|
Voor ongeveer tien euro koopt u dit bouwpakket van een 'humidifier' oftewel luchtbevochtiger voor uw woon- of slaapkamer. Let op! U moet één zeer klein SMD-onderdeeltje solderen. |
Kennismaking met de HU-073 luchtbevochtiger
Het eindresultaat
In de onderstaande foto ziet u het eindresultaat van een paar uurtjes knutselen. De elektronica zit op een rond printje met een diameter van 6 cm. Dit printje zit opgesloten tussen twee ronde plexiglazen plaatjes met dezelfde diameter. Centraal in deze constructie staat een zwarte houder die aan de bovenzijde een piëzoceramische transducer bevat en aan de onderzijde een 6,5 cm lange wiek die het te verstuiven water uit een glas opzuigt.
Rechts naast deze houder ziet u op de onderstaande foto een klein opsteekprintje. Dit bevat een OLED-display waarop u wat gegevens van de interne sensor ziet.
Het apparaatje wordt via een USB-kabel met micro-USB connector gevoed uit 5 Vdc en verbruikt ongeveer 300 mA.
 |
| Het eindresultaat van dit bouwpakket. (© Banggood) |
Leveranciers en prijzen
Volgens onze zoektocht op internet is dit bouwpakket met als code HU-073 ontwikkeld door het Chinese Hxfbai. Het wordt voor diverse prijzen verkocht via vrijwel alle bekende internet-platforms:
- ICStation: $ 10.49
- Amazon: € 14,99
- AliExpress: € 8,63
- Banggood: € 9,23
De levering van het bouwpakket
Alle onderdelen worden geleverd in een plastic zakje. Het IC-voetje en het DIL-IC zijn bevestigd op een stukje piepschuim. Het kwetsbare printje met het OLED-display zit in een klein plastic doosje in het zakje, zie de inzetfoto in de onderstaande afbeelding. Keurig, zo hoort het!
 |
| De levering van het bouwpakket. (© 2025 Jos Verstraten) |
De geleverde onderdelen
In de onderstaande foto hebben wij alle onderdelen die deel uitmaken van het pakket verzameld. Naast de ronde print ziet u het kleine opsteekprintje van het OLED-display. De twee bruine ronde schijven vormen de behuizing van het geheel. Rechts daarnaast ligt de wiek met de piëzoceramische transducer die zorgt voor de verstuiving van het door de wiek opgezogen water. Het minuscule onderdeeltje naast de vier weerstanden is een MOSFET in SMD-uitvoering.
 |
| De geleverde onderdelen. (© 2025 Jos Verstraten) |
De handleiding
Bij het bouwpakket wordt een heel summiere bouwbeschrijving van twee pagina's geleverd met piepkleine fotootjes.
 |
| De tweede pagina van de handleiding. (© 2025 Jos Verstraten) |
Gelukkig is er op internet een veel betere en uitgebreidere handleiding te vinden op de website van de fabrikant:
Aanklikbare link ➡ HU_073_Humidifier_Kit_Manual
De print voor de HU-073 luchtbevochtiger
In de onderstaande afbeelding hebben wij de componentenzijde van de kale print van deze schakeling weergegeven. Die is veel duidelijker dan de kleine fotootjes in de handleiding en u kunt deze eventueel op A4-formaat printen. Ga met de muis op de afbeelding staan en klik op de rechter muisknop. Selecteer dan 'Afbeelding kopiëren'. Open uw favoriet fotobewerkingsprogramma en open de afbeelding met 'Edit - Paste - As new image'.
Op deze foto is overigens het ene SMD-component Q1 reeds gesoldeerd.
Op deze foto is overigens het ene SMD-component Q1 reeds gesoldeerd.
 |
| Componentenzijde van de print. (© 2025 Jos Verstraten) |
De elektronica van de HU-073
De ultrasone transducer
Deze bestaat uit een ronde siliconen schijf met een diameter van 20 mm. In deze schijf is een piëzoceramische ring aangebracht die zorgt voor het trillen van het onderdeel. Op de voorzijde is in het midden van deze ring een metalen schijfje met een diameter van 16 mm gemonteerd. Dat noemt men het 'membraan'. Op de achterzijde is een groter en dikker metalen plaatje aangebracht dat de volledige piëzoceramische schijf bedekt, maar wel zo dat er tussen beide schijven een spleetje aanwezig is waardoor water kan stromen.
 |
| Dit onderdeeltje vernevelt het water. (© 2025 Jos Verstraten) |
In het kleine metalen membraan op de voorzijde zijn niet minder dan 740 microscopisch kleine gaatjes aangebracht. Deze hebben een diameter van slechts 5 μm. Wij hebben de transducer onder onze microscoop gelegd, het resultaat ziet u in de onderstaande opname. Het is via deze gaatjes in het membraan dat de waternevel wordt uitgestoten.
De achterzijde van de transducer moet in contact staan met water, de nevelopbrengst is het grootst als de transducer op het wateroppervlak drijft. In de praktijk is dat natuurlijk nauwelijks te realiseren, vandaar dat u bij een praktisch bruikbare constructie de wiek moet gebruiken om het water uit een voorraadvat op te zuigen en in contact te brengen met de onderzijde van de transducer.
De voorzijde van de transducer wordt in vakjargon de 'spray-port' genoemd en de achterzijde de 'absorbent-port'.
 |
| De 'spray-port' onder de microscoop. (© 2025 Jos Verstraten) |
Even een indrukwekkend testje
Het is verbazingwekkend hoeveel waternevel uit dit kleine onderdeeltje komt. Wij hebben, nadat het printje was vol gebouwd, de transducer op de bodem van een klein schaaltje geplakt (wel met een spleetje uiteraard). Nadien hebben wij dit schaaltje met een bodempje water gevuld tot de onderzijde van de transducer nét onder water staat. En dan de spanning er op! Om het resultaat erg duidelijk te maken hebben wij de werking gefilmd in een volledig verduisterde kamer met een speciale belichting, zodat u de geproduceerde waternevel goed ziet. Nogal indrukwekkend, nietwaar? Zo'n hoop nevel uit zo'n klein onderdeeltje!
Natuurlijk is de nevel veel minder heftig als u de transducer combineert met een wiek, zoals in dit bouwpakket. Die wiek kan immers niet zo snel de noodzakelijk hoeveelheid water aanvoeren om die indrukwekkende hoeveelheid nevel te genereren.
Hoe werkt het?
Uiteraard zijn wij nieuwsgierig hoe zo'n klein plaatje in staat is zo'n forse straal waternevel uit te stoten. Aan de hand van de onderstaande figuur wordt dit duidelijk.
De elektronische schakeling levert een soort van blokspanning aan de transducer. Hierdoor gaat het piëzoceramisch plaatje trillen op de frequentie van het signaal. Het bovenste metalen membraan, met al de gaatjes, gaat uiteraard mee trillen. Omdat de onderste metalen plaat groter en dikker is blijft deze onbeweeglijk.
Tussen beide metalen plaatjes is water aanwezig, dit kan immers via de spleet tussen de onderste plaat en de piëzoceramische schijf de holte tussen beide platen in- en uitstromen. Hoewel het uiteraard om erg weinig water gaat vormt dit, op microscopische schaal bekeken, een enorme grote en zware plas
In de figuur is één microscopisch klein gaatje in het membraan getekend. Als dit membraan als gevolg van het uitzetten van het piëzoceramisch schijfje naar boven beweegt zuigt het wat water mee in het gaatje. Als even later het membraan weer naar beneden beweegt kan het water in het gaatje deze snelle beweging niet volgen. De massa en de daarbij horende traagheid van het water tussen beide metalen plaatjes verhindert dit. Het gevolg is dat er een uiterst dun straaltje water via het microscopisch kleine gaatje met grote kracht wordt uitgestoten. Al deze dunne straaltjes water vallen uiteen in microscopisch kleine druppeltjes water en deze vormen de nevel die uit de transducer ontsnapt.
 |
| De werking van de transducer. (© 2025 Jos Verstraten) |
De klimaatsensor
De in dit bouwpakket toegepaste sensor die de temperatuur en de relatieve luchtvochtigheid meet is een DHT11 van het Chinese Aosong, de goedkoopste temperatuur- en relatieve vochtigheidssensor die op dit moment wordt aangeboden. De DHT11 bevat twee sensoren en een microcontroller die de gegevens van de sensoren omzet in digitale signalen.
De DHT11 bevat een thermistor met een genormaliseerde weerstand van 100 kΩ voor het meten van de temperatuur en een resistieve vochtsensor van het type HR202. Dat is een sensor die gebruik maakt van een vrij nieuwe technologie. Op een basisplaatje van een organisch materiaal dat is samengesteld uit macro-moleculen zijn twee kamvormige elektroden aangebracht waarvan de tanden in elkaar grijpen. Het organisch materiaal neemt vanwege de grote moleculen de vochtigheid van de omgevingslucht vrij snel over. De weerstand van het materiaal is afhankelijk van de relatieve vochtigheid van deze lucht. Deze weerstand wordt gemeten door een wisselspanningssignaal over de twee elektroden aan te leggen. De gemeten weerstand van beide sensoren wordt één keer per twee seconden bemonsterd en omgezet in twee acht bit brede woorden. Deze vier bytes worden aangevuld met een checksum-byte. Deze vijf bytes worden, op commando, achter elkaar verzonden.
 |
| De toegepaste klimaatsensor. (© Aosong) |
Het schema van de HU-073
In de onderstaande figuur ziet u het volledig schema van dit bouwpakket. In de linker bovenhoek komt de +5 Vdc binnen via de micro-USB connector P1. De bedrading van de aan/uit-schakelaar SW1 is wat merkwaardig. In de onderste stand gaat de +5 Vdc via de contacten 2, 3, 5 en 6 naar de VCC van de schakeling.
De piëzoceramische transducer wordt aangesloten op de connector P3 en staat in serie met de spoel L1 op VCC. De uitgang PWM van de microcontroller U1 schakelt deze serieschakeling via de MOSFET Q1 met een bepaalde frequentie maar de massa. De spoel zorgt er, samen met de eigen capaciteit van de transducer, voor dat er signaalopslingering plaatsvindt waardoor het vermogen dat de transducer levert stijgt.
Op de connector U2 komen de vier pennen van de sensor DHT11 binnen. De DATA-uitgang gaat uiteraard naar de microcontroller U1.
De OLED-print is via de connector OLED1 met de schakeling verbonden. De SCL- en SDA-pennen gaan uiteraard ook naar U1.
 |
| Het volledig schema van de schakeling. (© Hxfbai, edit 2025 Jos Verstraten) |
Het bouwen van de HU-073 luchtbevochtiger
De montage van de print
In de onderstaande figuur is de bestukkingstekening van de print weergegeven.
 |
| De bestukkingstekening van de print. (© Hxfbai) |
De handigste volgorde van de montage is:
- De SMD-transistor AO3400. In ons pakket zaten er twee.
- De weerstand R7 van 100 kΩ.
- De weerstanden R4 en R6 van 1 kΩ.
- De weerstand R8 van 100 Ω.
- De micro-USB connector P1.
- Het IC-voetje voor U1.
- De drie identieke condensatoren C3, C4 en C5 met code 104.
- De LED LED1, de lange aansluiting is de plus.
- De tweepolige connector P3. Let op de stand, de kant met het gleufje moet naar buiten worden gericht.
- De sensor U2, waarvan u de aansluitdraadjes eerst onder een hoek van 90° moet buigen en wel zo dat de zijde met de gaatjes boven staat.
- De vierpolige connector OLED1.
- Het spoeltje L1 met de lange aansluitdraad in het gaatje het dichtst bij de tekst '3400' op de print.
- De twee elco's C1 en C2. Let op de polariteit.
- De drukschakelaar SW1.
- De vier drukschakelaars KEY1 ~ KEY4.
- Monteer de vijf knopjes op de schakelaars.
- Monteer het IC in het voetje U1, let hierbij op de stand.
 |
| De volledig gemonteerde print. (© 2025 Jos Verstraten) |
De montage van de OLED-print
Monteer de vierpolige mannelijke printheader op de achterzijde van het printje en soldeer de vier pennetjes vast op de voorzijde. Plug het printje in de vierpolige connector OLED1 op de basisprint.
 |
| Voorbereiden van de OLED-print. (© 2025 Jos Verstraten) |
De print inbouwen in de behuizing
Nu komen de acht afstandsbusjes en de acht boutjes goed van pas! Uit de onderstaande foto kunt u alle noodzakelijke kennis halen om deze stap in de constructie tot een goed einde te brengen.
 |
| De print inbouwen in de behuizing. (© 2025 Jos Verstraten) |
De montage van de transducer en de wiek
Haal de twee zwarte halve houders tevoorschijn en monteer de transducer in de ronde holte aan de bovenzijde. Let er op dat de kant waar het rode draadje aan gesoldeerd is aan de bovenzijde zit, zie de onderstaande foto. Voer de twee draadjes door de kleine opening in de houder en klik de twee helften in elkaar.
Leid vervolgens de twee draadjes van de transducer door het centrale gat in het bovenste deel van de behuizing en klik de connector in P3. Duw de transducer-houder door dit gat tot hij vast klikt. Verzadig de wiek met water en duw deze in de onderzijde van de houder tot de wiek op de onderzijde van de transducer rust.
 |
| De montage van de transducer in de houder. (© 2025 Jos Verstraten) |
Het werken met de HU-073
Belangrijke opmerking vooraf
Volgens de handleiding kan de transducer defect geraken als u deze te lang laat werken zonder wateraanvoer. Zet dus, alvorens met het apparaatje te gaan stoeien, altijd de natgemaakte wiek in de transducer houder.
De taal instellen
Na het verbinden van het apparaat met de 5 Vdc voeding en het drukken op de knop SW1 verschijnt de onderstaande informatie op het display. U kunt met de toetsen KEY3 en KEY4 Chinees of Engels als taal kiezen. U bevestigt met KEY1.
 |
| Het instellen van de taal. (© 2025 Jos Verstraten) |
Installeren
Zoek een glas waarvan de diameter iets kleiner is dan 6 cm. Vul dit met water. Zet het printje, met goed natgemaakte wiek, op dit glas.
 |
| De HU-073 aan het werk. (© Taobao.com) |
Het display
Na het inschakelen van het apparaat geeft het display de onderstaande informatie. U ziet met grote cijfers de actuele temperatuur (°C) en de relatieve luchtvochtigheid (%RH) en met kleinere cijfers de gewenste luchtvochtigheid, de geprogrammeerde werkingstijd en de nog te doorlopen tijd.
 |
| De informatie op het display. (© 2025 Jos Verstraten) |
De functie van de toets KEY1
Door een korte druk op deze toets start het apparaat met het produceren van de waternevel of stopt er mee. Het symbooltje in het midden van het display verschijnt als de vernevelaar aan het werk is.
De menu-functies instellen
Na een korte druk op de toets KEY2 verschijnt het menu op het display. Met de toetsen KEY3 en KEY4 kunt u door de vijf opties scrollen. U activeert de geselecteerde optie door op KEY1 te drukken. Met KEY3 en KEY4 kunt u vervolgens de waarde van de optie aanpassen. U bevestigt uw instelling door weer even op KEY1 te drukken.
 |
| De vijf opties van het menu. (© 2025 Jos Verstraten) |
Met KEY2 komt u weer in het menu. Als alle opties zijn geprogrammeerd kunt u door weer op KEY2 te drukken het menu verlaten.
HU-073 luchtbevochtiger kit
