项目和创意方向介绍
由于每次使用电烙铁焊接时，高温加热都会产生大量的烟雾，长时间焊接后，都会觉得眼睛和喉咙不适。查了一下，这些烟雾在工业上都属于比较严重的污染物暴露，工厂里都会有较为严格的防护措施要求。而我们DIY玩家由于防护意识和防护措施不到位，可能就会因此患上职业病。所以我决定设计一款桌面用的烟雾净化器，来减少暴露损伤。
项目设计思路及实现方法
这个项目稍微复杂，不但涉及电路设计，硬件焊接，还包括了代码编写，3D打印和手工装配等。我使用了一个大口径的轴流风扇作为动力源，过滤使用的是HEPA滤芯折纸，这个滤芯可以很好的把烙铁烟雾都吸附在上面。风扇启动由装在净化器前的检测器决定，检测器我使用的是SGP30，这颗检测器既可以检测二氧化碳，也可以检测TVOC。
项目方案框图和原理图介绍
净化器由滤网和轴流风机组成，滤网支架计划使用3D打印制作。支架上我计划放一个空气传感器，用来检测烟雾浓度。烟雾浓度信息传到主控ESP32S3。由主控来控制电机驱动，驱动轴流风扇转动。
从原理图中可以看到，板子我选择了使用ESP32-S3作为主控，由于没有无线通信需求，因此我选择了不带板载PCB的模块。供电使用的是基于MP2307的DC-DC模块完成。电机是12V供电，这款模块可以很方便的把12V转化成3.3V.电路中没有使用串口芯片，直接用的是ESP32-S3的原生USB。
指定厂商元器件介绍
ESP32-S3-WROOM-1U 是通用型 Wi-Fi + 蓝牙 MCU 模组，具有丰富的外设接口，强大的神经网络运算能力和信号处理能力，是专为人工智能和 AIoT 市场打造的两款模组，适用于多种应用场景，例如唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器等。
PCB设计介绍及遇到的问题和解决方法
制作好PCB焊接时，我突然发现手边没有贴片mos管可以用，因此用了一个直插的mos管，好在脚位顺序是相同的，只需要稍微弯一下引脚就可以焊接上。
完整焊接好的电路板是这样的，SGP30模块通过右下角的I2C接口连接。
关键代码及说明
因为板子上的USB接口我没有走串口，而是使用的原生USB，因此代码可以通过Circuitpython来编写。我把SGP30检测到的数据都打印出来，方便可以设置pwm控制的起始阈值与斜率。
import board
import busio
import adafruit_sgp30
import pwmio
i2c_bus = busio.I2C(board.GPIO5, board.GPIO6, frequency=100000)
sgp30 = adafruit_sgp30.Adafruit_SGP30(i2c_bus)
fan = pwmio.PWMOut(board.GPIO4)
while True:
eCO2, TVOC = sgp30.iaq_measure()
print("eCO2 = %d ppm \t TVOC = %d ppb" % (eCO2, TVOC))
if eCO2 > 430:
val = 65535 - int((eCO2 - 430) / 200 * 65535)
if val > 65535:
val = 65535
elif val < 0:
val = 0
fan.duty_cycle = val
else:
fan.duty_cycle = 65535
功能展示图及说明
风扇的滤网固定支架，主要设计要求是四周都要密封，这样才能确保负压产生的风都是从滤网流过来的。我使用Solidworks来设计这个支架，用光固化打印了出来：
组装好的成品，可以看到滤网中心已经隐隐有发黄的痕迹。仅仅是测试就可以留下印记，说明HEPA滤纸的效果非常好，也说明空气净化非常有必要，不然这些都会被我们吸进肺里。
心得体会
感谢电子森林举办这样好的活动，可以让DIY爱好者们尽情发挥自己的创意和想法。
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