基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

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1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

专业版 基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板

简介:一种智能鱼缸的DIY模块主控板,主要有以下几个特点: (1)鱼缸内水域的监测 (2)实时显示数据 (3)自动投食 (4)自动过滤供氧 (5)数值极限记录 (6)自动手动档切换 (7)灯光系统

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2023-04-12 17:46:16
更新时间: 2024-01-09 23:33:14
描述
# 1.简介 ### <font color=#F0966D>**1.1 本项目主要探究的是基于 ESP32和STM32 的智能鱼缸控制系统设计,主要工作包括以下几个方面:**</font> (1)硬件设计:根据总设计框图和选型进行电路设计并搭建硬件系统使用<font color=#EF3B3F>**立创EDA专业版**</font>进行原理图 PCB 的设计,最终制出硬件成品。 (2)软件设计:根据设计出的硬件模块进行模块化编程,绘制出简略程序框图,编程使用<font color=#EF3B3F>**C、C++**</font>语言编程,利用 KEIL、VSCODE 等 IDE 软件进行开发 。 (3)外壳设计:使用 3D 打印技术、激光切割技术进行外壳设计,在硬件设计中预留螺丝钻孔,使得产品与外壳能够相互贴合。 ### <font color=#F0966D>**1.2 本设计的应用范围是日常家庭的小型鱼缸,具体的设计的主要功能如下:**</font> (1)鱼缸内水域的监测:实现对鱼缸内温度、PH值、TDS值的检测。 (2)实时显示数据:要求有一个显示屏显示当前的水域数据和当前时间。 (3)自动投食:自制自动投食模块,实现定时定点投食。 (4)自动过滤供氧:根据当前水域情况自动开启过滤或供氧。 (5)数值极限记录:当测出的数据超越所设置的数据时自动记录当前时间和越界值。 (6)自动手动切换:能够实现系统的自动手动自由切换,以适应不同环境需求。 (7)灯光系统:有多样的灯光系统可选,使得鱼缸更加艳丽。 ### <font color=#F0966D>**1.3 下图为本项目各个模块的渲染图介绍**</font> ![图1.1 FishTank_Shell](//image.lceda.cn/pullimage/mt4IIPctYQ4zBrgU9tat2jt7WPypaVclOabOKTZf.png "图1.1 FishTank_Shell") <font color=#9D9D9D><center>**图1.1 FishTank_Shell**</center></font> *** (1)如上图1.1为鱼缸主控箱外壳设计,组装后预估大小在85x103x171mm左右,总共包括5个3D打印件和一个激光切割件,其中包括两个开关(开关1和开关2用于供氧机与过滤机的机械控制)的开槽,还包括总开关的开槽,DC电源口的开槽,支持架的设计,控制面板保护壳设计等。   ![图1.2 FishTank_CircuitBoard](//image.lceda.cn/pullimage/BkR3OFvlwwYxZ0KbTtJTkQKmQ6MBtC42VfZmRlSC.png "图1.2 FishTank_CircuitBoard") <font color=#9D9D9D><center>**图1.2 FishTank_CircuitBoard**</center></font> *** (2)如上图1.2为鱼缸主控箱主板设计,以粉红色“Fish Tank-Z”字面朝向LOGO为正面,上方和左上方为总电源5V接口和各个传感器端子接口,右侧为LED灯板接口,左下角为PH和TDS探测器的放大电路。   ![图1.3 FishTank_CircuitBoard背面图](//image.lceda.cn/pullimage/ND2QTNGO8A75suuXVrruKK97RaZmftpFLhHO7Zc4.png "图1.3 FishTank_CircuitBoard背面图") <font color=#9D9D9D><center>**图1.3 FishTank_CircuitBoard背面图**</center></font> ***   ![图1.4 FishTank_CircuitBoard正视图](//image.lceda.cn/pullimage/r3nmeSdtSYrW1EEPxkNxYxww6SPa9jWwMnbkEi1A.png "图1.4 FishTank_CircuitBoard正视图") <font color=#9D9D9D><center>**图1.4 FishTank_CircuitBoard正视图**</center></font> ***   ### <font color=#F0966D>**1.4 模块参数**</font> (1)输入电源:使用DC5.5-2.1&USB接口线输入的<font color=#EF3B3F>**5V**</font>标准电压,输入功率建议<font color=#EF3B3F>**大于10W**</font> (2)工作温度:常温(25°C)下工作 (3)使用的螺丝型号:M2.5x10内六角螺丝、M3x10内六角螺丝 # 2.硬件设计 ### <font color=#F0966D>**2.1 原理图设计与PCB设计**</font> (1)由于文本部分过长不易于编辑,故将硬件应用部分详细介绍放至PDF文件里,供予参考,有疑问可以向评论区留言。 >##### 说明文档:[基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板-硬件设计部分详介.pdf](https://oshwhub.com/attachments/2023/4/WWEsrDPpnbyy9x5yEBFvfyzV9b50ThHe0YswYP0D.pdf?operation=download) ### <font color=#F0966D>**2.2 主要模块的选型**</font> (1)主控单片机芯片(MCU1):合宙ESP32-C3单片机核心板 (2)副控单片机芯片(MCU2):STM32F103C6T6芯片 (3)显示屏:合宙0.96 寸IPS80X160LCD 扩展屏 (4)直流电机与直流电机驱动芯片: 供氧电机:淘宝上买的USB5V接口的供氧泵,型号为385大气量静音增氧泵,只要是5V电压USB接口的电机几乎通用。 过滤电机:淘宝上买的北极冰USB小型迷你水泵,型号为TD-02X,只要是5V电压USB接口的电机几乎通用。 驱动芯片:TB6612 (5)步进电机与步进电机驱动芯片: 投食电机:特殊型号步进电机,型号为11SRM1410001的15 微型二相四线步进减速电机,步距角为18°,减速比约为1:50 驱动芯片:TMC2225 (6)各类探头: PH探头:上海越磁E-201 型 PH 复合电极探头蓝色款 TDS探头:深圳比特原子水质检测传感器探头BA01(不带温度) 温度传感器探头:DS18B20 温度传感器探头(防水) ###### <font color=#EF3B3F>**_注意事项:_**</font> (1)其余部分因为嘉立创商城元器件可能没有货源不建议使用BOM表,根据原理图上所示到淘宝电子店例如”深圳优信电子店“选型即可。 (2)因为PH与TDS硬件设计部分要求对电阻电容的精度较高,请按照原理图要求来选型,确保测量的准确性。 (3)对选购模块有疑问的可以在评论区留言 # 3.软件设计 ### <font color=#F0966D>**3.1 软件设计说明**</font> >##### 说明文档:[基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板-软件设计部分详介.pdf](https://oshwhub.com/attachments/2023/4/Cx9P0it6PgIs5QXbi0LofOybgORGeC6xenYUobfs.pdf?operation=download) >##### 代码下载:[Github](https://github.com/Xk-w/FishTank-Z.git) # 4.外壳设计 ### <font color=#F0966D>**4.1 外壳设计说明**</font> >##### 说明文档:[基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板-外壳设计部分详介.pdf](https://oshwhub.com/attachments/2023/4/sl6SKJEyzVFUp1Abujl8ayNwmlajX7Be7m8gO6K0.pdf?operation=download) >##### 主控板外壳下载:[Thingiverse-Fish tank shell](https://www.thingiverse.com/thing:5967494) >##### 投食器外壳下载:[Thingiverse-Fish tank feeding motor shell](https://www.thingiverse.com/thing:5967508) >##### 透明亚克力保护壳下载:[FishTank_Transparent acrylic board 提取码:uxx4](https://pan.baidu.com/s/162I7ZmOKHFM1Um2f_J53fA) # 5.使用测试与说明 ### <font color=#F0966D>**5.1 使用测试与说明**</font> >##### 说明文档:[基于ESP32和STM32的智能鱼缸系统控制板-系统设计与说明部分详介.pdf](https://oshwhub.com/attachments/2023/4/sF5KQU5MLAmGn5fpjGQaKgtQhVrPX9TTPMflg4cn.pdf?operation=download) ### <font color=#F0966D>**5.2 测试视频在文章末尾**</font>       # 补充 ###### <font color=#EF3B3F>**(1)本项目遵循GPL 3.0协议,不得尚自商用收费!**</font> ###### (2)考虑到该项目涉及的模块过多,未来会考虑将各个模块独立出来单独作为独立项目进行发布 ###### (3)项目为个人独立开发如遇问题或使用BUG请反馈至评论区 ###### (4)问题分享交流群: ![qrcode_1687268993537.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/z3ttPvoQaoezGHoAv9v7mJod82n5vhBkbT7DWYdQ.jpeg)
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