Сборка анализатора пыли PM2.5 на ESP8266 и PMS5003 для Алисы

Чистота воздуха в городской квартире — ключевой фактор хорошего самочувствия и качественного сна. Вредные мелкодисперсные частицы PM2.5 и PM10 (пыль, сажа, пыльца, продукты горения) незаметны для глаза, но способны проникать глубоко в легкие. Готовые коммерческие анализаторы воздуха либо стоят дорого, либо имеют закрытые облака без возможности локальной интеграции.

Отличной альтернативой является самостоятельная сборка анализатора пыли PM2.5 на базе профессионального оптического лазерного сенсора Plantower PMS5003 и доступной платы ESP8266 (NodeMCU / Wemos D1 Mini). В этом руководстве мы разберем схему подключения, напишем конфигурацию для ESPHome и настроим автозапуск очистителя воздуха через Алису.

Принцип работы датчика Plantower PMS5003

В отличие от дешевых резистивных датчиков пыли, сенсор PMS5003 использует принцип лазерного рассеяния (Laser Scattering). Встроенный миниатюрный вентилятор непрерывно прогоняет воздух через измерительную камеру. Лазерный луч подсвечивает микрочастицы, а фотоэлектрический датчик фиксирует интенсивность и угол рассеяния света.

Встроенный микроконтроллер сенсора в реальном времени пересчитывает эти данные в точную массовую концентрацию взвешенных частиц в микрограммах на кубический метр (мкг/м³) для трех фракций: PM1.0, PM2.5 и PM10.

Шаг 1. Схема электрических соединений

Для сборки вам понадобятся:

1. Плата ESP8266 (NodeMCU V3 или Wemos D1 Mini).
2. Сенсор Plantower PMS5003 с комплектным шлейфом и платой-переходником (Adapter Board).
3. Соединительные провода «мама-пама» (Dupont).

Схема распиновки (Pinout):

• VCC (Pin 1 и 2 шлейфа PMS5003) $\rightarrow$ к пину 5V (VIN / VU) платы ESP8266.
• GND (Pin 3 и 4 шлейфа PMS5003) $\rightarrow$ к пину GND платы ESP8266.
• TX (Pin 5 шлейфа PMS5003) $\rightarrow$ к пину D6 (GPIO12, Software RX) платы ESP8266.
• RX (Pin 6 шлейфа PMS5003) $\rightarrow$ к пину D7 (GPIO13, Software TX) платы ESP8266.
• SET (Pin 7) $\rightarrow$ можно оставить незадействованным (потянут к 3.3В по умолчанию).

Шаг 2. Конфигурация прошивки в ESPHome

Самый простой и надежный способ прошить микроконтроллер — использование конструктора ESPHome в Home Assistant.

Создайте новый узел в ESPHome и добавьте следующий YAML-код:

esphome:
  name: air-quality-monitor

esp8266:
  board: nodemcuv2

logger:

api:

ota:

wifi:
  ssid: "Home_WiFi"
  password: "Your_Password"

# Настройка софтового UART-порта
uart:
  - id: uart_bus
    rx_pin: GPIO12 # D6
    tx_pin: GPIO13 # D7
    baud_rate: 9600

# Конфигурация компонента Plantower
sensor:
  - platform: pmsx003
    type: PMSX003
    uart_id: uart_bus
    pm_1_0:
      name: "Концентрация PM1.0"
    pm_2_5:
      name: "Концентрация PM2.5"
    pm_10_0:
      name: "Концентрация PM10.0"

Загрузите прошивку в плату через USB. Сразу после старта в Home Assistant автоматически появится новое устройство с показателями количества пыли в воздухе.

Шаг 3. Интеграция с Алисой и автоматизация

После того как датчик появился в Home Assistant, он автоматически пробрасывается в приложение «Дом с Алисой» через официальную или Yandex Smart Home интеграцию.

1. Откройте приложение «Дом с Алисой» и обновите список устройств.
2. В комнате появится новый датчик качества воздуха с показаниями PM2.5.
3. Создайте сценарий автоматизации:
   • Условие: Если показания PM2.5 на датчике становятся больше 35 мкг/м³ (по нормативам ВОЗ это порог среднего загрязнения).
   • Действие: Включить умный очиститель воздуха на высокую скорость или запустить приточную вентиляцию.

Подробное руководство по настройке сценариев управления чистым воздухом читайте в нашей статье Автоматизация умного очистителя воздуха с Алисой.