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开发者故事 看看大学生如何将自家窗帘低成本改造成智能窗帘?

时间: 2024-08-16 06:26:10 |   作者: ARC直线导轨

产品介绍/参数

  本期涂鸦开发者是一位大学生,该同学基于涂鸦 IoT 开发平台,使用涂鸦 WB3S 云模组、电机、STM32F0 主控和一个2.4G无线模块等器材,借助涂鸦智能窗帘电机开源硬件开发资料,将家中窗帘改造成智能窗帘,可通过手机 App 或者智能音箱控制开合。

  这次正巧赶上了涂鸦智能和立创 EDA 联合发布的物联网训练营的消息,赶紧点击进去查看详情报名,并怀着激动的心情开始了对涂鸦平台的探索。

  首先要思考下做些什么,经过两天的观察,我发现在B站都没有智能窗帘改造的视频,如果购买成品,需要成百上千元,而且要重新安装电动轨道,不但成本高还麻烦。对于 DIY 电子爱好者来说,要是能自己改造自家窗帘,那岂不是快乐升天!

  所以我要利用这次机会用最简单粗暴的方法和最低的成本,实现一个智能窗帘的设计!再次感谢涂鸦智能和立创 EDA 提供的学习机会。

  这个项目的原理很简单,首先我把窗帘用尼龙绳绑了起来,利用打在墙上固定窗帘的座子形成回路,使其用两根绳子相互运动进而达到窗帘的开和关。下面是我画的一个简单的示意图:

  降压部分我用了最简单粗暴的方法AMS1117!直接降到3.3的话担心ldo功耗****热严重,所以用了一个5v缓冲一下,在涂鸦云模组这边我也用了一个小的ldo,在绘制PCB的时候也将WB3S画成了一个模块,引脚引出,方便以后玩耍!

  在主板上留了一颗LED,方便调试和指示作用。2个低功耗霍尔型号是FDH002BH用来检测窗帘是否到了限位,预留了程序下载调试接口。无线模块的话,选择的是一个透传模块LC12S,很方便,配置成一样,可以一对多,多对多,只要一次配置好,就不用动了,也大幅度减少了代码量,缩短开发周期。

  电机驱动芯片,我选择的是RZ7889,它的工作电压范围:3-18V最大连续工作电流4.2A。

  优点:是内部自带MSOFET和一些保护电路,不用外围电路,通电直接控制,内置保护电路,根据手册真值表直接就可以用,很方便。

  缺点:应该是不能调速,听说频率在1k可以,不过这项目用不着调速,所以这个芯片最合适不过了!

  对于MCU选择的话,主板和遥控器的主控都是STM32F070F6P6,因为在这一个项目非常的简单,然后自己也很喜欢玩STM32,就选择了成本较低的STM32F0系列单片机,所以这一个项目对于我来说成本和难易程度都得到了控制。

  涂鸦的云模组我选择的是WB3S,对于这一部分电路,我就是将涂鸦模组的引脚引出来,加了个ldo方便以后DIY。涂鸦平台的确较为方便,开发很简单,也挺好使的,手机控制的时候延时也很小,以前也用过别的一些物联网平台,操作延时大的真是让人感觉不太舒服……

  设计思路:因为我设计的是智能窗帘,所以在产品创建的时候选择了MCU方案开发,我再用STM32当作主控来配合涂鸦智能的WB3S进行通信,根据涂鸦智能官方提供的库、官网资料和视频讲解可以很快入门,实现一款智能窗帘产品的开发。

  遥控器总共有8个按键,都进行了硬件消抖,这样也能省去大部分的程序,减轻了程序的负担。

  充电保护芯片的话,我选择的是常用的TC4056A,这个也最简单,功能也比较多,保护啥的都有,还有温度监控,但是这里我没用到哈,充电的指示灯和充满的指示灯这两个比较实用。

  通过图中R9调整最大充电电流到1A。电池的线mAh的锂电池,所以就将就用了,然后用了SC662K低压差LDO来给遥控器供电,充电接口我个人十分喜爱用Type-C,手机电脑和DIY的东西都是,喜欢风格统一。

  为了制作方便快捷,我用了最简单的思路:只使用了涂鸦智能模块的一个最简单的功能,就是插座,只有开和关,然后用STM32检测输出的电平即可控制,在App控制界面自定义一下,插座就变成窗帘啦。

  虽然现在想做的是一个智能窗帘,但是对于我的兴趣爱好来说,这只是一个开始,接下来会接着进行我的智能家居DIY之路(在我B站以前有些ESP8266的视频,有兴趣的同学可以去看看哈)。离线个按键,在以后能用程序添加功能(很遗憾现在没有给作品加上外壳,因为还不会画哈哈哈,不过以后会有的)。所以我定了一个简单也方便后续添加的协议:

  程序的话,因为也是个入门的孩子,现在也只有窗帘,所以写的很简单,就贴一些关键代码吧:

  总的来说没什么太大的问题,都是一些小细节问题,一时疏忽导致的。主要有以下几点:

  1. 无线S的SET引脚,画错了(原理图PCB已修改),正常工作时SET引脚应该是拉高或者悬空的(因为疏忽,没仔细看官方手册,上面画着典型电路SET脚就是接地的,于是就无脑抄……

  在这次训练营中,学习到的东西还是很多的,但是我认为最重要的还是认识了很多大佬,立创和涂鸦智能的老师们,非常荣幸能够认识你们,你们是我的榜样,我也要向你们学习,要变得跟你们一样牛!

  对于涂鸦IoT开发平台,给我的印象还是很好的,以前没听过更没用过,但是经过这半个月的学习,让我对涂鸦平台的好感直线上升。

  刚开始的时候我也创建了一个免开发的产品,是真的好方便,啥都不用干,只要你会画板焊板,并且还有参考电路,配置好过后就能轻轻松松实现物联网功能,实际做到了零代码开发产品!

  后来,想深入学习一下,就做了款MCU对接方案的窗帘,十分便捷的是官方提供了库和开发文档,更不可思议的是视频讲解!真的可以很快就入门开发。

  我认为最方便的是有个调试助手,可以分别调试涂鸦模组和MCU,先把两边都调试好,这样一组合就可以用了。并且还有App面板开发,可以开发出自己想要的控制面板,这个我还没玩过,以后再深入学习一下!

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