【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

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　　#前排首先感謝金主，提供的這個學習的機會，學習的平臺

　　#一、設計概況

　　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控制系統)。同理可做加濕功能。解決大型工控行業設備聯網問題。

　　[涂鴉平臺MCU產品開發]()

　　2、本方案基于Arduino-UNO，開發門檻低，程序燒錄方便。

　　

　　3、電源部分采用了AC-DC模塊得到5V電源供給MCU，再經由AMS1117-33得到3.3V的電源供給Wifi模組。

　　

　　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電、上拉（下拉、限流）電阻等，可以說是非常方便的。（上一次訓練營得到的經驗）

　　

　　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+穩壓電容，簡直不要太簡單。

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

　　

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

　　

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

　　

　　Arduino-UNO和Wifi通訊時候必須要經過電平轉換。如下圖：

　　

　　#二、公模外殼及PCB二三事

　　1、在設計一款板子前最好能轄一個合適的外殼，根據外殼的尺寸來進行PCB的設計，這樣后續能很好的安裝，如果只是開發版、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，找幾下就能發現一模一樣的外殼了)

　　

　　按照搜索到的尺寸，規劃好邊框、螺絲孔，然后鎖定

　　

　　3、殼子選小了點，不好放呀。單面估計是放不下了

　　

　　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

　　

　　5、一些注意事項

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

　　

　　（2）強電區域，不能鋪銅。因為要防止強電爬電到內部微電路，十分危險。可用實心填充工具，繪制完區域后在屬性欄設置為無填充。如下設置：

　　

　　

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

　　

　　#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（焊了不方便調試），調試完成后再補上。~~~~

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

　　

　　#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狀態處理

　　}

　　wifi_uart_service();

　　myserialEvent();//串口接收處理

　　key_scan();//重置配網按鍵檢測

　　aotocontrol();//自動控制

　　}

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

　　```

　　3、設備的濕度上限下限由于是報警值，不能在程序中定義初值，否則一旦調電重啟就會丟失設置的值，我這里是方式是把設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，下發設置值時寫入。這樣掉~~~~電也不會丟失數據了

　　```

　　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;

　　/**********放置到上限值設置函數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]);

　　/**********放置到下限值設置函數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置好的值。

　　#####（2）始終無法進入配網模式：

　　SHT的底層庫有500ms延時，在循環里調用讀取時，我實測要7s才能返回給wifi模塊心跳，始終連不上網，也無法進去配網模式，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，我暫時還沒有發現）

　　```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（心急已經提前打了1.1的板子），但是從目前測試來看，**V1.1**已經是**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）僅供學習參考：~~~~

　　完全復制有風險，代碼、走線、布局等等被坑的別怪UP哦，后果自擔啦

　　#成功的喜悅(實測演示):