1. 项目介绍
温室环境控制技术在全球范围内得到了广泛的应用,现代温室和配套设施已经采用了专业化、集约化和规模化的生产规范和有序的市场经营,以及国际化的市场体系运作,成为当今世界最具活力的新兴产业之一。特别是在18世纪工业革命以来,工业发展和农业生产都与能否掌握温度有着密切的联系。因此,温度的监测与控制对人类的生产生活具有十分重要的意义。
在城市中,对食品和绿叶蔬菜有着大量的需求。温室环境种植可以满足这些需求,并且还可以提供其他优势,例如减少用水量、减少浪费、提供有机和可持续的产品等。通过加强对气候、灌溉和热量的控制,温室可以延长生长季节、提高收成并提高农场的利润率。我借助FastBond的机会设计了这个模拟室内环境智能温控系统,有以下特点:
1)OLED显示屏来显示出温度传感器在空间中测量到的温度数据;
2)收集到的数据与系统设定的阈值作比较,根据比较结果的不同进行控制;
3)通过手机APP远程对室内温度进行监控,并远程设置阈值。
2. 方案框图
本项目的主要框图如下,得捷网站链接如下:https://www.digikey.cn/schemeit/project/基于室内环境智能温控系统设计-7e95bf315d034fc5a2cad876b1230814
思路是:由ESP32S2来实时监测出模拟室内环境的温度,OLED显示屏来显示出温度传感器在空间中测量到的温度数据。每过2s采集一次温度,在收集到的数据与系统设定的阈值作比较,如果低过阈值,则启动PTC风扇加热设备加热,高于阈值则开启暴力风扇,采用PID算法使得模拟室内温度保持在同一水平,同时可通过手机微信小程序远程对室内温度进行监控,并远程设置阈值。微信小程序与ESP32S2之间的数据通信是借助本地端运行的mqtt服务进行消息的发布和订阅。
3. 主要元器件
- 主要元器件
- ESP32S2 乐鑫
- 96寸OLED屏幕显示
- PTC风扇加热模块
- 暴力风扇
主控芯片
ESP32-S2是一款低功耗系统级芯片,具有优秀的处理能力和可扩展性。其工作温度范围为-40℃~105℃,适应各种恶劣环境,为各类智能设备提供了强大的支持。该芯片的一个突出特点是其丰富的IO接口,包括LCD接口和14个可配置的电容触摸GPIO,为基于触摸屏和触摸板的设备提供了卓越的人机交互解决方案。
PTC风扇加热模块
PTC风扇加热模块通常由PTC热敏电阻、散热片、风扇和外壳等组成。其中,散热片和风扇的作用是将PTC热敏电阻产生的热量迅速散发出去,避免过热现象的发生。外壳则起到保护内部零件和方便用户使用的作用。
暴力风扇
暴力风扇是一种专门设计用于高密度硬件散热的风扇,具有大风量和强大风压的特点,能够快速将热量带走,提高散热效果。但是,由于其转速较高,也会产生较大的噪音。
4. 心得体会
通过这次的fastbond2阶段一的项目经历,我新学了很多知识。边学边做的过程令我受益匪浅,有机会尝试做一些自己想做但是没做过的项目。