ESPHome Sen66 Air Quality Sensor – Case & hướng dẫn lắp ráp

Một dòng sensor all-in-one mới từ Senserion, kèm theo một cái case mới cho nó. Mẫu này khá giống case Sen55 của mình (, màu đen ở hình đầu), nhưng nhỏ gọn hơn.

Một vài cải tiến so với thiết kế trước:

• Chiếm ít diện tích hơn

• Quạt nhỏ hơn

• Khay (tray) dễ in hơn

• Sensor xịn hơn (giờ có CO2, v.v.)

• Không còn cái lưới mặt trước lỏng lẻo, không dán keo là rớt

BOM

• Chi tiết in 3D (1x Case, 1x Tray, 1x Sensor clip)

• Module Senserion Sen6x (chọn theo nhu cầu của bạn)

• Cáp JST-GHR-06 (ví dụ như: Link)

• Bất kỳ ESP32 nhỏ gọn nào, ưu tiên Seeed Studio XIAO ESP32-C3, C6 hoặc S3

• USB-C Charger spoofing board (board này sẽ cấp nguồn cho tất cả linh kiện và đảm bảo luôn ra 5V bất kể bạn cắm vào loại sạc nào)

• Noctua NF-A4x10 5V PWM (hoặc quạt PWM 40mm khác; thiết kế này dành cho quạt dày 10mm)

• Dụng cụ hàn

• Một nắm dây jumper breadboard hoặc dây mảnh (dùng jumper + pin để làm ESP32 tháo ra được phòng khi hư)

• 2x M3 Heat-set Inserts

• 2x M3x8 hoặc vít M3x10

• Băng keo 2 mặt

• Vài cái dây rút (zip tie) để đi dây gọn gàng

• Lưỡi dao/dao rọc giấy để tỉa chi tiết in nếu lắp hơi kẹt

In 3D

In phần Housing úp mặt xuống, tức là cái pattern kiểu “cheese grater” nằm trên mặt bàn in.

Phần Tray cần in nằm phẳng. Pattern “cheese grater” ở phía sau có thể hơi khó in, nhưng chỉnh một chút là chạy ổn. Nếu bạn in PETG, nhớ set retraction, cooling và flow cho đúng, nếu không sẽ bị thủng lỗ (xem hình cuối).

Phần Sen6x clip in kiểu để các ngàm hướng lên là được. Thường không cần support, nhưng nếu máy bạn in không ra thì cứ bật support.

Lắp ráp

In xong thì tháo support (nếu có dùng; pattern “cheese grater” có thể sẽ cần). Ép heat-set insert vào 2 lỗ phía trước để bắt quạt.

Trước khi lắp hết mọi thứ và dán/keo cố định, bạn nên test phần điện trước. Đảm bảo đọc được dữ liệu từ sensor và mọi thứ chạy đúng ý. Nếu dùng ESPHome, nhớ cài ESPHome lên ESP trước khi gắn sensor và quạt để về sau update qua OTA, khỏi phải cắm tay lại. Việc cho quạt chạy qua nguồn bên trong có thể làm cháy board vì một số board không chịu nổi dòng ở tốc độ quạt tối đa.

Khi đã in xong hết và phần điện chạy ổn, gắn Sen6x vào clip rồi đặt vào tray. Nếu nó không giữ chắc, chấm 1–2 giọt keo 502 (superglue) để cố định. Lưu ý chiều lắp: hai lỗ nhỏ trên sensor phải hướng về phía cái “ramp” chĩa về phía quạt; cái quạt trong sensor phải quay về phía sau.

Tới bước này thì hàn mọi thứ lại, canh chiều dài dây theo nhu cầu, hoặc để nguyên dài khỏi phải lựa (như mình làm trong hình). Bạn có thể dùng connector Dupont, Microfit hoặc JST bên trong để modular, nhưng sẽ hơi chật trong housing. Mình khuyên là hàn pin header vào board ESP để còn rút ra được, còn dây nguồn thì hàn thẳng vào board cấp nguồn (cái này thường sẽ không hư).

Đặt USB-C board lên tray, cắm thử với dây luồn qua vỏ để ước lượng vị trí cần dán băng keo. Mấy board này đủ kiểu hình dáng/kích thước nên không có công thức chung.

Khi đã dán cố định power delivery/USB-C board, lấy một miếng băng keo 2 mặt nhỏ để dán giữ ESP (nếu bạn không muốn nó lăn tăn trong case). Mình thiết kế để có chút airflow qua board cho mát, phòng khi bạn muốn dùng board này làm thêm việc khác chứ không chỉ phần Air Sensor.

Cuối cùng là dọn dây lại cho gọn, nhất là nếu bạn để dây dài. Vậy là sẵn sàng đem đi dùng. Trượt tray vào case rồi cắm nguồn.

Tại sao cần quạt?

Mình đã chạy các sensor này vài tháng và làm vài bài test rất “không khoa học” có quạt/không quạt với các kiểu housing khác nhau để nhìn đỡ chướng khi để trên kệ bếp, trong phòng tắm, hoặc trên bàn làm việc. Có một điều khá rõ: nhốt sensor trong housing mà không có cách đẩy không khí đi qua sẽ làm nó kém hữu dụng. Kết quả đo có khi mất hơn nửa tiếng mới phản ánh đúng tình trạng không khí trong phòng, so với để sensor và dây lòi ra ngoài. Thêm nữa, quạt giúp sensor không bị “hít lại” chính không khí của nó, vốn cũng làm lệch kết quả.

Ghi chú ESPHome

Mình dùng thư viện “External Components” của uELKO để chạy Sen66 vì lúc đó ESPHome chưa hỗ trợ native. Mình chưa đổi code từ đó tới giờ vì cách này chạy ổn, nhưng biết đâu tới lúc bạn đọc thì đã được hỗ trợ native rồi. Mình cũng copy một phần code của họ cho các chức năng phức tạp mà họ đã làm sẵn (cảm ơn <3).