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[ESP8266/ESP32] 猫咪饮水机V1.0 - 让猫咪每一口水都新鲜

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本帖最后由二哈哈哈哈于 2024-9-3 23:29 编辑

你多久给猫换一次水？你是否在为每天给猫换水发愁？你是否在担心猫咪喝水不干净容易生病而发愁？

项目背景

夏天到来，除了忍受每天的炎热，还需要每天给猫主子换水，因为一天不换水，水碗中就会滋生各种细菌、悬浮物，容易导致猫咪生病。市面上常见的饮水机只是循环水，并不能更换水，因此并不能做到让水干净。

市面上大部分猫咪饮水机的方式都如下图，水泵将水箱里的水抽到水盘中，然后通过滤芯过滤大颗粒杂质，但是这样并不能过滤细菌，而是使细菌杂质不断循环。

项目成品展示
猫咪饮水机V1.0 - 让猫咪每一口水都新鲜图16

项目方案

经过两天半的思考总算想到两种自动换水方案

方案一

将水碗固定在舵机上，舵机可以控制水碗翻转，实现将水倒入污水箱的效果，而水泵可以将干净水抽到水碗中，实现自动补水，最终实现干净水和污水分离的效果。但是由于这个方案机械结构复杂，所以放弃了该方案。

方案2

由水泵2将污水由水碗抽到污水箱中，然后由水泵1，将干净水箱中的水抽到水碗中。该方案不需要复杂的结构，最终选用了该方案。

项目实施材料准备

365水泵 *2

该水泵可以自吸水，常用于茶吧机等设备上，需要12V供电

Romeo mini 控制器（ESP32-C3）*1

选用该主控的原因是该主控可以同时驱动两路电机，刚好用于控制两个水泵，并且该主控支持12V输入，只需一路电源输入即可，减少电路的复杂性

12V电源*1

用于给设备供电（部分路由器电源头就满足）

按键*2

一个用于手动加水，一个用于手动排水。

水碗*1

6*8硅胶水管 n米（视进出水方式而定）

用于输送水。

大转接头*1

用于连接碗与水管

8mm L型转接头*n（视水管走向而定）

用于调整水管走向，避免弯折

其他材料

● 热熔胶

● 铸工胶

● 盒子

● 瓶子*2

电路连接

● 在M1连接第一个水泵用于抽水

● 在M2连接第二个水泵用于放水

● 在IO3连接第一个按键用于手动控制加水

● 在IO6连接第二个按键用于手动控制放水

● 在VIN接入12V电源适配器用于给整个系统供电

水路连接

参考方案2示意图

其他结构制作

● 通过铸工胶将转接头连接到不锈钢碗上

● 对盒子进行开孔，用于放置碗，穿过水管、电源线、按钮

● 将水碗通过热熔胶粘在外壳上

● 将所有设备进行组装，并将所有硬件放在盒子内

项目代码

// 定义水泵引脚
const int EN1 = 0; //M1电机PWM控制
const int PH1 = 1; //M1电机方向控制
const int EN2 = 2;//M2电机PWM控制
const int PH2 = 10;//M2电机方向控制

const int buttonPin1 = 3;
int buttonState1 = 1;
const int buttonPin2 = 6;
int buttonState2 = 1;

uint8_t firstAdd = 1;  //上电加水标志位

// 计时相关变量
unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 2 * 60 * 60 * 1000; // 2小时的毫秒数

void setup() {
  // 设置引脚模式
  pinMode(EN1, OUTPUT);
  pinMode(PH1, OUTPUT);
  pinMode(EN2, OUTPUT);
  pinMode(PH2, OUTPUT);
  pinMode(buttonPin1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(buttonPin2, INPUT_PULLUP);

  delay(3000);
}

void loop() {
  /******上电后进行一次排水-加水动作********/
  if(firstAdd == 1){
    firstAdd = 0;
    //排水
    M2_Forward(200);
    delay(4000);
    M2_Forward(0);
    delay(100);
    //加水
    M1_Forward(100);
    delay(4000);
    M1_Forward(0);
  }

  /******定时进行换水动作********/
  // 获取当前时间
  unsigned long currentMillis = millis();
  // 检查是否到了2小时的间隔，如果达到则加水
  if (currentMillis - previousMillis >= interval){
    previousMillis = currentMillis;
    //排水
    M2_Forward(200);
    delay(4000);
    M2_Forward(0);
    delay(100);
    //加水
    M1_Forward(100);
    delay(4000);
    M1_Forward(0);
  }
  
  /******手动控制加水、排水********/
  buttonState1 = digitalRead(buttonPin1);
  buttonState2 = digitalRead(buttonPin2);
  if(digitalRead(buttonPin1) == LOW){  //手动加水
    M1_Forward(100);
  }else{
    M1_Forward(0);
  }
  if(digitalRead(buttonPin2) == LOW){  //手动排水
    M2_Forward(200);
  }else{
    M2_Forward(0);
  }
}

//控制电机加水
void M1_Forward(int Speed1)
{
  analogWrite(EN1, Speed1);
  digitalWrite(PH1, HIGH);
}

//控制电机排水
void M2_Forward(int Speed1)
{
  analogWrite(EN2, Speed1);
  digitalWrite(PH2, HIGH);
}
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