嬰兒房環境監測：自製 CO2 與 PM2.5 感測器，加上全靜音的通知

charles

這篇的內容（25 段）

1. 這篇做完你會得到什麼
2. 2-2 記錄兩週
3. 規格與為什麼選它
4. 步驟 4：接線
5. 4-1 SCD41 接 ESP32（I2C，四條線）
6. 4-2 兩顆電容接在哪
7. 三件事要記住
8. 4-4 盒子與擺放位置
9. 步驟 5：完整的 ESPHome 設定檔
10. 步驟 6：燒錄與驗證
11. 6-1 第一次燒錄要用 USB 線
12. 6-2 看日誌
13. 四個判讀點
14. 6-4 校溫度
15. 7-1 加入裝置
16. 步驟 8：完全靜音的通知
17. 8-1 iOS
18. 8-2 Android
19. 8-3 兩個都寫
20. 怎麼驗證靜音真的生效
21. 步驟 10：漸亮的夜燈
22. 四個設計重點
23. 步驟 11：絕對不要裝的東西
24. 步驟 12：嬰兒監視器
25. 通過這篇的標準

嬰兒房的智慧家庭有一個跟其他房間完全相反的要求：所有東西都不能發出聲音、不能突然亮起。這篇做兩件事 —— 自己做一台安靜的空氣品質感測器（CO2 與 PM2.5，含零件、接線、完整設定檔），以及把通知設成完全不會吵到任何人。另外會先更正一個常見但查不到來源的數字。



這篇做完你會得到什麼

• 一台自己做的感測器，會回報 CO2、PM2.5、溫度、濕度，而且在量測間隔會把風扇關掉
  
• 依台灣《室內空氣品質標準》正確的算法（八小時平均，不是瞬時值）做的判斷
  
• 完全靜音的通知：iOS 和 Android 各自的完整寫法
  
• 一盞會慢慢亮起的夜燈，不會讓小孩（和你）清醒過來
  
• 一份「絕對不要裝」的清單，以及本地嬰兒監視器的作法
  

⚠ 先更正一個查不到來源的數字

很多文章（包括這篇的舊版）寫「嬰兒房建議室溫 20～25 度、濕度 50～60%」。

實際去查國民健康署的官方頁面，關於嬰兒睡眠環境的正式衛教是「嬰兒安全睡眠 5 守則」：不趴睡、不用枕、不鬆軟、不悶熱、不同床。

其中「不悶熱」那一條的原文是：

1. 保持通風，保暖可使用睡袋型睡衣，或以包巾包裹孩子，
2. 並切記要將手臂露出，避免蓋住臉部。

複製代碼

官方沒有給任何具體的室溫數字。

所以這篇不會給你一個看起來很權威、其實查不到出處的範圍。步驟 2 會教你用官方建議的判斷方法（摸後頸）加上兩週的實際資料，推出你自己家的門檻 —— 那比抄一個來路不明的數字可靠得多，因為房子的隔熱、朝向、有沒有開冷氣差異非常大。

（至於 CO2 和 PM2.5，台灣有正式的法定標準，步驟 7 會用到，而且會講清楚它的正確用法。）

步驟 1：先做完不用花錢的那五件事

在買任何感測器之前，國健署的五守則要先做到。這是唯一有證據支持的部分：

• 不趴睡 —— 正確姿勢是仰睡。側睡因為容易翻成趴睡，同樣不建議。也不要讓嬰兒趴睡在照顧者身上
  
• 不用枕 —— 一歲以下不需要任何枕頭。塑頭形枕和增高墊反而可能提高窒息風險
  
• 不鬆軟 —— 嬰兒床上任何鬆軟的物品都可能導致窒息
  
• 不悶熱 —— 保持通風；保暖用睡袋型睡衣或包巾，手臂要露出來，不要蓋住臉
  
• 不同床 —— 同室不同床。不要跟照顧者或兄弟姊妹睡同一張床
  

感測器能補的只有「不悶熱」裡的「通風」那一半，其餘四項沒有任何裝置取代得了。

步驟 2：建立你自己的溫度基準線

2-1 先學會判斷冷熱（這是官方衛教的方法）

臨床衛教的判斷法是摸後頸：後頸溫溫的就是剛好；出汗代表太熱，要減一件。

不要摸手腳 —— 嬰兒的末梢循環還沒發育好，手腳偏涼是正常的，摸手腳會讓你一直多加衣服。

穿衣的原則是「跟大人差不多就好，最多比大人多一件外衣或蓋一條小被子」。

2-2 記錄兩週

把溫濕度感測器裝好（位置見步驟 4-4），然後連續兩週，每天睡前和半夜起來餵奶時各做一次：

• 摸一次後頸，記下「剛好／太熱／太冷」
  
• 到 HA 的歷史紀錄看那個時間點的室溫和濕度
  

你會得到一張對照表。例如：後頸出汗的那幾次，室溫都在 27 度以上；覺得剛好的那幾次，室溫落在 23～26 度。

門檻就設在你自己量到的那個區間的兩端。這是這一步的重點 —— 每個家庭的答案會不一樣，而且你自己的資料比任何一篇文章的數字可信。

兩週下來看不出規律 → 感測器位置可能不對（在冷氣出風口或陽光下），或是穿的衣服每天差很多。先把變因固定下來再記錄。

步驟 3：自製空氣品質感測器 —— 零件清單

市售的空氣品質偵測器大多是 Wi-Fi 綁 App，而且很多會發出提示音或有閃爍的燈，在嬰兒房正好是不能要的東西。自己做可以把這兩件事控制掉。

• SCD41 CO2 感測器模組 1 片 —— 搜尋 `SCD41 模組`、`SCD41 CO2 sensor breakout`
  
• PMS5003 PM2.5 感測器 1 個（含 8 pin 1.25mm 轉接線）—— 搜尋 `PMS5003`、`PMS5003 轉接板`
  
• ESP32 開發板 1 片 —— 搜尋 `ESP32 開發板 38pin`
  
• 100µF 電解電容 1 顆 + 100nF（0.1µF）陶瓷電容 1 顆
  
• 母對母杜邦線 10 條以上
  
• 5V 2A 的 USB 電源供應器 1 組
  
• 一個有開孔的塑膠盒或 3D 列印外殼
  

規格與為什麼選它

• 為什麼是 SCD41 而不是便宜的「eCO2」模組 —— SCD41 是真正量 CO2 的光聲感測器。市面上兩三百塊的 eCO2（例如 CCS811、ENS160）量的是揮發性有機物，再推估一個 CO2 的等效值。房間裡有酒精濕紙巾、有尿布桶時，推估值會亂跳，而你要偵測的正是「人呼出的 CO2 累積」，那是它推估不出來的
  
• 為什麼是 SCD41 而不是 SCD40 —— 兩者都可以，SCD41 多了單次量測模式（省電）而且量程較大。價差不多的話選 41
  
• 為什麼是 PMS5003 —— 它是雷射散射式，準度比紅外線式（例如 GP2Y10）高很多，而且 ESPHome 原生支援。PMS5003T 和 PMS5003ST 多了溫濕度／甲醛，但貴不少，而且溫濕度 SCD41 已經有了
  
• 為什麼需要兩顆電容 —— SCD41 在量測的瞬間會抽 175 到 205 毫安培（3.3V 下）。ESP32 板上的 3.3V 穩壓器常常撐不住這個尖峰而電壓下垂，症狀是讀數偶爾出現 CRC 錯誤或整台重開機。100µF 當瞬間的儲能、100nF 濾高頻雜訊
  
• 為什麼電源要 2A —— PMS5003 的風扇與雷射要 5V，ESP32 的 Wi-Fi 發射瞬間會吃到 250mA，再加上 SCD41 的尖峰。1A 勉強夠，2A 才有餘裕
  

步驟 4：接線

4-1 SCD41 接 ESP32（I2C，四條線）

1. SCD41 模組        ESP32
2. -----------------------------------
3. VIN（或 VCC） →  接到  3.3V
4. GND           →  接到  GND
5. SDA           →  接到  GPIO21
6. SCL           →  接到  GPIO22

複製代碼

⚠ 先看你的模組能不能吃 5V。SCD41 晶片本身的供電範圍是 2.4V 到 5.5V，但有些第三方模組上的穩壓器只接受 3.3V，接 5V 會燒掉。板子上如果沒有明確標示「3-5V」，就接 3.3V。

而且對 ESP32 來說接 3.3V 是唯一安全的選擇：接 5V 的話，模組上的 I2C 上拉電阻會把 SDA/SCL 拉到 5V，而 ESP32 的 GPIO 不耐 5V。

模組上通常已經有 10kΩ 的上拉電阻，所以不用另外接。

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