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              【涂鴉智能】 基于Arduino智能除濕工控器

              【涂鴉智能】 基于Arduino智能除濕工控器

              作者:CEO 時間:2023-02-08

              信息摘要:#d=====( ̄▽ ̄*)b#前排首先感謝金主,提供的這個學(xué)習(xí)的機會,學(xué)習(xí)的平臺#一、設(shè)計概況1、濕度過高,自動開啟除濕。適用于大型滑冰場的大型除濕機、北方澡堂子、家庭浴室、浴霸等。(之前公司有個項目就是給的一個大型除濕機廠家開發(fā)控制系統(tǒng))。同理可做加濕功能。解決大型

              【涂鴉智能】 基于Arduino智能除濕工控器

              (【涂鴉智能】 基于Arduino智能除濕工控器)

                #d=====( ̄▽ ̄*)b

                #前排首先感謝金主,提供的這個學(xué)習(xí)的機會,學(xué)習(xí)的平臺

                #一、設(shè)計概況

                1、濕度過高,自動開啟除濕。適用于大型滑冰場的大型除濕機、北方澡堂子、家庭浴室、浴霸等。(之前公司有個項目就是給的一個大型除濕機廠家開發(fā)控制系統(tǒng))。同理可做加濕功能。解決大型工控行業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)問題。

                [涂鴉平臺MCU產(chǎn)品開發(fā)]()

                2、本方案基于Arduino-UNO,開發(fā)門檻低,程序燒錄方便。

                ![mcu.png](//image.lceda.cn/pullimage/pGsXiDmbYHMPFN1SS5ZLcif1fxA0OclaAmDZXdvw.png)

                3、電源部分采用了AC-DC模塊得到5V電源供給MCU,再經(jīng)由AMS1117-33得到3.3V的電源供給WiFi模組。

                ![電源.png](//image.lceda.cn/pullimage/4rBli0WnqAHLf5MNqk96kKk6jq95YgoqDQCFkby5.png)

                4、一直以來繼電器外圍電路就要考慮太多的器件了,這里選擇了一個NUD3105,內(nèi)部集成了許多外圍,可以直接控制繼電器,不必再考慮繼電器反向感應(yīng)電、上拉(下拉、限流)電阻等,可以說是非常方便的。(上一次訓(xùn)練營得到的經(jīng)驗)

                ![繼電器.png](//image.lceda.cn/pullimage/tt9w2f9RhVaAV3UiK7XnaCtneL7mQW77wDOHyB5e.png)

                5、Wifi模組是選用了涂鴉的WB3S(通用固件版),3.3V供電,串口通訊,通訊十分方便,外圍電路僅需要電源+穩(wěn)壓電容,簡直不要太簡單。

                貼一下規(guī)格書鏈接:[涂鴉Wi-Fi+BLE雙協(xié)議模組WB3S規(guī)格書](),電路如下圖:

                ![wifi.png](//image.lceda.cn/pullimage/S1ZG3vKmy76j1wK63d036K2jNsqlfh5Y8op41Uij.png)

                開發(fā)資料是我用過的平臺最詳細的,連PID這類密鑰類的都已經(jīng)寫入了案例代碼,僅加入自己的MCU的功能代碼即可完美調(diào)用,如下圖:

                ![資料.png](//image.lceda.cn/pullimage/JS5mFmTcn3odCGrGfEzSJaki5n4QiOlSbJeToE9z.png)

                6、電平轉(zhuǎn)換:由于Arduino-UNO平臺IO是5V的電平,和Wifi模組是3.3V(如下圖)

                ![IO口電平.png](//image.lceda.cn/pullimage/B6xlhnguwTeznCXhFAie7EodXhZzSSLizsFFCXMQ.png)

                Arduino-UNO和Wifi通訊時候必須要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換。如下圖:

                ![電平轉(zhuǎn)換.png](//image.lceda.cn/pullimage/zh98ioZXcgJwmzbxnG44MKn8KrFtVTcA3w1eXCrM.png)

                #二、公模外殼及PCB二三事

                1、在設(shè)計一款板子前最好能轄一個合適的外殼,根據(jù)外殼的尺寸來進行PCB的設(shè)計,這樣后續(xù)能很好的安裝,如果只是開發(fā)版、實驗版那就請隨意。

                2、剛好公司有這個外殼,公模的比較好買。隨手就拿了一個來量了尺寸。制作PCB設(shè)計。(為了怕淘寶店鋪鏈接失效,這里就不放鏈接了,大家可以在淘寶搜索“溫濕度外殼”,按照價格低到高排序,找?guī)紫戮湍馨l(fā)現(xiàn)一模一樣的外殼了)

                ![尺寸.png](//image.lceda.cn/pullimage/JpV8DldPFxzYdeGNeVxxvdvcUNflQmujQczPSGDO.png)

                按照搜索到的尺寸,規(guī)劃好邊框、螺絲孔,然后鎖定

                ![畫好邊框.png](//image.lceda.cn/pullimage/bQw3k0cJI8D7eqJZ3OTYVPgKcZqiz80vQxUofry8.png)

                3、殼子選小了點,不好放呀。單面估計是放不下了

                ![頂層放不下.png](//image.lceda.cn/pullimage/4sI6CgL2hxKxX87XXPeve02nLyDrYcytEPa2NMQf.png)

                4、只好放到背面一些了,矮一些的器件放到底層去了,熬到了凌晨,完工

                ![平面圖.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/CtWV0dfdzcnlYGOVLqZxBUcdLzegJtV8BYTKDgku.jpeg)

                5、一些注意事項

               ?。?)強電區(qū)域用了比較粗的線寬2mm,并轉(zhuǎn)換為焊盤了,后期可以多焊一些錫去加厚銅箔,增加功率。

                ![轉(zhuǎn)換焊盤.png](//image.lceda.cn/pullimage/r40oKsSrJHJ2UEHR4LhGDffaAWjKtg7QMRWyUKVq.png)

                (2)強電區(qū)域,不能鋪銅。因為要防止強電爬電到內(nèi)部微電路,十分危險??捎脤嵭奶畛涔ぞ撸L制完區(qū)域后在屬性欄設(shè)置為無填充。如下設(shè)置:

                ![無填充.png](//image.lceda.cn/pullimage/MSBmM3xc7z8F8EFEEIkvLbzvqaipiuihvI0PJsrR.png)

                ![強電不鋪銅.png](//image.lceda.cn/pullimage/6qePfOK8JvB2hDhcXlpgk7wXkAshCxAUuJQ5MFsy.png)

               ?。?)溫濕度傳感器位置要盡量靠邊,有條件的可以加微小的風(fēng)扇。傳感器要遠離內(nèi)部發(fā)熱的組件(如:電源芯片、電源模組、降壓芯片等)。本案放置在頂部邊角。

                ![溫濕度傳感器位置.png](//image.lceda.cn/pullimage/AYkUG3hs1crzLZPUs7IExkc8lbRT3vlEDD66faqx.png)

                #三、焊接成品

                1、方法多種多樣,目前筆者是采用的“鐵板燒”,先涂抹錫膏,貼上去,然后用“呼呼機”加熱。

                2、完成了之后,AC-DC模塊、繼電器先不焊(焊了不方便調(diào)試),調(diào)試完成后再補上。~~~~

                ***注意:先檢查VCC(5V3.3VUSB)和GND是否為短路狀態(tài),再插電前一點要確認好,短路切勿插電。***

                ![貼片焊接的.png](//image.lceda.cn/pullimage/07R2lcb8c0l9LBI8YAzfHfG1FjBTYYZqIpz9N6r8.png)

                #四、軟件代碼部分

                1、下載的MCU_SDK文件,打開來,放到一文件夾里?!?c”改為“.cpp”后,IDE就可以打開了。細節(jié)可以看[涂鴉平臺提供的移植MCUSDK教程]()

                2、總之就是要多看文檔,這個代碼每個人的PID、功能等都不一樣,我貼上了Arduino的主程序代碼,如果你和我的功能一樣,大家可以自行下載代碼,并修改自己的PID等地方。當(dāng)然功能不同的,只能自己看著修改了

                ```language

                #include"wifi.h"

                #include"Adafruit_SHT31.h"

                #include

                #include

                #include

                SoftwareSerialmySerial(5,6);//RX,TX

                #define_SS_MAX_RX_BUFF300

                #definerelay10

                Adafruit_SHT31sht31=Adafruit_SHT31();

                inttime_cnt=0,cnt=0,init_flag=0;

                intTEM,HUM,TEM_Past,HUM_Past;

                uniondata

                {

                inta;

                byteb[4];

                };

                dataHUMUPPR;

                dataHUMLOWER;

                voidsetup(){

                pinMode(relay,OUTPUT);//繼電器I/O初始化

                digitalWrite(relay,LOW);

                pinMode(3,INPUT_PULLUP);//重置Wi-Fi按鍵初始化

                pinMode(13,OUTPUT);//Wi-Fi狀態(tài)指示燈初始化

                mySerial.begin(9600);//軟件串口初始化

                //mySerial.println("myserialinitsuccessful!");

                Serial.begin(9600);//PA3RXPA2TX

                Serial.println("serialinitsuccessful!");

                sht31.begin(0x44);//SHT地址0x44

                wifi_protocol_init();

                for(intn=0;n<4;n++)//濕度上限讀取

                HUMUPPR.b[n]=EEPROM.read(n);

                for(intn=0;n<4;n++)//濕度下限讀取,下限起始地址在4

                HUMLOWER.b[n]=EEPROM.read(n+4);

                }

                voidloop(){

                if(init_flag==0){

                time_cnt++;

                if(time_cnt%6000==0){

                time_cnt=0;

                cnt++;

                }

                wifi_stat_led(&cnt);//Wi-Fi狀態(tài)處理

                }

                wifi_uart_service();

                myserialEvent();//串口接收處理

                key_scan();//重置配網(wǎng)按鍵檢測

                aotocontrol();//自動控制

                }

                /***********完整代碼詳見附件*******************/

                ```

                3、設(shè)備的濕度上限下限由于是報警值,不能在程序中定義初值,否則一旦調(diào)電重啟就會丟失設(shè)置的值,我這里是方式是把設(shè)定的閾值存儲在單片機的ROM中(Arduino的EEPROM),這樣進程到來時讀取一次,下發(fā)設(shè)置值時寫入。這樣掉~~~~電也不會丟失數(shù)據(jù)了

                ```

                uniondata

                {

                inta;

                byteb[4];

                };

                dataHUMUPPR;

                dataHUMLOWER;

                for(intn=0;n<4;n++)//濕度上限讀取EEPROM

                HUMUPPR.b[n]=EEPROM.read(n);

                for(intn=0;n<4;n++)//濕度下限讀取EEPROM,下限起始地址在4

                HUMLOWER.b[n]=EEPROM.read(n+4);

                ```

                ```

                uniondata

                {

                inta;

                byteb[4];

                };

                dataHUMUPPR;

                dataHUMLOWER;

                /**********放置到上限值設(shè)置函數(shù)dp_download_maxhum_set_handle中*******/

                HUMUPPR.a=(int)maxhum_set;

                for(intn=0;n<4;n++)//寫入濕度上限到EEPROM,上限起始地址是0

                EEPROM.write(n,HUMUPPR.b[n]);

                /**********放置到下限值設(shè)置函數(shù)dp_download_minihum_set_handle中*******/

                HUMLOWER.a=(int)minihum_set;

                for(intn=0;n<4;n++)

                EEPROM.write(n+4,HUMLOWER.b[n]);//寫入濕度下限到EEPROM,下限起始地址是4

                ```

                #避坑指南:

                #####(1)掉電丟失濕度閾值:

                一定要用ROM來承接設(shè)置值,這樣可以掉電保存;之前我寫的程序久忘記了,一掉電就丟失之前設(shè)置好的值。

                #####(2)始終無法進入配網(wǎng)模式:

                SHT的底層庫有500ms延時,在循環(huán)里調(diào)用讀取時,我實測要7s才能返回給wifi模塊心跳,始終連不上網(wǎng),也無法進去配網(wǎng)模式,然后我就改了底層的延遲,問題就解決了;(可能還有其他解決的方式,我暫時還沒有發(fā)現(xiàn))

                ```language

                booleanAdafruit_SHT31::readTempHum(void){

                uint8_treadbuffer[6];

                writeCommand(SHT31_MEAS_HIGHREP);

                delay(500);/**********我把這里改成了100*************/

                Wire.requestFrom(_i2caddr,(uint8_t)6);

                if(Wire.available()!=6)

                returnfalse;

                for(uint8_ti=0;i<6;i++){

                readbuffer[i]=Wire.read();

                //Serial.print("0x");Serial.println(readbuffer[i],HEX);

                }

                ```

                #####(3)Wif模塊下盡量不要走線:

                之前涂鴉的工程師說wifi模塊下面最好不要走線,我的1.1版本走了,所有又畫了1.2的PCB(心急已經(jīng)提前打了1.1的板子),但是從目前測試來看,**V1.1**已經(jīng)是**成功**了。所以小伙伴可以自行選擇。

                #####(4)繼電器有點高:

                繼電器選擇的時候尺寸沒有注意,忘記算板子厚度了,有點高,超了1mm左右,蓋子蓋不上,還好我機智的用熱熔膠給它倆黏住了。

                #####(5)僅供學(xué)習(xí)參考:~~~~

                完全復(fù)制有風(fēng)險,代碼、走線、布局等等被坑的別怪UP哦,后果自擔(dān)啦

                #成功的喜悅(實測演示):

              聲明:本站部分內(nèi)容和圖片來源于互聯(lián)網(wǎng),經(jīng)本站整理和編輯,版權(quán)歸原作者所有,本站轉(zhuǎn)載出于傳遞更多信息、交流和學(xué)習(xí)之目的,不做商用不擁有所有權(quán),不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。若有來源標(biāo)注存在錯誤或侵犯到您的權(quán)益,煩請告知網(wǎng)站管理員,將于第一時間整改處理。管理員郵箱:y569#qq.com(#改@)
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