【涂鸦智能】 基于Arduino智能除湿工控器

【涂鸦智能】 基于Arduino智能除湿工控器

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　　#前排首先感谢金主，提供的这个学习的机会，学习的平台

　　#一、设计概况

　　1、湿度过高，自动开启除湿。适用于大型滑冰场的大型除湿机、北方澡堂子、家庭浴室、浴霸等。（之前公司有个项目就是给的一个大型除湿机厂家开发控制系统)。同理可做加湿功能。解决大型工控行业设备联网问题。

　　[涂鸦平台MCU产品开发]()

　　2、本方案基于Arduino-UNO，开发门槛低，程序烧录方便。

　　

　　3、电源部分采用了AC-DC模块得到5V电源供给MCU，再经由AMS1117-33得到3.3V的电源供给Wifi模组。

　　

　　4、一直以来继电器外围电路就要考虑太多的器件了，这里选择了一个NUD3105，内部集成了许多外围，可以直接控制继电器，不必再考虑继电器反向感应电、上拉（下拉、限流）电阻等，可以说是非常方便的。（上一次训练营得到的经验）

　　

　　5、Wifi模组是选用了涂鸦的WB3S(通用固件版)，3.3V供电，串口通讯，通讯十分方便，外围电路仅需要电源+稳压电容，简直不要太简单。

　　贴一下规格书链接：[涂鸦Wi-Fi+BLE双协议模组WB3S规格书]()，电路如下图：

　　

　　开发资料是我用过的平台最详细的，连PID这类密钥类的都已经写入了案例代码，仅加入自己的MCU的功能代码即可完美调用，如下图：

　　

　　6、电平转换：由于Arduino-UNO平台IO是5V的电平，和Wifi模组是3.3V(如下图)

　　

　　Arduino-UNO和Wifi通讯时候必须要经过电平转换。如下图：

　　

　　#二、公模外壳及PCB二三事

　　1、在设计一款板子前最好能辖一个合适的外壳，根据外壳的尺寸来进行PCB的设计，这样后续能很好的安装，如果只是开发版、实验版那就请随意。

　　2、刚好公司有这个外壳，公模的比较好买。随手就拿了一个来量了尺寸。制作PCB设计。(为了怕淘宝店铺链接失效，这里就不放链接了，大家可以在淘宝搜索“温湿度外壳”，按照价格低到高排序，找几下就能发现一模一样的外壳了)

　　

　　按照搜索到的尺寸，规划好边框、螺丝孔，然后锁定

　　

　　3、壳子选小了点，不好放呀。单面估计是放不下了

　　

　　4、只好放到背面一些了，矮一些的器件放到底层去了，熬到了凌晨，完工

　　

　　5、一些注意事项

　　（1）强电区域用了比较粗的线宽2mm，并转换为焊盘了，后期可以多焊一些锡去加厚铜箔，增加功率。

　　

　　（2）强电区域，不能铺铜。因为要防止强电爬电到内部微电路，十分危险。可用实心填充工具，绘制完区域后在属性栏设置为无填充。如下设置：

　　

　　

　　（3）温湿度传感器位置要尽量靠边，有条件的可以加微小的风扇。传感器要远离内部发热的组件（如：电源芯片、电源模组、降压芯片等）。本案放置在顶部边角。

　　

　　#三、焊接成品

　　1、方法多种多样，目前笔者是采用的“铁板烧”，先涂抹锡膏，贴上去，然后用“呼呼机”加热。

　　2、完成了之后，AC-DC模块、继电器先不焊（焊了不方便调试），调试完成后再补上。~~~~

　　***注意：先检查VCC（5V3.3VUSB）和GND是否为短路状态，再插电前一点要确认好，短路切勿插电。***

　　

　　#四、软件代码部分

　　1、下载的MCU_SDK文件，打开来，放到一文件夹里。“.c”改为“.cpp”后，IDE就可以打开了。细节可以看[涂鸦平台提供的移植MCUSDK教程]()

　　2、总之就是要多看文档，这个代码每个人的PID、功能等都不一样，我贴上了Arduino的主程序代码，如果你和我的功能一样，大家可以自行下载代码，并修改自己的PID等地方。当然功能不同的，只能自己看着修改了

　　```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);//继电器I/O初始化

　　digitalWrite(relay,LOW);

　　pinMode(3,INPUT_PULLUP);//重置Wi-Fi按键初始化

　　pinMode(13,OUTPUT);//Wi-Fi状态指示灯初始化

　　mySerial.begin(9600);//软件串口初始化

　　//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++)//湿度上限读取

　　HUMUPPR.b[n]=EEPROM.read(n);

　　for(intn=0;n<4;n++)//湿度下限读取,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状态处理

　　}

　　wifi_uart_service();

　　myserialEvent();//串口接收处理

　　key_scan();//重置配网按键检测

　　aotocontrol();//自动控制

　　}

　　/***********完整代码详见附件*******************/

　　```

　　3、设备的湿度上限下限由于是报警值，不能在程序中定义初值，否则一旦调电重启就会丢失设置的值，我这里是方式是把设定的阈值存储在单片机的ROM中（Arduino的EEPROM）,这样进程到来时读取一次，下发设置值时写入。这样掉~~~~电也不会丢失数据了

　　```

　　uniondata

　　{

　　inta;

　　byteb[4];

　　};

　　dataHUMUPPR;

　　dataHUMLOWER;

　　for(intn=0;n<4;n++)//湿度上限读取EEPROM

　　HUMUPPR.b[n]=EEPROM.read(n);

　　for(intn=0;n<4;n++)//湿度下限读取EEPROM,下限起始地址在4

　　HUMLOWER.b[n]=EEPROM.read(n+4);

　　```

　　```

　　uniondata

　　{

　　inta;

　　byteb[4];

　　};

　　dataHUMUPPR;

　　dataHUMLOWER;

　　/**********放置到上限值设置函数dp_download_maxhum_set_handle中*******/

　　HUMUPPR.a=(int)maxhum_set;

　　for(intn=0;n<4;n++)//写入湿度上限到EEPROM,上限起始地址是0

　　EEPROM.write(n,HUMUPPR.b[n]);

　　/**********放置到下限值设置函数dp_download_minihum_set_handle中*******/

　　HUMLOWER.a=(int)minihum_set;

　　for(intn=0;n<4;n++)

　　EEPROM.write(n+4,HUMLOWER.b[n]);//写入湿度下限到EEPROM,下限起始地址是4

　　```

　　#避坑指南：

　　#####（1）掉电丢失湿度阈值：

　　一定要用ROM来承接设置值，这样可以掉电保存;之前我写的程序久忘记了，一掉电就丢失之前设置好的值。

　　#####（2）始终无法进入配网模式：

　　SHT的底层库有500ms延时，在循环里调用读取时，我实测要7s才能返回给wifi模块心跳，始终连不上网，也无法进去配网模式，然后我就改了底层的延迟，问题就解决了;（可能还有其他解决的方式，我暂时还没有发现）

　　```language

　　booleanAdafruit_SHT31::readTempHum(void){

　　uint8_treadbuffer[6];

　　writeCommand(SHT31_MEAS_HIGHREP);

　　delay(500);/**********我把这里改成了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模块下尽量不要走线：

　　之前涂鸦的工程师说wifi模块下面最好不要走线，我的1.1版本走了，所有又画了1.2的PCB（心急已经提前打了1.1的板子），但是从目前测试来看，**V1.1**已经是**成功**了。所以小伙伴可以自行选择。

　　#####（4）继电器有点高：

　　继电器选择的时候尺寸没有注意，忘记算板子厚度了，有点高，超了1mm左右，盖子盖不上，还好我机智的用热熔胶给它俩黏住了。

　　#####（5）仅供学习参考：~~~~

　　完全复制有风险，代码、走线、布局等等被坑的别怪UP哦，后果自担啦

　　#成功的喜悦(实测演示):