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基于STM32+UCOSIII+機(jī)智云的智能直飲水控制中心

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樓主
ID:184786 發(fā)表于 2019-6-5 17:04 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
基于STM32+UCOSIII+機(jī)智云的智能直飲水控制中心
本案例介紹借助STM32、Wi-Fi、機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),機(jī)智云DemoApp、霍爾式水流量計(jì)傳感器等軟硬件開發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)“智能直飲水控制中心”開發(fā),達(dá)到遠(yuǎn)程控制水流開關(guān),及在管道水壓不穩(wěn)定的情況下出水流量恒定等功能,該方案作者已實(shí)際使用超過一年,運(yùn)行良好穩(wěn)定。


[ 進(jìn)入正文]
大家好,感謝大家點(diǎn)進(jìn)來看這個(gè)帖子,自從八月份有計(jì)劃離職后一直在家苦苦自學(xué)深造,先是對(duì)STM32所有資源包括各種外設(shè)等等的詳細(xì)學(xué)習(xí),然后學(xué)習(xí)了UCOSIII并買了作者出版的書,然后學(xué)習(xí)了EMWIN并成功移植到UCOSIII上面,學(xué)完之后開始學(xué)習(xí)LWIP。學(xué)完LWIP后想做物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)要連接到公網(wǎng)比較繁瑣,無意間得知機(jī)智云這個(gè)平臺(tái),就開始學(xué)習(xí)機(jī)智云,并做了一些簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。終于在上個(gè)月低把學(xué)習(xí)計(jì)劃完成了。

那么學(xué)歸學(xué),真正掌握了多少,如何驗(yàn)證自己的學(xué)習(xí)成果,于是在剛離職那時(shí)候就規(guī)劃好了,根據(jù)以往的習(xí)慣,學(xué)完之后做一個(gè)實(shí)際可穩(wěn)定使用的產(chǎn)品。當(dāng)然最終做的項(xiàng)目大方向沒變,只是具體項(xiàng)目最后來的考慮中換成了"智能直飲水控制中心"。

OK,進(jìn)入正題。

智能直飲水控制中心
  • 產(chǎn)品背景:

家里是老房子,供給水管用的是鐵管,久了里面肯定生銹,而進(jìn)戶水管是UPVC水管,為了讓家人喝上不流經(jīng)生銹水管的水,我在客廳安裝了一個(gè)直飲機(jī),進(jìn)水直接從進(jìn)戶水管引入(據(jù)稱出水可以直接飲用,然而秉著健康為上的理念,并沒有直接飲用)。然而問題來了,由于經(jīng)過了多級(jí)過濾,出水處水壓大大降低,流速很慢,裝完一電熱壺水要等個(gè)一分鐘,得一直守在那,離開一不注意就會(huì)水淹客廳(當(dāng)然沒那么夸張),于是充滿工科細(xì)胞的我立馬萌生出利用專業(yè)能力做一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)(好吧,只是控制板),水滿了自動(dòng)關(guān)水。在出水與水龍頭之間串一個(gè)常閉電磁閥,按下控制板上的按鈕,電磁閥通電,打開通道,水龍頭開始出水。最開始的方案采用定時(shí)器,定了70s(之前測(cè)出裝滿水要70s),于是興高采烈裝上去用,效果不錯(cuò)。然而經(jīng)過幾天的觀察發(fā)現(xiàn),同樣測(cè)試條件,早晚流出的水的總量不一樣,時(shí)多時(shí)少雖然相差不大,但是秉著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男膽B(tài)開始查找問題,最終發(fā)現(xiàn)由于時(shí)間段不同,周邊住戶用水量不同,用的人多了水壓低,流速就低,流速x時(shí)間=總量,流速低了,總量就低了。我這個(gè)不是處女座卻擁有處女座的強(qiáng)迫癥心態(tài),要求一定要完美,于是拋棄這個(gè)方案,于是去淘寶逛啊逛,發(fā)現(xiàn)有一種叫霍爾式水流量計(jì)的傳感器,串在水管之間,采用5V供電,一旦有水流過,就會(huì)產(chǎn)生方波信號(hào),信號(hào)頻率與流速成正比關(guān)系,無水流則無輸出。一拍即合,立馬買來開發(fā),串在出水管中,方波信號(hào)輸入到單片機(jī)中,當(dāng)單片機(jī)收到的信號(hào)計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值就斷開電磁閥。經(jīng)過幾天測(cè)試,無論什么時(shí)段流出來的水量基本不變,滿足我的要求!于是愉快的使用了差不多一年,用戶體驗(yàn)非常棒�。ㄒ矝]啥用戶其實(shí)也就只是我家人)下面貼上圖片(那時(shí)候還在讀大學(xué),經(jīng)濟(jì)困難,所以沒去打PCB板,用了洞洞板),這個(gè)只是用51單片機(jī)做的。于是現(xiàn)在做的這個(gè)智能直飲水控制中心,是在這個(gè)的核心功能基礎(chǔ)上加入其它功能,升級(jí)換代而成的。


  • 產(chǎn)品創(chuàng)作目的:
1、更新?lián)Q代原有產(chǎn)品;
2、實(shí)踐出真知,在實(shí)踐當(dāng)中查缺補(bǔ)漏專業(yè)知識(shí);
3、檢驗(yàn)自身專業(yè)能力。
由于產(chǎn)品本身的功能及創(chuàng)作目的,決定了它不具備商業(yè)價(jià)值,所以僅當(dāng)它是一個(gè)學(xué)習(xí)成果即可

  • 產(chǎn)品功能:
1、出水量達(dá)到設(shè)定值自動(dòng)關(guān)水
2、溫度、濕度測(cè)量
3、光照強(qiáng)度測(cè)量
4、用水總量統(tǒng)計(jì)
5、NTP時(shí)間
6、物聯(lián)網(wǎng),可在手機(jī)APP上遠(yuǎn)程查看室內(nèi)溫度、濕度、上電總次數(shù)等信息
7、簡(jiǎn)潔易懂的UI界面

  • 產(chǎn)品硬件資源:
STM32F103VET6              1個(gè)
DHT11數(shù)字溫濕度傳感器    1個(gè)
光照強(qiáng)度傳感器               1個(gè)
W25Q32 4MB外部FLASH    1個(gè)
2.8寸電阻液晶屏              1個(gè)
MP2359 DC-DC電源芯片     1個(gè)
AMS1117-3.3線性電源芯片  1個(gè)
繼電器                           1個(gè)
恢復(fù)出廠設(shè)置按鍵             1個(gè)
LED指示燈                       2個(gè)
esp8266WIFI模塊             1個(gè)

  • 產(chǎn)品軟件資源:
UCOSIII+EMWIN+機(jī)智云IOT

  • 產(chǎn)品圖片

UI界面簡(jiǎn)介


待機(jī)界面(未連接電磁閥及水流量計(jì))


煲水出水,出水量為1.4L(未連接電磁閥及水流量計(jì))


手動(dòng)出水,不會(huì)自動(dòng)停止出水(未連接電磁閥及水流量計(jì))


背面基本都是貼片元件,由于都是人工焊接所以用0805封裝


核心芯片STM32103VET6,1厘米的寬度有20+個(gè)引腳,非常密集
當(dāng)然就不能采用傳統(tǒng)的錫條了,用的錫泥,本質(zhì)上也是焊錫,只是像泥一樣流狀,人工焊接IC的神器


機(jī)智云云端操作界面及手機(jī)APP截圖,注意手機(jī)網(wǎng)絡(luò)是蜂窩數(shù)據(jù)而非WIFI




以下是詳細(xì)的介紹視頻
http://player.youku.com/embed/XMzEzMTEwODcxNg


另外我會(huì)將程序及原理圖發(fā)上來供大家參考,初學(xué)者經(jīng)驗(yàn)有限,存在一些可完善的地方,歡迎大家指出!
程序空間占用: ROM:140Kb   RAM:39Kb
(由于程序中存在設(shè)備Product Key及Product Secret,因此已將這兩個(gè)參數(shù)抹去,但不影響參考

后言:
這幾個(gè)月來把學(xué)習(xí)計(jì)劃都給完成了,雖然曾經(jīng)為上家就職公司研發(fā)了大量的51單片機(jī)項(xiàng)目,但在做這個(gè)項(xiàng)目的過程中,依然深刻的感受到一個(gè)最大的特點(diǎn),研發(fā)一個(gè)新的東西的過程中,肯定會(huì)磕磕碰碰,遇到大大小小的問題,大大小小的絆腳石,這就決定了半途而廢者無法體會(huì)到成功的喜悅。要想取得最后的勝利,還需有一顆堅(jiān)持不懈的心和信念。第二點(diǎn)是,學(xué)無止境,山外有山人外有人,要懷著一顆謙卑的學(xué)習(xí)心態(tài),不斷學(xué)習(xí),不斷適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,才能夠活出價(jià)值。這個(gè)項(xiàng)目做完,就準(zhǔn)備去工作了,之前是在廣州,但是這次想去深圳,因?yàn)樵趶V州沒有歸屬感,而我從小喜歡深圳,深圳的行業(yè)氛圍也更濃厚,在此也祝愿各位學(xué)習(xí)、工作道路順利!


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沙發(fā)
ID:679425 發(fā)表于 2020-6-15 11:15 | 只看該作者
我的機(jī)智云appid無法登陸機(jī)智云用戶管理,顯示"error_message": "appid invalid!",
  "error_code": 9003,
  "detail_message": null。這個(gè)是什么原因啊?
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板凳
ID:307544 發(fā)表于 2020-6-16 10:52 | 只看該作者
設(shè)想不錯(cuò),就是不知控制直飲水量可以設(shè)定否,還可以用到其它方面,謝謝
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地板
ID:307544 發(fā)表于 2020-6-18 09:43 | 只看該作者
能分享出來就好,想學(xué)學(xué)UCOSIII的應(yīng)用
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