一、项目思路
在化学或生物实验中有很多实验要求严格的环境温度，如果不借助电子设备只靠人工是非常麻烦的，现在我设计的此设备可以实现温度控制自动化，主要的特点如下：
1.可以人为地设置所需的温度
2.温度控制很及时
3.可以在手机上查看温度信息并远程操作
二、方案框图
这次使用得捷的Scheme-it来设计框图，很容易上手，后续将进一步学习，在更多的项目上用起来！
本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：
https://www.digikey.cn/schemeit/project/恒温培养皿-976089b1cbea4708a776a824b9acf04a
主要元器件：
1.ESP32S3
ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。
ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。ESP32-S3 MCU 增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions)。AI 开发者们通过 ESP-DSP 和 ESP-NN 库使用这些向量指令，可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。ESP-WHO 和 ESP-Skainet 也将支持此功能。
ESP32-S3 拥有 45 个可编程 GPIO 以及 SPI、I2S、I2C、PWM、RMT、ADC、UART、SD/MMC 主机控制器和 TWAITM 控制器等常用外设接口。其中的 14 个 GPIO 可被配置为 HMI 交互的电容触摸输入端。此外，ESP32-S3 搭载了超低功耗协处理器 (ULP)，支持多种低功耗模式，广泛适用于各类低功耗应用场景。
ESP32-S3 为物联网设备提供了完善的安全机制和保护措施，防止各类恶意攻击和威胁。它支持基于 AES-XTS 算法的 flash 加密、基于 RSA 算法的安全启动、数字签名和 HMAC。ESP32-S3 还新增了一个“世界控制器 (World Controller)”模块，提供了两个互不干扰的执行环境，实现可信执行环境或权限分离机制。
ESP32-S3 沿用乐鑫成熟的物联网开发框架 ESP-IDF。ESP-IDF 已成功赋能了数以亿计物联网设备，历经了严格的测试和发布周期，具有清晰有效的支持策略。开发人员基于其成熟的软件架构，凭借对工具和 API 的熟悉，将更容易构建应用程序或迁移原有程序至 ESP32-S3 平台。
ESP32-S3 集成 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n)，支持 40 MHz 带宽；其低功耗蓝牙子系统支持 Bluetooth 5 (LE) 和 Bluetooth Mesh，可通过 Coded PHY 与广播扩展实现远距离通信。它还支持 2 Mbps PHY，用于提高传输速度和数据吞吐量。ESP32-S3 的 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 射频性能优越，在高温下也能稳定工作。
2.DS18B20
DS18B20是一款常用的高精度的单总线数字温度测量芯片。具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。 其还有以下特点：
测温范围为-55℃到+125℃，在-10℃到+85℃范围内误差为±0.4°。
返回16位二进制温度数值
主机和从机通信使用单总线，即使用单线进行数据的发送和接收
在使用中不需要任何外围元件，独立芯片即可完成工作。
掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，通过配置寄存器可以设定数字转换精度和报警温度，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
每个DS18B20都有独立唯一的64位-ID，此特性决定了它可以将任意多的DS18b20挂载到一根总线上，通过ROM搜索读取相应DS18B20的温度值
宽电压供电，电压2.5V~5.5V
DS18B20是一种单总线数字温度传感器，测试温度范围-55℃-125℃，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。单总线，意味着没有时钟线，只有一根通信线。单总线读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。
DS18B20数字温度传感器提供9-Bit到12-Bit的摄氏温度测量精度和一个用户可编程的非易失性且具有过温和低温触发报警的报警功能。DS18B20采用的1-Wire通信即仅采用一个数据线（以及地）与微控制器进行通信。该传感器的温度检测范围为-55℃至+125℃，并且在温度范围超过-10℃至85℃之外时还具有+-0.5℃的精度。此外，DS18B20可以直接由数据线供电而不需要外部电源供电。
每片DS18B20都有一个独一无二的64位序列号，所以一个1-Wire总线上可连接多个DS18B20设备。因此，在一个分布式的大环境里用一个微控制器控制多个DS18B20是非常简单的。这些特征使得其在HVAC环境控制，在建筑、设备及机械的温度监控系统，以及温度过程控制系统中有着很大的优势。
三、总结
通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款恒温培养皿，可以控制温度，这个产品不仅可以用在实验中，也可以拓展到恒温大棚等等场所，可以说适用性很广。
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