個字的備援密碼"

複製代碼

⚠ 三件事：

• ESP32 只連得上 2.4GHz。如果你的路由器把 2.4G 和 5G 設成同一個名稱，先暫時分開，或者在路由器把這台裝置綁在 2.4G
  
• SSID 有中文的話會很麻煩，ESPHome 支援但常出怪問題，能改英文就改
  
• ap_password 至少八個字元，少於八個 wifi 元件會驗證失敗
  

你會看到什麼：按 SAVE 之後沒有任何錯誤訊息，回到裝置清單。這個檔案是全域的，之後所有裝置共用。

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步驟 4：建立第一份設定檔並燒錄（還沒有任何感測器）

這一步刻意不接任何感測器。 目的是先確認板子、Wi-Fi、燒錄這三件事都通了，不然之後感測器沒反應你會分不出是哪裡的問題。

點「+ NEW DEVICE」，名稱填 sensor-study（小寫英文與連字號），板子選 ESP32 → ESP32 Dev Module。它會自動產生一份設定並且把 api 加密金鑰寫進去。

產生之後點 EDIT，把整份內容換成下面這一份：

1. esphome:
2.   name: sensor-study
3.   friendly_name: 書房感測器
5. esp32:
6.   board: esp32dev
7.   framework:
8.     type: esp-idf
10. logger:
12. api:
13.   encryption:
14.     key: "這一行不要動，用它自己產生的那一串"
16. ota:
17.   - platform: esphome
18.     encryption:
20. wifi:
21.   ssid: !secret wifi_ssid
22.   password: !secret wifi_password
23.   ap:
24.     ssid: "sensor-study-fallback"
25.     password: !secret ap_password
27. captive_portal:
29. # 讓你知道這台是活的還是掛了
30. binary_sensor:
31.   - platform: status
32.     name: 狀態
34. sensor:
35.   - platform: wifi_signal
36.     name: WiFi訊號
37.     update_interval: 300s
38.   - platform: uptime
39.     name: 運轉時間
40.     update_interval: 300s
42. button:
43.   - platform: restart
44.     name: 重新開機

複製代碼

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