【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(fā)控制系統(tǒng))。同理可做加濕功能。解決大型工控行業(yè)設備聯(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。
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。
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(jīng)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(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：
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：
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)
Arduino-UNO和Wifi通訊時候必須要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)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(jù)外殼的尺寸來進行PCB的設計，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)
按照搜索到的尺寸，規(guī)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(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。
?。?）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。可用實心填充工具，繪制完區(qū)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(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。
#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。***
#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(fā)設置值時寫入。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(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):
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