這是一個(gè)開發(fā)者故事 |小編帶大家一起來(lái)看看大學(xué)生如何將自家窗簾低成本改造成智能窗簾?
本期涂鴉開發(fā)者是一位大學(xué)生,該同學(xué)基于涂鴉 IoT 開發(fā)平臺(tái),使用涂鴉 WB3S 云模組、電機(jī)、STM32F0 主控和一個(gè)2.4G無(wú)線模塊等器材,借助涂鴉智能窗簾電機(jī)開源硬件開發(fā)資料,將家中窗簾改造成智能窗簾,可通過手機(jī) App 或者智能音箱控制開合。
以下內(nèi)容為涂鴉開發(fā)者“譚都”創(chuàng)作,經(jīng)其授權(quán)編輯發(fā)布:
這次正巧趕上了涂鴉智能和立創(chuàng) EDA 聯(lián)合發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練營(yíng)的消息,趕緊點(diǎn)擊進(jìn)去查看詳情報(bào)名,并懷著激動(dòng)的心情開始了對(duì)涂鴉平臺(tái)的探索。
首先要思考下做些什么,經(jīng)過兩天的觀察,我發(fā)現(xiàn)在B站都沒有智能窗簾改造的視頻,如果購(gòu)買成品,需要成百上千元,而且要重新安裝電動(dòng)軌道,不但成本高還麻煩。對(duì)于 DIY 電子愛好者來(lái)說,要是能自己改造自家窗簾,那豈不是快樂升天!
所以我要利用這次機(jī)會(huì)用最簡(jiǎn)單粗暴的方法和最低的成本,實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能窗簾的設(shè)計(jì)!再次感謝涂鴉智能和立創(chuàng) EDA 提供的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
下面開始我的 DIY 啦~
第一、實(shí)現(xiàn)原理
這個(gè)項(xiàng)目的原理很簡(jiǎn)單,首先我把窗簾用尼龍繩綁了起來(lái),利用打在墻上固定窗簾的座子形成回路,使其用兩根繩子相互運(yùn)動(dòng)從而達(dá)到窗簾的開和關(guān)。下面是我畫的一個(gè)簡(jiǎn)單的示意圖:
當(dāng)窗簾處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),綠色繩子往里拉,藍(lán)色繩子往外放,即可將窗簾打開
當(dāng)窗簾處于打開狀態(tài)時(shí),綠色繩子往外放,藍(lán)色繩子往里拉,即可將窗簾關(guān)閉
第二、原理圖分析
2.1 電源
電源這一塊的話,因?yàn)殡姍C(jī)我選擇的是12v的,所以電源也需要12v輸入,方便接適配器或電池。
降壓部分我用了最簡(jiǎn)單粗暴的方法AMS1117!直接降到3.3的話擔(dān)心ldo功耗大發(fā)熱嚴(yán)重,所以用了一個(gè)5v緩沖一下,在涂鴉云模組這邊我也用了一個(gè)小的ldo,在繪制PCB的時(shí)候也將WB3S畫成了一個(gè)模塊,引腳引出,方便以后玩耍!
2.2 外設(shè)
在主板上留了一顆LED,方便調(diào)試和指示作用。2個(gè)低功耗霍爾型號(hào)是FDH002BH用來(lái)檢測(cè)窗簾是否到了限位,預(yù)留了程序下載調(diào)試接口。無(wú)線模塊的話,選擇的是一個(gè)透?jìng)髂KLC12S,很方便,配置成一樣,可以一對(duì)多,多對(duì)多,只要一次配置好,就不用動(dòng)了,也大大減少了代碼量,縮短開發(fā)周期。
2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,我選擇的是RZ7889,它的工作電壓范圍:3-18V最大連續(xù)工作電流4.2A。
優(yōu)點(diǎn):是內(nèi)部自帶MSOFET和一些保護(hù)電路,不用外圍電路,通電直接控制,內(nèi)置保護(hù)電路,根據(jù)手冊(cè)真值表直接就可以用,很方便。
缺點(diǎn):應(yīng)該是不能調(diào)速,聽說頻率在1k可以,不過這項(xiàng)目用不著調(diào)速,所以這個(gè)芯片最合適不過了!
2.4 MCU
對(duì)于MCU選擇的話,主板和遙控器的主控都是STM32F070F6P6,因?yàn)樵谶@個(gè)項(xiàng)目非常的簡(jiǎn)單,然后自己也比較喜歡玩STM32,就選擇了成本較低的STM32F0系列單片機(jī),所以這個(gè)項(xiàng)目對(duì)于我來(lái)說成本和難易程度都得到了控制。
2.5 涂鴉智能云模組
涂鴉的云模組我選擇的是WB3S,對(duì)于這一部分電路,我就是將涂鴉模組的引腳引出來(lái),加了個(gè)ldo方便以后DIY。涂鴉平臺(tái)的確比較方便,開發(fā)很簡(jiǎn)單,也挺好使的,手機(jī)控制的時(shí)候延時(shí)也很小,以前也用過別的一些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),操作延時(shí)大的真是讓人感覺不太舒服……
設(shè)計(jì)思路:因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的是智能窗簾,所以在產(chǎn)品創(chuàng)建的時(shí)候選擇了MCU方案開發(fā),我再用STM32當(dāng)作主控來(lái)配合涂鴉智能的WB3S進(jìn)行通信,根據(jù)涂鴉智能官方提供的庫(kù)、官網(wǎng)資料和視頻講解可以很快入門,實(shí)現(xiàn)一款智能窗簾產(chǎn)品的開發(fā)。
2.6 遙控器按鍵
遙控器總共有8個(gè)按鍵,都進(jìn)行了硬件消抖,這樣也能省去大部分的程序,減輕了程序的負(fù)擔(dān)。
2.7 遙控器充電電路
充電電路參照了典型鋰電池充放電典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的:
充電保護(hù)芯片的話,我選擇的是常用的TC4056A,這個(gè)也比較簡(jiǎn)單,功能也比較多,保護(hù)啥的都有,還有溫度監(jiān)控,但是這里我沒用到哈,充電的指示燈和充滿的指示燈這兩個(gè)比較實(shí)用。
通過圖中R9調(diào)整最大充電電流到1A。電池的話,我這里剛好有幾塊800mAh的鋰電池,所以就將就用了,然后用了SC662K低壓差LDO來(lái)給遙控器供電,充電接口我個(gè)人非常喜歡用Type-C,手機(jī)電腦和DIY的東西都是,喜歡風(fēng)格統(tǒng)一。
充電狀態(tài)指示
(紅燈亮表示正在充電)(綠燈亮表示充電完成)
第四、實(shí)物搭建
元器件已經(jīng)就位,于是就開啟了焊接調(diào)試之路:
下邊是焊接調(diào)試好的:板子圖↓
主板和遙控器合照
下面是在tb買的一個(gè)減速電機(jī)和尼龍繩:
為了制作方便快捷,我用了最簡(jiǎn)單的思路:只使用了涂鴉智能模塊的一個(gè)最簡(jiǎn)單的功能,就是插座,只有開和關(guān),然后用STM32檢測(cè)輸出的電平即可控制,在App控制界面自定義一下,插座就變成窗簾啦。
第五、STM32代碼部分
雖然現(xiàn)在想做的是一個(gè)智能窗簾,但是對(duì)于我的興趣愛好來(lái)說,這只是一個(gè)開始,接下來(lái)會(huì)接著進(jìn)行我的智能家居DIY之路(在我B站以前有些ESP8266的視頻,有興趣的同學(xué)可以去看看哈)。離線遙控器也是做了8個(gè)按鍵,在以后可以用程序添加功能(很遺憾現(xiàn)在沒有給作品加上外殼,因?yàn)檫€不會(huì)畫哈哈哈,不過以后會(huì)有的)。所以我定了一個(gè)簡(jiǎn)單也方便后續(xù)添加的協(xié)議:
程序的話,因?yàn)橐彩莻€(gè)入門的孩子,現(xiàn)在也只有窗簾,所以寫的很簡(jiǎn)單,就貼一些關(guān)鍵代碼吧:
下面是智能窗簾遙控器的發(fā)送部分:
下面是智能窗簾主板的接收程序部分:
第六、過程中遇到的問題及解決方法
總的來(lái)說沒有什么太大的問題,都是一些小細(xì)節(jié)問題,一時(shí)疏忽導(dǎo)致的。主要有以下幾點(diǎn):
1. 無(wú)線模塊的LC12S的SET引腳,畫錯(cuò)了(原理圖PCB已修改),正常工作時(shí)SET引腳應(yīng)該是拉高或者懸空的(因?yàn)槭韬?,沒仔細(xì)看官方手冊(cè),上面畫著典型電路SET腳就是接地的,于是就無(wú)腦抄……
解決方法:板子到了后,配置好模塊割了根線。
2. 遙控器的調(diào)試接口絲印畫反了(原理圖PCB已修改)
3. 霍爾電路那里信號(hào)沒有上拉,有時(shí)候會(huì)有自己觸發(fā),不穩(wěn)定。
解決方法:程序內(nèi)部上拉或硬件上拉,我選擇了程序上拉。
第七、涂鴉智能App面板展示
下面就是智能窗簾的App控制面板。
第八、總結(jié)
在這次訓(xùn)練營(yíng)中,學(xué)習(xí)到的東西還是很多的,但是我認(rèn)為最重要的還是認(rèn)識(shí)了很多大佬,立創(chuàng)和涂鴉智能的老師們,非常榮幸能夠認(rèn)識(shí)你們,你們是我的榜樣,我也要向你們學(xué)習(xí),要變得跟你們一樣牛!
對(duì)于涂鴉IoT開發(fā)平臺(tái),給我的印象還是很好的,以前沒聽過更沒用過,但是經(jīng)過這半個(gè)月的學(xué)習(xí),讓我對(duì)涂鴉平臺(tái)的好感直線上升。
剛開始的時(shí)候我也創(chuàng)建了一個(gè)免開發(fā)的產(chǎn)品,是真的好方便,啥都不用干,只要你會(huì)畫板焊板,而且還有參考電路,配置好過后就能輕松實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能,真正做到了零代碼開發(fā)產(chǎn)品!
后來(lái),想深入學(xué)習(xí)一下,就做了款MCU對(duì)接方案的窗簾,非常方便的是官方提供了庫(kù)和開發(fā)文檔,甚至還有視頻講解!真的可以很快就入門開發(fā)。
我認(rèn)為最方便的是有個(gè)調(diào)試助手,可以分別調(diào)試涂鴉模組和MCU,先把兩邊都調(diào)試好,這樣一組合就可以用了。而且還有App面板開發(fā),可以開發(fā)出自己想要的控制面板,這個(gè)我還沒玩過,以后再深入學(xué)習(xí)一下!
窗簾方案詳情點(diǎn)擊:auth.tuya.com/register?from=http%3A%2F%2Fiot.tuya.com%2F&_source=e74d60a1928993e1892f7e5efbaa5467
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