如何利用ESP8266实现自动物联网鸡蛋孵化器的设计

　　基本上，它类似于孵化器的类型，可以替代家禽，自动孵化鸡蛋。通过将温度和湿度等物理量保持在要求的水平，使鸡蛋在没有母亲在场的情况下生长和孵化，这将有助于农民在不需要人工干预的情况下自动孵化鸡蛋。

　　此外，孵化器不仅可以显着提高家禽产量，还有助于增加收入的规律性，使农民能够过渡到可能的农村创业。

　　该项目使用 CavyIoT-DevBoard（固件）和 CavyIoT 平台作为服务。

　　在控制面板的帮助下，我们可以从任何地方

　　在图表、仪表中监控实时传感器数据。

　　控制孵化器的所有操作。

　　设置触发器以从远程位置自动处理孵化器。

　　记录孵化器的所有操作以供进一步分析。

　　将日志文件转换为 PDF 和 JSON 格式。

　　可以选择AUTO和MANUAL操作模式。

　　先决条件：

　　在 CavyIoT 开发者网站注册帐户。

　　ESP8266 板安装在您的 Arduino IDE 中。

　　如果没有注册，请使用您的有效电子邮件ID在https://www.developers.cavyiot.com注册您的帐户，它是免费的。注册成功后，五分钟内您将在注册的电子邮件地址获得电子邮件验证码。登录您注册的用户名和密码。并验证您的电子邮件。验证通过后，您将获得免费的Demo设备，有效期为1个月。（您可以在您的客户区看到Demo设备）

　　如果您的 Arduino IDE中未安装 ESP8266 板，请按照此步骤操作。ESP8266 社区为 Arduino IDE 创建了一个插件，允许您使用 Arduino IDE 及其编程语言对 ESP8266 进行编程。启动 Arduino 并打开 Preferences 窗口。输入https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index。 json到 Additional Board Manager URLs 字段。您可以添加多个 URL，用逗号分隔它们。从 Tools 》 Board 菜单打开 Boards Manager 并找到 esp8266 平台。从下拉框中选择版本。点击安装按钮。安装后不要忘记从 Tools 》 Board 菜单中选择您的 NodeMCU 1.0（ESP-12E 模块）板。

　　该项目分 4 个步骤

　　第一步

　　关于如何使用 NodeMCU 中的 Arduino IDE 刷新 CavyIoT 固件以将其转换为 CavyIoT-DevBoard。

　　第二步

　　详细说明如何：

　　将 CavyIoT-DevBoard 与 Arduino 连接。

　　通过 Dev-Board 将传感器 DHT11 和伺服角度的数据发送到服务器。

　　上传IoT-Incubator.ino草图。

　　第三步

　　如何从控制面板控制设备以及如何设置自动化触发器。

　　第四步

　　通过外壳布置完成项目。

　　现在就开始吧！

　　第 1 步：使用http-update通过Internet刷新固件。

　　下载库文件。不要解压缩下载的库，保持原样。

　　在 Arduino IDE 中，导航到 Sketch 》 Include Library 》 Add.ZIP Library。在下拉列表的顶部，选择Add.ZIP Library选项。

　　然后选择下载的 ZIP 文件并单击打开。

　　返回到 Sketch 》 Include Library 菜单。菜单。您现在应该在下拉菜单的底部看到库。它已准备好在您的草图中使用。zip 文件将在您的 Arduino 草图目录中的库文件夹中展开。该库将可在草图中使用，但对于较旧的 IDE 版本，该库的示例在 IDE 重新启动之前不会在“文件”》“示例”中公开。

　　上传 ESP8266-httpupdate 草图 在 Arduino IDE 中，导航到文件 》 示例 》 CavyIoTdevelopmentBoard-master 》 ESP8266-httpupdate 并打开此示例草图。

　　然后正确选择板和COM端口。本例选择NodeMCU。

　　不要忘记选择您的“NodeMCU 1.0（ESP-12E 模块）”板

　　在上传ESP8266-httpupdate.ino草图之前，您需要将Wi-Fi SSID和密码替换为您自己的。

　　完成上传后打开串行监视器（波特率：9600，NL 和 CR）并重置NodeMCU并等待 2 分钟完成闪烁。您将在串行监视器上看到输出，如下所示：

　　现在拥有自己的 CavyIoT-DevBoard ！

　　第 2 步：与Arduino接口

　　如下图进行电路布置。

　　物联网孵化器电路连接

　　电路说明：

　　Arduino，开发板连接

　　Arduino 引脚 10、11、13 连接到开发板的Tx、Rx、rst 。

　　Arduino、传感器和伺服连接

　　Arduino Pin 9 连接到伺服控制。

　　Arduino Pin 8 连接到DHT11的数据引脚

　　DevBoard，四通道继电器连接

　　开发板索引引脚 0（NodeMCU 的 D2）到继电器板的IN1

　　DevBoard索引引脚 1（NodeMCU 的 D5）到继电器板的IN2

　　开发板索引针 2（NodeMCU 的 D6）到继电器板的IN3

　　DevBoard索引引脚 3（NodeMCU 的 D7）到继电器板的IN4

　　中继连接

　　继电器 1 控制灯泡 100W（热源）

　　继电器 2 控制加湿器

　　继电器 3 控制风扇内

　　继电器 4 控制Ex-fan

　　电源

　　Arduino UNO （5 伏通过 USB）

　　开发板 （3.3 V ）

　　继电器板（5V）

　　灯泡100瓦（240 V AC 电源），通过Relay1

　　加湿器（240 V AC 电源）通过Relay2 （假设这里带有内置适配器）

　　2 PC 风扇（12 V DC 1 Amp）通过Relay3和Relay4一个用于进气口，另一个用于排气。

　　注意：NodeMCU 和 Realy Board 的电源在原理图中，为方便起见，由 Arduino 驱动。但我建议使用单独的电源以避免 USB 电源负载。

　　不要忘记在草图中替换您的Wi-Fi SSID 和密码以及CavyIoT 凭据。

　　打开串行监视器并查看输出。如果如下所示，您制作的设备运行良好。（如果需要，请重置 Arduino UNO）。

　　Arduino 串行输出

　　登录 CavyIoT 并从控制面板进行操作。检查所有按钮天气是否正常工作。

　　要检查伺服功能，我建议通过删除代码行23、80 和 81的注释来检查一分钟的伺服路由器计时器。

　　孵化器控制面板

　　控制面板

　　第 3 步：如何设置自动化触发器。

　　单击“设置触发器”按钮后出现菜单

　　从菜单中选择传感器、条件并输入所需操作的值。您最多可以设置四个触发器以实现自动化。这很容易。

　　点击保存按钮保存设置结果将在一分钟内如下。在客户区的屏幕上。

　　现在切换到自动工作模式并坐在椅子上，看看控件是如何自动工作的。如果温度升高，请在灯泡附近放置 DHT11 传感器加热灯泡将自动关闭。这确保 CavyIoT 触发器在服务器上工作。

　　我们将要了解的 DevBoard 的一个重要特性是所有操作的日志文件！为此，您已经运行电路一两个小时进行测试。之后从 Arduino 中删除 DevBoard 的所有连接。从 USB 中拔下 Arduino。

　　从 CavyIoT DevBoard 下载日志文件的方法。

　　将DevBoard的B 引脚接地（NodeMCU 的 D0）。

　　将 DevBoard 的 USB 线插入电脑。

　　并重新启动 Nodemcu。

　　打开串行监视器

　　DevBoard 本地服务器已启动。

　　现在连接到由 CavyIoT DevBoard 创建的热点密码admin@123，用于提供日志文件。

　　连接后浏览到 url http://100.100.100.100

　　从下载链接下载日志文件并将其保存到您的计算机。此日志文件为 CSV 格式。您可以打印，可以转换为 JSON /PDF 格式进行分析等。您可以在控制面板上使用在线工具 CSV 转 PDF 。

　　CSV 到 PDF 转换器的输出看起来像，

　　CSV 转 PDF/JSON

　　到目前为止，关于 Dev-Boards 的内容包括

　　如何下载固件

　　与 Arduino 接口

　　如何下载日志文件。

　　第4步：

　　完成项目。在木箱中进行如下所示的布置。

　　在这种布置中，制作了两个隔间，右侧一个用于“鸡蛋托盘路由器组件”，

　　蛋托刳刨机构装有伺服电机。

　　排风扇是为了控制过热。该排气扇可以通过控制面板进行控制。

　　DHT-11 传感器。

　　在左侧排列中，

　　100 瓦灯泡用作热源。

　　加湿器

　　PC 风扇（永久开启）用于循环空气，以使鸡蛋托盘室中的温度和湿度均匀分布。（注：电路中未显示）

　　为了尽量减少孵化器的热量和湿气泄漏，盒子底部有一个新鲜空气入口。

　　下图显示了蛋托机构的原理：

　　孵化的种蛋被放置在孵化器托盘中，气囊朝上，并在种蛋长轴两侧定期转动 90° 或 45° 角。从历史上看，需要经常翻蛋的论据是（1）蛋白和蛋黄的温度分布差和/或（2）胚胎和胚胎外膜粘附在内壳膜上的风险。

　　因此，在第 0-10 天翻蛋是必不可少的，此时正在形成早期的胚胎外卵黄囊膜和亚胚液，建议每天翻蛋的频率为 4 次 。