已敲定使用材料，用于7.10交付的硬件设计
已删除之前设计的废案内容
PS: 因为本人使用的图床是SM.MS+Github，如果markdown中的图片无法打开，请科学上网
本设计基于在7月10之前，我们FURP项目组要制造一个能够正常培养生菜的植物箱的要求。为了更好地继续项目制作的资料整理，在此整理了可用的资料和链接。我们计划先制作一个能够在本地使用单个或者多个MCU来控制的硬件系统，先使用Arduino IDE & vscode + platformIO 进行开发，后续再迁移到ESP-IDF框架里使用云服务。因为ESP-3Cmini这个板没有clk时钟pin脚，本地的控制计划使用能够I2C连接传感器的ESP8266开发板，而C3和S3已经不支持I2C了。ESP8266有足够的可编程引脚且有专用的扩展板。第一个阶段主要难点在于使用低电控制高电，还有如何获取一个可编程控制光照条件的LED灯源（功率足够，光强色温可调）。
而在本地的控制实现后，主要难点将转变为，如何使用云服务来实现一个APP或者微信小程序的交互。
此外，本计划书还将说明引脚的分配，并且给出分配理由。最后，还将附上函数的功能表，命名规则为"chatGpt"式，以方便日后的维护。如下为本设计的大致框架。
- 6.28 下一次会议，(进实验室，采购回来的材料放的位置)
- 6.30 计划敲定选用的元件，因为部分元件功能相同，需要测试
- 7.05 下一次会议，最后一次采购
- 7.10 Tony 要求的本地控制的方案，因为蔬菜种植需要时间（未进实验室顺延）
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0.0 ESP8266 基础信息
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1.0 传感器
- 1.1 温湿度传感器(sht30)
- 1.2 CO2传感器
- 1.3 PH传感器(不适用)
- 1.4 光敏传感器
- 1.4.1 光合有效辐射传感器
- 1.4.2 DFROBOT光线传感器
- 1.5 摄像（ESP32-CAM）
- 1.6 水位传感器
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2.0 被控元件
- 2.1 开关 & 空占比控制电压
- 2.2 照明灯
- 2.3 加热模块（硅胶）
- 2.4 制冷模块（半导体）
- 2.5 风扇（机箱风扇）
- 2.6 LCD1602
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3.0 能耗监测
- 3.1 ACS712-05B霍尔电流传感器
- 3.2 DFRobot Gravity:I2C数字功率计模块
- 3.3 能耗监测模块对传感器精度影响
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4.0 系统框架图
- 4.0 硬件组成
- 4.1 程序框架
- 4.1.1 引脚分配图
- 4.1.2 函数功能表
- 4.2 联网框架
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备注
ESP8266-DevKitC ⼊⻔指南：https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/ESP8266-DevKitC_getting_started_guide__CN.pdf
引脚功能详见ESP8266EX技术规格书 (主要参考资料)：https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8266ex_datasheet_cn.pdf
如下为管脚排布：
有用的博客：
WiFi-ESP8266入门开发(十一)-使用PWM: https://blog.csdn.net/solar_Lan/article/details/79249083
目前使用的温湿度传感器更改为：SHT30 防水数字IIC湿度探头
sht40 datasheet: https://sensirion.com/media/documents/33FD6951/640B22DB/Datasheet_SHT4x.pdf
(sht40)需要安装arduino的库，因此不知道是否适合之后的使用
如下为引脚图，本次购买的均为A版
接线方式为D2(GPIO4)接SHT30 的 SDA，D1(GPIO5)接SHT30 的 SCL，然后SHT30是3.3V驱动
以下为一些可以借鉴的博客：
ESP8266/32 (Arduino)驱动SHT30获取温湿度：https://blog.csdn.net/qq_43415898/article/details/115529460
Arduino ESP8266实现无线温湿度监测：https://blog.csdn.net/mbjxking/article/details/117406101
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JW01 CO2传感器 因为JW01-datasheet付费下载，附上链接。
JW01-CO2-V2.2数字信号空气质量模块规格书: https://max.book118.com/html/2022/0607/5143210143004240.shtm
以下为一些基本的属性：
可能有用的资料：
淘宝上别的商家提供的教程：https://pan.baidu.com/s/1_tPl6m6C32AkPFusqbmOpw?pwd=426d
博客，micropython中使用jw01二氧化碳传感器获取数据: https://blog.csdn.net/limaning/article/details/131156686 （树莓派pico） -
最后选用的二氧化碳传感器：
Infrared CO2 Sensor 400-5000ppm 二氧化碳传感器模块
选用的PH传感器为，可充型
目前江帆正在跟店家交涉要资料，如下为链接和密码
Password：z5cp
Link：https://pan.baidu.com/s/1_DIqaSk_0aHw_fzwgiEt0w
因为根据资料，PH传感器不能长时间浸液体使用，因此目前不考虑使用
PS：这个链接里购买只需要259RMB：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21n57.1.0.0.59f1523cDI8vUo&id=712234238518&ns=1&abbucket=0#detail
使用的资料暂未找到，需要去跟店家要，并且不知道它的型号，下周找PHD使用他的传感器
供电电压：3.3~5V
工作电流：45uA
关断模式：0.5uA
接口：I2C
I2C地址：0x10
安信可提供的资料:
安信可官网：https://docs.ai-thinker.com/esp32-cam
摄像头使用说明：https://docs.ai-thinker.com/_media/esp32_camera%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E6%9B%B4%E6%96%B0%E8%AF%B4%E6%98%8E.pdf
ESP32-CAM规格书：https://docs.ai-thinker.com/_media/esp32/docs/esp32-cam_product_specification_zh.pdf
博客，教程ESP32-CAM摄像头开发demo 局域网拍照、实时视频、人脸识别: https://aithinker.blog.csdn.net/article/details/108000974
开发者社区：
博客，ESP32-CAM：规格、引脚排列和用户指南：https://blog.csdn.net/feiduoxuetang/article/details/119881722
博客，安信可ESP32-CAM摄像头开发demo--局域网拍照、实时视频、人脸识别：ESP32-CAM
关于低电压控制高电压，PHD给出的建议是使用MOS管来控制电路的开合，可以自行打PCB来控制。但是网上找到的资料就只有如下链接内的（资料之间都是互相抄的），并且不清楚安全性。
博客，mos 控制交流_如何用单片机控制220V交流电的通断：https://blog.csdn.net/weixin_39793553/article/details/111706552
原计划，购买了6根0.5m防水的LED植物粉光灯带。使用2根照明，4根照明，6根照明进行粗糙的3级补光照明。分别记为一档，二档，三档照明。
设计方案B(6.27): 使用电源适配器获得稳定的，能够提供大电流的5VDC电源, 改变空占比。
然后使用可编程的RGB灯带，WS2812，使用MCU来控制颜色亮度。与白色的LED灯带混用，来打造一个偏红和偏蓝的灯源。PS：单一颜色的LED，例如红色LED灯能提供的波长范围较小，只有+-10nm不到的频谱区间
硅胶加热板安装方式
1.在平坦和光滑的工件上可以用压敏胶来粘接。
2.压敏胶的使用温度为：150℃连续，230℃瞬间。功率密度不超过0.9W/c㎡的场合。
3.涂复压敏胶的硅橡胶加热器在工厂出厂后半年内使用，否则会影响胶水的使用性能。
4.小型工件可以来工厂预制和硫化，可以确保加热板的使用寿命。
硅胶加热板使用说明
1.使用该类电热器件须注意，其持续使用工作温度应小于240℃，瞬时不超过300℃。
2.硅胶电热器件可工作与受压状态，即用辅助压板使其紧贴受热表面。热传导良好，在工作区温度不超过240℃时，其电流密度可达3W/c㎡ 。
3.粘贴式安装工况下，允许工作温度小于150℃。
4.若是空中干烧况，受材料耐温限制，其电力密度应小于1 W/c㎡；非持续工况，电力密度可达1.4 W/c㎡ 。
5.工作电压选取以大功率-高电压、小功率-低电压为原则，特殊需要可以列外。
硅胶加热板制作工艺
不锈钢云母加热器是采用Cr20Ni80为发热体绕制在预制好绝缘体的云母上。然后用金属不锈钢皮、铁皮或铜皮为导热体制作而成。可以做成圈板等其它异性型产品。
半导体制冷只能做到局部的降温。
购买的为，双风扇带调速器
购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.32.53497bc3hta7z1&id=702562582969&ns=1&abbucket=15#detail
根据目前的设计来看，双风扇机箱风扇是合适的，并且可以做到无极调节。
但是我打算把它自带的适配器换成自己的12V电压的适配器，并且使用空占比来调节风扇功率（参考2.1）(PWM调节产生了巨大的噪声)
因此，风扇的速度控制使用10K电阻分压器，使用SG90进行角度控制（不知道为啥手上这款只能转90°，但是也够用）
常用的液晶显示屏，I2C连接
如下为datasheet链接：ACS712
博客，ACS712工作原理（20A为例）、设计及PCB布线：ACS712工作原理（20A为例）、设计及PCB布线
需要对比验证，根据实验具体情况具体分析 (江帆)
GreenBox.0.1.x 系统组成
一个LCD显示屏
一个温湿度传感器
一个二氧化碳传感器
一个光敏传感器
一个水位传感器
220转5V8A电源适配器 + 5-10 个照明灯带
硅胶加热板(待调参) + MOS开关
制冷模块+ MOS开关
220转12V2A电源适配器 + SG90 + 俩个风扇
能耗检测模块
下一个子版本需要添加的：ESP32 CAM
flowchart
| 对应元件 | 功能 | 引脚 | * | 引脚 | 功能 | 对应元件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 日奈 | 宫子 | 伊吕波 | * | 美游 | 未花 | 小梓 |
| 日奈 | 宫子 | 伊吕波 | * | 美游 | 未花 | 小梓 |
| 函数名 | 函数作用 | 备注 |
|---|---|---|
| 日奈 | 伊吕波 | 未花 |
| 日奈 | 伊吕波 | 未花 |
我发现 DFROBOT 它提供的资料非常完整详细，包括datasheet，示例，以及操作教程等。如果之后购买元件，找它家买，它有个官网，https://www.dfrobot.com.cn/
还有比如它的二氧化碳传感器模块：
DFROBOT的二氧化碳传感器
SG90连接在ESP8266上时无法烧录（电脑USB口提供的电流不够大）目前设想，将SG90换一个