暖冬桌面加湿器 - 嘉立创EDA开源硬件平台

## 功能描述 <font size=3>这是一个加湿器，上电开始工作,面板如图 屏幕为0.96寸OLED，某宝6-7元，屏幕显示4行，第1行to:XX%为设置湿度，当湿度到达预设值时，停止雾化，当湿度小于预设值时，开始雾化；第2行now:XX%为当前湿度，由DTH11传感器获取；第3行为水量，不同长度的导线伸入水中，通过ULN2803信号放大得到数据；最后一行是时间，esp32连接网络后获取  电源指示灯，当接通电源，雾化器开始工作时亮起o（esp32开始运行，屏幕开始显示数据，读取到DTH11传感器的获取数据，并不一定开始雾化）  当设备故障时亮起，目前包括：                                                1.水位低于最低水位                                                2.esp32无法连接网络                                                3.esp32无法读取DTH11的数据  一共四个按钮，上箭头按钮是提高湿度预设值，每次提高1%，下箭头按钮是降低湿度预设值；后面两个按钮为功能预留  ## 模块框图  ## 模块简介 ### 雾化 <font size=3>~~~~ ESP32给Q2基极高电平，Q2对地导通，拉低Q1栅极，Q1导通。 震荡部分使用EN555典型无稳态电路进行震荡，可调电阻PR1微调振荡频率，Q3(NMOS)漏极连接三脚升压电感（该电感经常用于整人电击玩具）初级，震荡使Q3快速导通截止，L1自耦升压，压电陶瓷开始工作</font>  ### 交互 #### 显示 <font size=3>放置0，96寸OLED作为用户交互,用于显示当前湿度，设定湿度，以及本地IP等设备信息，使用IIC接口于ESP32 通讯</font>  #### 按键控制 <font size=3>四个按键，分别用（于开启/关闭）（增加湿度设定值）（减少湿度设定值）（预留按键）。R13~R16四个电阻为下拉电阻，确保按键没有按下时，io口为低电平状态，并且预留消抖电容接口，如果可以通过程序来控制，则不焊接  ### 传感器 #### 水位 <font size=3>因为水的导电性差，使用ULN2803达林顿驱动器放大信号，该芯片内部有8个达林顿管，可代替大量的三极管，可以把水位分成8份，原先打算用ULN2003,但是ULN2003内部是7组达林顿管，不太容易被100整除，所系选择8组达林顿管的LUN2803</font>   #### 湿度 <font size=3>湿度传感器用DHT11或者DHT22传感器采集，DHT11数字温湿度传感器包含已校准数字信号输出,包含电阻式感湿元件和一个 NTC（负温度系数） 测温元件，还有一个 八位单片机，所以可以一根 DATA 线进行数据的收发 通讯一次时间 4ms 左右，数据分整数部分、小数部分和校验位，具体为： 8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据 + 8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据 + 8bit 校验位。 DHT11 工作参数： 湿度测量范围：20~90%RH 湿度测量精度：±5%RH 温度测量范围：0~50℃ 温度测量精度：±2℃ 工作电压：DC 3.3V/5V  ### 主控 <font size=3>使用ESP32作为主控，采集传感器数据，控制雾化器的启停，通过蓝牙/WIFI功能连接手机/电脑发送传感器数据，并通过手机/电脑控制雾化器  ## 程序 ```c++ /* 连接wifi*/ #include <WiFi.h> #include <WiFiClient.h> #include <WiFiServer.h> String ip; /*获取时间 */ const char* ssid = "老白的超级私人WIFI"; //wifi nane const char* password = "laobaiNB1314. "; // wifi password const char* ntpServer = "pool.ntp.org"; //网络时间服务器 const long gmtOffset_sec = 8 * 3600; //时区设置函数，东八区（UTC/GMT+8:00）写成8*3600 const int daylightOffset_sec = 0; //夏令时填写3600，否则填0 struct tm timeinfo; #include <DHT.h> #include <DHT_U.h> #define DHTPIN 4 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); float h; float t; float th = 30; /* 使用 I2C 同步寻协议 Adafruit 库写入显示器 使用的是 128×64 OLED 显示屏 */ #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> //#include <SSD1306Wire.h> #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); // (-1) 参数表示 OLED 显示器没有 RESET 引脚 /* 按键定义 */ const int upButtonPin = 16; const int downButtonPin = 17; const int leftButtonPin = 18; const int rightButtonPin = 19; /* 水位 */ float theWater = 0; const int wl1Pin = 34; const int wl2Pin = 35; const int wl3Pin = 32; const int wl4Pin = 33; const int wl5Pin = 25; const int wl6Pin = 25; const int wl7Pin = 26; const int wl8Pin = 14; const int Humidifier = 5; const int errLEDPin = 15; void setup() { Serial.begin(115200); //115200 的波特率初始化串行监视器以进行调试 //按键为输入模式 pinMode(upButtonPin, INPUT); pinMode(downButtonPin, INPUT); pinMode(leftButtonPin, INPUT); pinMode(rightButtonPin, INPUT); //水位输入模式 pinMode(wl1Pin, INPUT); pinMode(wl2Pin, INPUT); pinMode(wl3Pin, INPUT); pinMode(wl4Pin, INPUT); pinMode(wl5Pin, INPUT); pinMode(wl6Pin, INPUT); pinMode(wl7Pin, INPUT); pinMode(wl8Pin, INPUT); pinMode(errLEDPin, OUTPUT); digitalWrite(errLEDPin, LOW); pinMode(Humidifier, OUTPUT); digitalWrite(Humidifier, LOW); // 连接到Wi-Fi WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println("连接到Wi-Fi..."); } Serial.println("连接到Wi-Fi成功！"); Serial.println(WiFi.localIP()); //server.begin(); dht.begin(); //检测oled屏幕 if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { Serial.println(F("SSD1306 allocation failed")); for (;;) ; } //display.flipScreenVertically(); } void loop() { oled(); configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer); printLocalTime(); Serial.print("IP address: "); Serial.println(ip); button(); water(); MyDht(); openHumidifier(); } void openHumidifier() { if (h > th) { digitalWrite(Humidifier, LOW); } else { digitalWrite(Humidifier, HIGH); } } //获取DTH传感器的湿度 void MyDht() { h = dht.readHumidity(); t = dht.readTemperature(); // 检查是否读取到传感器数据 if (isnan(h) || isnan(t)) { Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!")); return; } // 串口打印数据日志 Serial.print(F("Humidity: ")); Serial.print(h); Serial.print(F("% Temperature: ")); Serial.print(t); Serial.println(); delay(1000); } //按键控制 void button() { if (digitalRead(upButtonPin) == HIGH) { Serial.println("upButtonPin"); th = th + 1; } if (digitalRead(downButtonPin) == HIGH) { Serial.println("downButtonPin"); th = th - 1; } if (digitalRead(leftButtonPin) == HIGH) { Serial.println("leftButtonPin"); digitalWrite(Humidifier, HIGH); } if (digitalRead(rightButtonPin) == HIGH) { Serial.println("rightButtonPin"); digitalWrite(Humidifier, LOW); } } void water() { if (digitalRead(wl8Pin) == HIGH) { //theWater = 100; } else if (digitalRead(wl8Pin) == LOW && digitalRead(wl7Pin) == HIGH) { theWater = 87.5; } else if (digitalRead(wl7Pin) == LOW && digitalRead(wl6Pin) == HIGH) { theWater = 75; } else if (digitalRead(wl6Pin) == LOW && digitalRead(wl5Pin) == HIGH) { theWater = 62.5; } else if (digitalRead(wl5Pin) == LOW && digitalRead(wl4Pin) == HIGH) { theWater = 50; } else if (digitalRead(wl4Pin) == LOW && digitalRead(wl3Pin) == HIGH) { theWater = 37.5; } else if (digitalRead(wl3Pin) == LOW && digitalRead(wl2Pin) == HIGH) { theWater = 25; } else if (digitalRead(wl2Pin) == LOW && digitalRead(wl1Pin) == HIGH) { theWater = 12.5; } else if (digitalRead(wl1Pin) == LOW) { digitalWrite(errLEDPin, HIGH); digitalWrite(Humidifier, LOW); theWater = 0; } } //显示 void oled() { delay(1000); //显示湿度阈值 display.clearDisplay(); // 清除显示 display.setTextSize(2); // 设置文本大小 display.setTextColor(WHITE); // 设置文本颜色 display.setCursor(0, 0); //设置显示坐标 display.print("to :"); display.print(th); display.println("%"); display.display(); display.print("now:"); display.println(h); display.display(); display.print("wat:"); display.print(theWater); display.println("%"); display.display(); display.println(&timeinfo, "%T"); display.display(); } void printLocalTime() { if (!getLocalTime(&timeinfo)) { Serial.println("Failed to obtain time"); return; } Serial.println(&timeinfo, "%F %T %A"); // 格式化输出 }