开源、低成本的超声波雾化器

这是一个开源、低成本的超声波雾化器项目，旨在让创作者、艺术家和开发者能轻松制作可编程的雾气装置，完整文档和代码均在 GitHub 开源。

开源、低成本的超声波雾化器封面
oshw_hqzl2026-06-01 16:50:17MIT License
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PCBA

设计文件

KiCad图标Programmable-Mist-Maker-main.zip19.83MB

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详细介绍

这是一个开源、低成本的超声波雾化器项目，旨在让创作者、艺术家和开发者能轻松制作可编程的雾气装置，完整文档和代码均在 GitHub 开源。

1. 项目核心概述

  • 定位：OSHWA（开源硬件协会）认证的开源硬件项目，用回收容器 + 定制 PCB 打造小型雾化设备

  • 目标：解决网上多数雾化电路文档不全的问题，提供完整的电路设计、调试经验、可复现的电子系统方案

  • 用途：可作为艺术装置、教学工具、创意项目的雾气发生模块

2. 工作原理

雾化过程分为 4 个关键步骤：

  1. 超声波振动：108.7kHz 的压电陶瓷片快速振动，将水打散成微米级水雾

  2. 升压驱动：3 绕组电感（自耦变压器）将 5V 信号放大到 30-40Vpp，驱动压电片

  3. PWM 控制：ESP32-C6 输出 108.7kHz 的 PWM 信号，通过 MOSFET 控制电路通断

  4. 电源管理：TPS61023 芯片提供稳定 5V 输出，支持锂电池或 USB 供电

3. 关键组件与电路

组件

功能

压电陶瓷片（108.7kHz）

高频振动产生水雾

3 绕组电感

通过 LC 谐振升压

AO3400A MOSFET

高频开关控制电路

TPS61023 升压芯片

从电池 / USB 输出稳定 5V

MCP73831

锂电池充电与保护

Seeed Studio XIAO ESP32-C6

控制雾化和 PWM 信号

电路工作流程：

  1. 升压：3.3V/USB → 5V

  2. ESP32 输出 108.7kHz PWM 信号

  3. MOSFET 驱动压电片回路

  4. LC 谐振电路进一步升压

  5. 压电片振动产生水雾

4. 项目变体与状态

项目分为多个硬件版本，适配不同使用场景：

变体

主控

电源

传感

状态

Xiao 基础版

XIAO ESP32-C6

USB / 面包板

-

规划中

Extension Kit

C6

-

-

规划中

Battery Kit

XIAO ESP32-C6

锂电池 + USB

-

规划中

Block Kit

XIAO ESP32-C6

锂电池 + USB

reed 开关

V0.1 已出货

I2C MultiPack Kit

XIAO ESP32-C6

TBD

-

规划中

V1.4 legacy

XIAO ESP32-C6

USB / 锂电池

-

已出货，无后续更新

5. 已知问题与修复方案

问题

修复方法

电池供电时不出雾

绕过 XIAO 的 3.3V 稳压电路，改用外部升压模块

上传代码失败

给 MOSFET 栅极增加下拉电阻，禁用上传时的雾化驱动

启动延迟

禁用 OTA 更新，上电后增加短暂延时再启动雾化

6. 开发与使用指南

组装步骤

  1. 焊接所有元器件

  2. 连接压电片与电感

  3. 安装电池或连接 USB-C

  4. 上传 Arduino 固件（需安装 MistMaker 库）

  5. 装入容器（确保电子部分完全防水）

  6. 上电测试雾化效果

编程要点

  • 电源与串口连接顺序：先接 USB 再装电池，否则串口无法被 Arduino IDE 识别

  • 提供两种代码示例：

    1. 带库版本：支持按键控制、定时雾化、状态输出

    2. 无库版本：直接输出 PWM 信号，适合快速测试

安全与维护

  • 必须用棉棒定期清洁储水容器，避免水垢滋生

  • 严禁在电子部分受潮的情况下通电

  • 长期不用时需清空容器，晾干内部水分

7. 开源资源

  • 完整文档：Notion 项目页、Hackster.io 教程

  • 设计文件：KiCad PCB 文件、原理图、BOM 表

  • 固件与库：Arduino MistMaker 库、示例代码

  • 参考资料：芯片 datasheet、雾化器拆解视频

8. License

MIT License

9. 项目地址

https://github.com/Dav1dyang/Programmable-Mist-Maker