#原创新人#雾霾又来了 ------ 为了家人，帝都奶爸自制暴力除霾净化器

不知不觉，我家TWINS已经快5岁了，我也在家当了快5年的奶爸。。。

鉴于帝都的空气状况，从娃一出生就买了夏普的空气净化器

时间长了发现不光滤芯是个坑，效果也一般，空气质量传感器还失灵了，后来又买了2台松下的净化器

感觉都是一个路子，功率太低，完全不适应帝都爆表的天气，雾霾一来，孩子就咳嗽，感觉没什么效果。自从了解到FFU这个东西以后，赶紧入了2台，发现确实效果无敌，家里复式，每层88平米左右，楼上楼下各一台，外面爆表家里只有10几，也赶紧给家里老人买了FFU。从此以后孩子的咳嗽也基本没有了，以前是只要雾霾肯定咳嗽，真是太棒了。虽然FFU效果好，但是在使用过程中还是发现了一些问题：

1. 外观太丑，体积太大，轮子不稳，担心小孩子顽皮推到砸伤什么的。

2. 风向不能调整，直吹，只能前面出风，家里老人有风湿，不能吹风，小孩也不能直吹。

3. 滤芯材料良莠不齐，我家这台买的比较早，虽说是PP滤芯，但是刚买来的时候还是很大的味道，类似塑料的味道，在阳台上整整吹了一周才拿进来用，确实不太方便

4. 不带雾霾检测和自动控制功能，不够智能。

于是萌生了自己DIY一台净化器的想法，本人虽是计算机专业，但是主要从事软件方面研发，后来也做过一段时间的移动医疗和智能穿戴也就1年左右，以下完全是个人兴趣使然，肯定不够专业，请专家多提宝贵意见。

既然想好了，说干就干，先把FFU拆解了： 核心部件就是220V交流离心风机，三档调速，国产PP滤芯，镀锌板喷塑外壳。

首先是造型和结构，参考了市面上的各种净化器以后，我决定采用圆柱造型，下部360度进风和顶部出风的结构，这样就避免了直吹人的问题，而且更加有利于室内空气循环。然后是其它核心部件：

1. 风机：目前国内FFU绝大多数采用的是交流离心式风机，高中低三档，最大风量在1500立方米每小时。根据这个标准，我购买了一台台湾品牌的风机，当然为了更加高效，我选择了风量为1800立方米每小时的型号。

2. 高效HEPA滤芯：目前来说过滤效果最好的是玻纤滤芯，能够达到H13过滤效果，著名的IQAir就是采用的这种滤芯，但是玻纤滤芯的问题是材质比较脆，风阻大，运输要求高，在破碎情况下有玻纤扩散出来的风险，对人体有害。对PM2.5来说，H11的国产PP覆膜材料完全可以胜任，但是要解决新滤芯异味的问题。

3. 初效和活性炭：初效滤芯还是很有必要的，可大大延长高效滤芯的寿命，我决定采用尼龙网初效过滤。关于活性炭滤芯，活性炭滤芯吸附饱和以后就必须更换，如不及时更换还有二次污染的问题，可以采用单独购买活性炭包来替代，而且定期晾晒也很方便，价格也更实惠多了。

4. PM2.5检测仪：采用著名的NodeMCU+攀藤G5激光传感器组合，WIFI+MQTT物联网协议实现远程控制和实时数据同步，rf 315m遥控模块实现和净化器联动。

结构设计设计必然是著名的SolidWorks了，恶补了一周的网上视频教程，发现Solidworks果然名不虚传，太方便了。 以下是第一版处男作品，请高手勿喷，因为开始找到的加工厂设备不齐，只好先出了一个方形的样品。等了半个多月，终于做完了，可是喷塑的时候发现没有白色，只好先喷了一个蓝色。。。

还没喷漆的样子

组装起来测试，过滤效果不错，但是感觉造型始终不如圆柱的好呢。没办法，继续寻找加工厂吧。功夫不负有心人，终于找到了一家加工厂设备齐全，赶紧改圆柱的图，等了不到一个月，终于出了样机，开始测试。

激光切割出来的零件

正在焊接

拼起来看看

后倾离心风机，铝合金叶轮

喷塑完毕

与此同时，定制的PP滤芯也到了，PP滤芯采用了足足15平米的PP覆膜滤纸，还有定制的尼龙初效，赶紧组装起来走起。经过一顿测试，发现过滤效果基本达到预期，还是存在一些问题，首先是噪音较大，没办法交流电机只有三档，最低档档位转速较高。其次是电机存在不明异响，多次和厂家沟通后，厂家又发过2台电机测试，发现是这批次的通病，这时候厂家建议试试直流的电机，直流电机是无极调速，风量比交流的还大，而且更加省电。马上更改结构，定制直流风机控制模块。半个月后新的直流风机到了，遥控模块样品也收到了。测试效果比较满意，遥控设计了7档调速，噪音问题基本解决，结构上也调整了出风口的造型，降低了风噪。净化器主体基本成型。采用PM2.5检测仪器和净化器分离的方式，可以更加精确的反应出室内PM2.5浓度。

成品

和FFU对比一下

接下来就是PM2.5检测仪的开发了。核心采用NodeMCU模块，OLED显示模块，传感器采用目前主流的攀藤G5激光传感器，rf315m遥控发射模块。后台采用亚马逊AWS云平台，通过MQTT协议进行数据的同步和远程控制。具体过程必须是充满艰辛，又看了几天的AD视频教程，结果还是对PCB的设计使用一头雾水，没办法只能交学费了，马云家找了工程师代画PCB。PCB画好以后就是外壳设计了，还是Solidworks，三下五除二搞定了亚克力面板。又用了一周的时间使用Arduino开发驱动，在亚马逊AWS上搭建了MQTT服务器，PostgresSQL数据库服务器，用JAVA开发了一个多线程MQTT后台转存数据库程序。

PCB打板完毕后，赶紧拿起了电烙铁组装一台样机，刷入驱动，运气不错，没发现什么大问题，测试过程发现遥控接收模块驱动还有一些问题，但是生产厂家只能免费修改一次，没辙，再次开始学习PIC单片机驱动开发，还好驱动不太难，一周就弄出来了。

总结一下参数和目前实现的主要功能吧：

1. 直流无刷后倾离心风机，铝合金叶轮，无级调速，最大风量1800立方米每小时，最大风压500Pa。

2. HEPA滤芯采用国产PP 覆膜滤纸，H11过滤等级，滤纸面积15平米。定制尼龙初效过滤器。

3. 使用315m无线遥控器，7级调速，360度遥控，带有学习功能，遥控距离5米以上，具有一定穿墙能力。

4. 净化器主机尺寸：高120cm，直径40cm，重量约25kg。

5. PM2.5检测仪，可以根据PM2.5数值联动净化器，或者通过手机控制，采用NodeMCU核心，攀藤G5激光传感器，支持WIFI，MQTT协议，rf315m发射模块，OLED显示屏。

目前使用比较满意，还在持续优化中，请高手多指点，共同提高进步！