3 — Arduino Mega simulation

An interactive Arduino Mega circuit simulation you can run free in your browser on Velxio, by 25040118.

Components

Sketch code

/*
 * 婴儿护理系统 (Baby Care System)
 * 平台: Arduino Mega 2560
 *
 * 接线:
 *   SSD1306 OLED (I2C) : GND->GND, VCC->5V, SDA->D20, SCL->D21 (地址 0x3C)
 *   DHT22              : VCC->5V, GND->GND, SDA->D2 (建议 DATA 加 10k 上拉)
 *   HC-SR04            : VCC->5V, GND->GND, TRIG->D3, ECHO->D4
 *   光敏电阻模块        : VCC->5V, GND->GND, AO->A0, DO->D5(未使用)
 *   Grove RGB LED      : GND->GND, VCC->5V, SIG->D6
 *   Grove RGB LED Ring : GND->GND, VCC->外部5V(24 灯建议), SIG->D10 (氛围灯)
 *   Grove 蜂鸣器        : GND->GND, VCC->5V, SIG->D8
 *   舵机               : V+->外部5V, GND->GND, PWM->D9
 *   L293D + 直流风扇    : EN1->D11(PWM), IN1->D7, IN2->D12,
 *                         OUT1/OUT2->风扇, VCC1->5V, VCC2->外部电源, GND 全接
 *   Grove MOSFET + 加热块: SIG->D13, VCC->5V, GND->GND, VIN±->外部电源, OUT±->加热块
 *   4x4 薄膜键盘        : 行 R1-R4->D22/D24/D26/D28, 列 C1-C4->D30/D32/D34/D36
 *   AD8232 心率         : VCC->5V, GND->GND, AOUT->A1
 *   声音传感器           : VCC->5V, GND->GND, AOUT->A2, DOUT 不接 (哭声检测)
 *   MPU6050            : VCC->5V, GND->GND, SDA->D20, SCL->D21, AD0->GND, INT/XDA/XCL 悬空
 *   OLED 屏1(传感器)   : SSD1306 4 针 I2C, 地址 0x3C, SCL->D21, SDA->D20, VCC->5V
 *   OLED 屏2(状态/报警) : SSD1306 4 针 I2C, 地址 0x3D, 与屏1 并联同一组 SCL/SDA
 *
 * 注: 风扇 EN1 不能放 D10。蜂鸣器 tone() 占用 Timer2，而 D9/D10 也是 Timer2，
 *     PWM 会被 tone 打乱；D11 属 Timer1，与 tone、Servo 都不冲突。
 *
 * 功能:
 *   温度 >= 30C -> 风扇 3 档    >= 28C -> 2 档    >= 26C -> 1 档
 *   温度 <= 24C -> 关风扇, 开加热块;  24-26C 之间风扇与加热都关
 *   超声波 45cm 内判定婴儿在床; 否则 OLED 显示 NOT FOUND, 且风扇/加热都停用
 *   环境光分 3 档: 越暗灯越亮, 足够亮时关灯
 *   蜂鸣器 = 循环播放音乐(小星星), 非阻塞
 *   舵机 = 上电不动作, 按 1 开始 0-90 度缓慢往复, 再按 1 停止并回 0 度
 *   蜂鸣器与舵机全程手动, 自动模式不会动它们, 且自动模式下也能按键控制
 *   哭声检测: 声音模块每 10ms 采样, 200ms 窗口强度 >= 阈值并持续 2s 判定哭闹,
 *             安静 2s 后解除; 哭闹只触发安抚与屏显, 不鸣蜂鸣器报警
 *   氛围灯(24 灯 WS2813 环): 待机暖色呼吸; 放音乐时随每个音符整圈换色;
 *             仅心率丢失报警时整圈全白
 *   安抚: 检测到哭声(且在床)自动启动 舵机往复 + 安抚音乐 + 氛围灯, 哭声消失即停;
 *         也可按 6 手动随时开关, 按 C/1/2 可立即关闭
 *   报警: 屏1/屏2 各状态行最右侧反白显示报警标签(仅显示, 不鸣响)
 *         温度行 HOT / COLD / WET, 在位行 OUT, 光照行 DARK, 声音行 CRY / MOVE,
 *         心率行 LOST
 *         报警码 A1 心率丢失 A2 离床 A3 哭闹 A4 过热 A5 过冷
 *                A6 湿度过高 A7 过暗 A8 动作
 *   A1 是唯一会启动"声光报警"的报警(蜂鸣器 + 灯圈全白 + 屏2 整屏反白):
 *         婴儿在床但 5s 收不到心电/心跳时触发; 其余报警只上屏
 *
 * 按键:
 *   A = 自动模式(执行传感器逻辑)
 *   B = 手动模式(关闭自动)
 *   C = 关闭所有设备并进入手动
 *   1 = 舵机往复 开/停          (自动/手动都可用)
 *   2 = 音乐 开/停              (自动/手动都可用)
 *   3 = 风扇档位循环 0->1->2->3->0   (仅手动)
 *   4 = 加热块开/关(与风扇互斥)      (仅手动)
 *   5 = 灯光档位循环 0->1->2->3->0   (仅手动)
 *   6 = 安抚模式 开/停: 舵机 + 安抚音乐 + 氛围灯一起启动
 *   6-9 预留
 *
 * 依赖库: Adafruit SSD1306 / Adafruit GFX / DHT sensor library (+ Unified Sensor)
 *         Servo / Keypad / Adafruit NeoPixel
 */

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <DHT.h>
#include <Servo.h>
#include <Keypad.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

/* ---------------- 引脚 ---------------- */
const uint8_t PIN_DHT     = 2;
const uint8_t PIN_TRIG    = 3;
const uint8_t PIN_ECHO    = 4;
const uint8_t PIN_LDR_AO  = A0;
const uint8_t PIN_LDR_D

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