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KnowFlow ESP32 版本

这是 KnowFlow 水质监测系统的 ESP32 移植版本，支持 ESP32 开发板运行原有的 5 个传感器（pH, Temperature, DO, EC, ORP）。

特性

  • ✅ 支持所有 5 个传感器（pH, Temperature, DO, EC, ORP）
  • ✅ 利用 ESP32 的 12-bit ADC 获得更高精度
  • ✅ 兼容现有的传感器驱动代码
  • ✅ 支持 SD 卡数据存储
  • ✅ 支持 RTC 时间记录
  • 🔜 WiFi 数据上传（计划中）
  • 🔜 蓝牙配置（计划中）

硬件要求

开发板

  • ESP32 开发板（推荐 ESP32-DevKitC）
  • 支持 Arduino IDE 的 ESP32 开发环境

传感器

  • pH 传感器（DFRobot Gravity pH Sensor）
  • EC 传感器（DFRobot Gravity EC Sensor）
  • ORP 传感器（DFRobot Gravity ORP Sensor）
  • DO 传感器（DFRobot Gravity DO Sensor）
  • 温度传感器（DS18B20）

其他

  • Micro SD 卡模块（SPI 接口）
  • RTC 模块（I2C 接口，可选，可使用 NTP）

引脚配置

传感器引脚（ESP32 GPIO）

  • pH: GPIO34 (ADC1_CH6)
  • EC: GPIO35 (ADC1_CH7)
  • ORP: GPIO32 (ADC1_CH4)
  • DO: GPIO33 (ADC1_CH5)
  • Temperature: GPIO4 (OneWire)

SD 卡引脚（SPI）

  • MOSI: GPIO23
  • MISO: GPIO19
  • CLK: GPIO18
  • CS: GPIO5

I2C 引脚（RTC）

  • SDA: GPIO21
  • SCL: GPIO22

安装步骤

1. 安装 Arduino IDE 和 ESP32 支持

  1. 下载并安装 Arduino IDE（1.8.13 或更高版本）

  2. 添加 ESP32 开发板支持：

    • 打开 Arduino IDE
    • 文件 → 首选项
    • 在"附加开发板管理器网址"中添加： 
      https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
    • 工具 → 开发板 → 开发板管理器
    • 搜索 "ESP32" 并安装

2. 安装必要的库

从 Firmware/libraries/ 目录复制以下库到 Arduino IDE 的 libraries 文件夹：

  • OneWire
  • Wire（ESP32 已内置，但可能需要）

或者通过库管理器安装：

  • OneWire（搜索 "OneWire"）

3. 配置项目

  1. 打开 WaterMonitorESP32.ino
  2. 编辑 Config.h 调整以下配置：
    • 传感器校准值（PHOFFSET, ECKVALUE）
    • 调试输出（DEBUG_ESP32）
    • 引脚配置（如果需要修改）

4. 上传代码

  1. 连接 ESP32 开发板到电脑
  2. 选择开发板：工具 → 开发板 → ESP32 Arduino → ESP32 Dev Module
  3. 选择端口：工具 → 端口 → （你的 ESP32 端口）
  4. 点击"上传"

ADC 精度说明

ESP32 使用 12-bit ADC（0-4095），比 Arduino 的 10-bit ADC（0-1023）精度更高。代码中包含了适配层，可以将 ESP32 的 ADC 值转换为 Arduino 兼容的值，同时也可以直接使用 ESP32 的更高精度。

使用 Arduino 兼容模式（默认）

传感器驱动会自动将 ESP32 的 12-bit 值转换为 10-bit 值，保持与 Arduino 版本的兼容性。

使用 ESP32 高精度模式

如果需要更高的精度，可以修改传感器驱动代码，直接使用 ESP32 的 12-bit ADC 值。

电压兼容性

传感器输出

  • DFRobot Gravity 传感器通常输出 0-3.3V 信号，兼容 ESP32 的 3.3V 逻辑电平
  • 传感器模块可能需要 5V 供电，但输出信号是 3.3V 兼容的

注意事项

  • 如果传感器需要 5V 供电，确保 ESP32 开发板有 5V 输出引脚，或使用外部 5V 电源
  • 不要将 5V 信号直接连接到 ESP32 GPIO（会损坏芯片）
  • 如果传感器输出超过 3.3V，需要使用电平转换电路

故障排除

问题：编译错误

  • 确保已安装 ESP32 开发板支持
  • 确保所有必要的库都已安装
  • 检查 Arduino IDE 版本（需要 1.8.13+）

问题：传感器读数不准确

  • 检查引脚配置是否正确
  • 检查传感器供电是否正常
  • 检查 ADC 配置（initESP32ADC() 函数）
  • 可能需要重新校准传感器

问题：SD 卡无法识别

  • 检查 SPI 引脚连接
  • 检查 SD 卡格式（建议使用 FAT32）
  • 检查 CS 引脚配置

未来计划

  • WiFi 数据上传功能
  • 蓝牙配置功能
  • NTP 时间同步
  • OTA 固件更新
  • Web 配置界面
  • 低功耗模式

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

许可证

与主项目相同：GNU General Public License v3.0