本帖最后由 mylife5566 于 2023-4-20 15:59 编辑
描述： 家里阳台的花经常忘记浇水，导致有的花因为缺水而枯萎，为此产生了制作一个自动浇花器的想法。偶然的机会看到QQ群里发布的武汉芯源半导体开发者扶持计划，正好本人也在学习STM32单片机，借此机会也试试咱国产的芯片（虽然去年参加过一次立创和芯源半导体举办的活动，但是那时纯粹是一个小白，只是跟着教程走了一遍，对这款单片机实际上一点都不了解）。本项目最初的设想就是制作一个具有定时自动浇花、湿度检测自动浇花、联网远程控制浇花的自动浇花器。虽然网上也有卖的成品，但是为了学习也是为了爱好，自己做的更有成就感。
版本说明： 本项目制作了两个版本，第一版实物验证时发现一个问题，采取1S锂电池升压驱动电机时，电池电压会瞬间拉低很多，导致联网模块供电不足重启。目前已废弃。第二版改进了供电方案，采用2-3S锂电池供电，DC-DC降压给电机以及其它设备供电，解决了电机启动瞬间导致联网模块掉电的问题。
V1.0（第一版）主要硬件：
1.MCU：CW32F030C8T6 2.WiFi模块：ESP01S 3.环境光采集：GL5566光敏电阻 4.锂电池和水泵电压采集：高精度电阻（电阻分压） 5.电流检测：INA226A 6.按键：6*6mm轻触开关 3个 7.电机驱动电路：PC817光耦、WSP9926A N沟道MOS管 8.锂电池充电电路：采用TP4056充电芯片 9.升压电路：XL6008E1 DC-DC升压芯片（输入电压：3.6V~32V，输出电流(最大值)：3A） 10.降压电路：ME6211C33M5G-N降压芯片，2路3.3V输出，1路给主控以及外围电路供电，1路给ESP01S供电 11.蜂鸣器：12A05有源蜂鸣器 12.显示屏：预留SPI和I2C接口，外置1.7寸12864黑白屏。 13.扩展接口：预留3个扩展接口，可外接温湿度传感器、土壤湿度传感器等其它设备。 14.水泵：使用6V茶水机小水泵。 15.水管和水管分流器：8mm和4mm水管,8转4水管分流器（4孔或6孔）。 16.电池：18650电池2节。 17.电池盒：2节18650并联电池盒。 18.扩展模块1：土壤湿度传感器。 19.扩展模块2：SHT30温湿度传感器(备选）。 V2.0（第二版）主要硬件： 1.MCU：CW32F030C8T6 2.WiFi模块：ESP01S 3.环境光采集：GL5566光敏电阻 4.锂电池和水泵电压采集：高精度电阻（电阻分压） 5.电流检测：INA226A 6.按键：6*6mm轻触开关 3个 7.电机驱动电路：PC817光耦、WSP9926A N沟道MOS管 8.锂电池充放电电路：2串18650锂电池保护板（计划接入单片10V的太能板，直接给锂电池充电） 9.DC-DC降压电路：LM2596S-ADJ DC-DC降压芯片，输入电压范围4.5V-35V，输出1.23V-35V可调节,输出电流：3A（项目中采用7-12V输入，6.0V输出） 10.LDO降压电路：AMS1117-3.3 LDO降压芯片，最大输入电压：18V输出电压：3.3V 输出电流：1A 11.蜂鸣器：12A05有源蜂鸣器 12.显示屏：预留SPI和I2C接口，外置1.7寸12864黑白屏。 13.扩展接口：预留3个扩展接口，可外接温湿度传感器、土壤湿度传感器等其它设备。 14.水泵：使用6V茶水机小水泵。 15.水管和水管分流器：8mm和4mm水管,8转4水管分流器（4孔或6孔）。 16.电池：18650电池2节。 17.电池盒：2节18650串联电池盒。 18.扩展模块1：土壤湿度传感器。 19.扩展模块2：SHT30温湿度传感器(备选）。
功能简介： 1.使用CW32内部RTC时钟计时，通过按键或者手机设置自动浇水间隔时间（X天）、浇花时间（X：00）、浇花时长（X分钟）以及浇花开始日期； 2.采集环境光和土壤湿度，当光照和湿度低于阈值时自动打开水泵，浇水一段时间（程序中可调整）后关闭水泵。程序不断检测湿度，低于阈值继续浇水，直到高于阈值停止浇水； 3.ESP01S连接物联网，用户手机端远程控制浇水，设置浇花参数，ESP01S将控制命令以及参数通过串口发送给CW32； 4.ESP01S每隔一段时间获取网络时间发送给CW32单片机，用于对CW32的RTC时钟进行校准（此功能暂未实现）； 5.对输出电机的电压和电流进行检测，电压过高或过低停止电机,空载电流（水箱无水）停止电机； 6.锂电池电压监测，低电量时关闭自动浇水功能； 7.ESP01S电源可通过CW32单片机打开或关闭，用来降低功耗（默认上电自动联网）； 8.可设置输出电压电流异常报警，锂电池低压报警； 9.屏幕显示时间以及相关设置参数；
原理图
V1.0原理图
V2.0原理图
软件：程序分两部分1.CW32单片机使用KEIL开发；2.ESP01S使用ARDUINOIDE开发；外壳：网上采购的成品防水接线盒，尺寸158X90X60，在顶盖对应位置开孔安装控制板、显示屏、开关，电池盒使用3M胶带粘在顶盖内部，底盖只安装了水泵，开孔把进水和出水的两个接口伸出去；
实物照片（外观比较丑，见笑了）
V1.0版 焊接板子用到了电烙铁和加热板，焊接的比较丑，但是能用。 显示屏是老王店子里POS机上拆下来的，1.7寸黑白屏 分辨率12864，SPI接口，兼容ST7567，专门做了一个屏幕底板，方便安装到外壳上，使用排线加 8P的PH2.0插头和主控板连在一起。 第一版具有5V充电功能，所以外壳开了充电口。 V2.0版 这是第二版，采用DC-DC降压模式给整个系统供电，大部分元器件包括主控芯片全部从1.0的板子上移过来的，虽然有点费劲，但是至少不浪费，毕竟1.0版本的板子也没什么用了。 屏幕、电路板和电池都放在防水盒的上盖，底盖只放了一个水泵，这个水泵是在某宝买的的茶水机的水泵，商家给的参数是6V供电。 通过按键可以切换屏幕显示内容，第一页是时间、浇花模式、水泵状态、电池电压，第二页显示一些具体参数，第三页是设置页面，需要最右边的按键长按才能进入，短按是切换显示内容。在设置页面可以通过第一和第二的按键（也就是加减）来调整具体参数，比如改变浇花模式、浇花时间、浇花时长等参数。
这种成品的接线盒很适合DIY，唯一的缺点就是丑，还是那句话“又不是不能用” 水平有限，时间也比较紧，把之前贝壳物联的代码拿过来改了改，再加上他们的小程序，很快就能实现联网控制。
这个水泵的固定需要将上面的三个螺丝拧下，从外壳开的三个孔穿进去固定，保险起见，电机下面和底盖还打了热熔胶，防止外面接水管的时候把水泵怼进去。 网上买的水管内径买错了，买大了一号，最后用的是雾化器上的管子。水管分流器也买错了，买个4口的就行了，6口的水压太小，管口的水流的很慢很慢。 外壳上增加了一个充电口，输入电压8.4~9V，充电口可接8.4V的直流电源，也可以接一个10V的太阳能板。充电口正极经过一个二极管接到了一个2串7.4V锂电池保护板，这个锂电池保护板既可以给2串的锂电池充电，也可以放电。
侧边的三个接口用来扩展其他模块，包括温湿度传感器、土壤湿度传感器。
土壤湿度传感器建议用电容式的，反应灵敏、不易被腐蚀。
目前基本功能大部分已经实现，就是联网校准时间的功能还没有实现，程序还有一些BUG没有解决，新手学习之路还很漫长。 程序已开源，本人水平有限，写的不好，请大家指教！ 最后，再次感谢CW32生态社区提供的帮助和支持，同时也希望更多的电子工程师和爱好者参与到国产芯片的开发中来，支持国产！
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
