[原创] DIY一款智能孵化机,颜值不高,但是实用呀
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 楼主 | 发布于 2021-01-22 | 只看楼主
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如题,我就是给家里做个智能孵化机,帮家里腐小鸡。

闲话不多说,直接上制作过程。


主要原理:

依托机智云开发平台,ESP8266作为SOC主控,实现孵化箱的远程远程实时监控,实现孵化箱空气内外循环、光照、加热系统、加湿控制,以及高低温自动报警(手机APP或邮件推送)等功能。

 

实现的相关功能:
  • 手机APP远程对设备进行测控
  • 温度自动控制,自动模式控制误差不超过0.1℃
  • 湿度自动控制,自动模式控制误差不超过5%RH
  • 灯光控制,照明用
  • 加湿系统
  • 空气循环系统,内循环和外循环
  • 可以实现手动和自动之间切换
  • 远程推送自动控制模式下高低温报警,设备掉线上线情况到手机APP和邮箱


硬件材料准备:
1.温湿度传感器采用高精度数字型温湿度传感器SHT20(I2C转STM8串口输出型传感器)
2.4位继电器模块5V
3.ESP8266 32M
4.超声波雾化器(需要买配套电源)
5.IIC-OLED显示屏 128*64分别率
6.加热线丝12V 14米,根据箱子大小决定长度
7. 自粘锡箔纸若干,用于箱子内部隔热 
8. 一体带盖的泡沫箱,隔热效果好
9.12V20A以上开关电源,此处我才用的是12V70A电源
10.其他小材料自己准备(不想自己焊接的可以买nodemcu外加一个万能板,然后用杜邦线连接,nodemcu需要购买32M内存的,否则代码不兼容)


01、  硬件连接:
首先是8266最小系统,个人建议把复位电路搭建好,下载程序方便
  • GPIO12----换气开关继电器
  • GPIO13----雾化开关继电器
  • GPIO14----光照开关继电器
  • GPIO15----加热开关继电器
  • GPIO0-----KEY(微动开关,用于配网)
  • TXD-------SHT20-RXD
  • RXD-------SHT20-TXD
  • GPIO4-----OLED-SDA
  • GPIO5-----OLED-SCL
补充说明:
对于雾化器和光照,可以对火线进行开关,对于换气循环风扇,采用对12V的VCC进行开关,ESP8266下载程序可以按住GPIO0接的开关不放,再按一下复位就能进入下载模式。SHT20在下载模式的时候要和串口断开,要不然不能下载程序。

02、软件材料准备

主要软件:
  • 机智云自助开发平台账号一个(注意:注册的时候选择注册企业账号,才能申请开通D3功能,实现本自动报警及消息推送功能)
  • Eclipse(用于APP开发)


03、正式开发   3.1在线创建智能产品

1、进入机智云开发者中心dev.gizwits.com,创建新产品


2、添加如下数据点
 

   3.2创建一个智能APP

应用配置里面添加一个安卓应用


应用开发生成安卓APP代码

    

3.3添加消息推送功能

添加D3推送服务


3.4MCU开发

进入MCU开发生成ESP8266SOC 32M代码
请注意,以上的数据点一定要提前定义好,才能再使用APP自动生成、MCU自动生成功能、D3功能。


04、APP功能开发

我不擅长APP开发设计,只是分享了“SOC以及APP源代码”供参考。APP源码使用AS版本。没写ES版本。


05、添加D3引擎,实现高温监测及自动报警功能

什么是D3 Engine(简称D3)?
它是机智云为开发者提供的傻瓜式的数据处理、开发引擎。在机智云开发平台添加D3 后,只需“拖拉拽”即可轻松创建APP和短信推送规则。
注意:在机智云平台注册的企业账号,可在机智云自助开发平台 dev.gizwits.com 免费申请体验D3,可免费使用推送100条/天。
下面,正式进入D3开发,实现自动报警功能


5.1、进入D3页面,点击新建项目


进入D3页面,左边是可视化的编程框,下面将通过实际例子进行介绍


5.2、设备上下线推送
将左边设备数据拖拽到右边,然后双击进入属性页面


选择设备上线然后确定,把邮件推送拖拽到右侧,双击属性,设置好以下内容参数,参数可以添加动态参数内容,详情不列出来自己看,设置好收件人邮箱。


设置好相关参数之后确定,然后用线条把设备数据连接到邮件推送连接上


同样的方式设置好下线

5.3、接下来对温度的高低温进行邮件报警
同样的方法拖拽添加以下内容


设备数据参数设置如下


逻辑规则,设置好上下报警。
设置邮箱报警内容


设置好后如图所示


如果温度过高我想让设备打开空气循环30S,那么再拖拽一个控制设备过去

属性如下
无论是短信推送、邮件推送,都可以参考以上的拖拽编辑方式实现,页面有带提示说明,此处不做多余描述。


5.4、保存
设置好之后右上角保存,设备ID也就是设备的DID,设备在线过后在设备列表可以查看。


到此邮件推送就完成了

以上,关于产品创建、远程控制、高温监测及自动报警功能已设置好,接下来,只要实现硬件焊接、孵化箱制作和观察孵化过程了。


06制作孵化箱

6.1、焊接电路
首先,根据前文“功能实现和材料准备”中的原理图和准备材料,焊接好ESP8266相关的电路图。



6.2、制作孵化箱、连线和通电
制作孵化机的原理挺简单,即在一定温度湿度条件下种蛋孵化一段时间孵化出苗。但是,孵化机关键要考虑以下几点:
(1)箱体--要把种蛋放在保温保湿的小环境里
(2)发热加温元件及控温电路
(3)翻蛋装置及控制电路
(4)湿度控制
(5)通风换气


得以上要点,制作孵化箱的步骤如下:
  • 1、加热线一定要均匀分布在加热孵化是内四周和底部,箱子盖子也要做锡箔保温反光处理,否则会导致温度分布不均匀和温度流失太快导致功率增大。
  • 2、进气孔空气外循环在箱子常温室通道,靠近底部的位置。
  • 3、出气孔在顶部,出气孔不宜太大。
  • 4、进气孔风扇密封性做好。
  • 5、使用单层细纱布在通道内对空气进行空气过滤。
  • 6、雾化器放在进气通道内,空气循环会带入雾气,为了让空气在换气的时候均匀吹入,可以采用细孔来过滤。
  • 7、为让空气在里面形成涡流,有助于温度的控制和温度分布均匀,需在内部加2风扇常开辅助空气内循环。
  • 8、最后,平躺放置鸟蛋,本案例使用鸟蛋为山鸡蛋。

 
至此,进行调试、安装后,软硬件都做好了,可以孵化小鸡了



07、开始孵化

第 1 天:温湿度必须平稳,最好控制在温度变化不超过0.1
温度保持38-38.3℃ 湿度50-70%RH


在机智云自助开发平台查看的温度变化曲线

如下图所示曲线得知:湿度变化控制在60±10%RH
在机智云自助开发平台查看的湿度变化曲线


第 2 天:48小时以内不需要对蛋进行处理
温度保持38-38.3℃ 
湿度50-70%RH


第 3 天:温湿度保持不变
注意:每天进行3次翻蛋操作,每次180度翻转 


第 4 天到第 22 天期间:每天保持第三天动作重复(进行3次翻蛋操作,每次180度翻转)
从第17天开始,每天冷却6分钟
从第21天开始,每天喷水一次
 

第23天开始,小鸟开始破壳。
注意
  • 手动要把破壳向上放。
  • 控制温湿度,不宜太干燥。

 

第24天,小鸟开始出壳
视频地址
http://www.56.com/u68/v_MTU4Nzk3NjQx.html


相关原理图、APP源码、MCU代码,见附件


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