四季皆可用智能“神器”,為女友安排!
夏天少不了風(fēng)扇,冬天少不了取暖器。
近日,看了看家中的風(fēng)扇和取暖器,發(fā)現以下問(wèn)題:
季節性產(chǎn)品,使用率低;
大多為按鍵控制和紅外遙控器控制;
遙控器容易丟失且需要更換電池;
外出行時(shí)無(wú)法確認設備是否關(guān)閉;
回家前不能提前開(kāi)啟暖風(fēng)機使室內升到舒適溫度;
......
經(jīng)過(guò)一番思索,決定 DIY 一款集風(fēng)扇、取暖功能二合一的智能暖風(fēng)機。他選擇了一款常見(jiàn)的暖風(fēng)機,在此基礎上進(jìn)行改裝,使用涂鴉 IoT 對其進(jìn)行賦能,使其能夠實(shí)現智能化控制。
二話(huà)不說(shuō),上定妝照~
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功能設置
為滿(mǎn)足日常生活使用,為智能暖風(fēng)機設置了以下功能:
功能 | 描述 |
控制方式 | App & 按鍵雙控制 |
檔位控制 | 自然風(fēng)+ 2 檔暖風(fēng) |
開(kāi)關(guān)機控制 | 支持定時(shí)開(kāi)關(guān)機和倒計時(shí)設置 |
燈光模式 | 支持 4 種燈光模式切換 |
溫度設置 | 支持 15-40℃ 區間溫度設置 |
搖頭設置 | 支持循環(huán)搖頭送風(fēng) |
待機記憶 | 待機重啟時(shí)溫度設置及燈光模式恢復上一次記憶 |
斷電記憶 | 斷電重啟時(shí)溫度設置和燈光模式回復上一次記憶 |
硬件設計與選型
智能暖風(fēng)機整體方案框架圖如下:
器件選型如下:
主控模組:為實(shí)現涂鴉智能或智能生活 App 遠程控制,選用涂鴉 CBU 云模組作為主控。
隔離電源:為實(shí)現低溫升、低功耗、高效率、高可靠性、高安全隔等功能,小張選用AC-DC 的隔離電源 HLK-20M12。
DC-DC 降壓方案:因主控板系統上有三種電源網(wǎng)絡(luò ),即 AC220V、12V、3.3V。除隔離電源實(shí)現 AC220V-DC12V 電源轉換外,CBU 模組和邏輯電平還需要 3.3V 的電源網(wǎng)絡(luò ),需要再設計一個(gè) DC12-DC3.3電平轉換方案。通過(guò)海選,小張選擇了一款成本較低的 FR9885S6CTR 芯片來(lái)實(shí)現。同時(shí),又加上了一個(gè) DC 5.5-2.0 的電源插座,以便于在調試時(shí),使用 12V 2A 的電源適配器為其供電。
面板顯示:小張說(shuō):“面板顯示是我們此次改裝的核心問(wèn)題之一?!币_到使用 CBU 模組控制全部部件的目的,但由于 I/O 口數量和電氣特性限制,CBU 模組無(wú)法直接控制面板,小張必須在 CBU 和面板之間加一個(gè)驅動(dòng)芯片,既要節省 CBU 模組 I/O 口,還要負責帶動(dòng)面板負載。最終,小張選擇了 TM1650作為面板驅動(dòng)。
觸摸方案:選擇 IIC 通信的 TC309 來(lái)實(shí)現讓 CBU 模組使用較少的 I/O 口驅動(dòng)六路觸摸按鍵。
溫度采集:溫度采集使用 CBU 模組的 ADC 管腳結合 NTC3950 實(shí)現。
RGB燈帶驅動(dòng):關(guān)于12V RGB 燈帶驅動(dòng),小張使用 D882三極管來(lái)驅動(dòng)。相比于用驅動(dòng)芯片用三極管驅動(dòng)功率比較大的12V RGB燈帶成本會(huì )低很多,電路設計也會(huì )比較簡(jiǎn)單。
加熱方案:在原有基礎上使用 ULN2001D 繼電器驅動(dòng)和兩個(gè)繼電器,實(shí)現兩檔加熱功能。
電機控制方案:使用三路達林頓管繼電器驅動(dòng) ULN2001D。
蜂鳴器方案:一般情況下,帶觸摸按鍵的產(chǎn)品都需要有用戶(hù)交互反饋,提醒我們是否操作成功,以及是否有誤觸到。此時(shí),小張選擇了一個(gè)有源蜂鳴器,并通過(guò)一個(gè)三極管來(lái)驅動(dòng)它,來(lái)達到交互反饋的聽(tīng)覺(jué)效果。
以上為此次硬件改造的所有選型,接下來(lái),奉上 PCB 原理圖:
在 IoT 平臺創(chuàng )建產(chǎn)品
下面是通過(guò)涂鴉 IoT 開(kāi)發(fā)平臺,讓多功能暖風(fēng)機實(shí)現真正的聯(lián)網(wǎng)和智能化。
1、首先進(jìn)入 涂鴉智能 IoT 平臺,創(chuàng )建一個(gè)暖風(fēng)機產(chǎn)品。點(diǎn)擊 創(chuàng )建產(chǎn)品 > 小家電 > 取暖器。
注:詳細的操作和介紹請參考涂鴉 IoT 平臺內的“選品類(lèi)創(chuàng )建產(chǎn)品”。
嵌入式軟件開(kāi)發(fā)
這次暖風(fēng)機的改裝是基于 BK7231N 平臺進(jìn)行的 SoC 開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)所用的涂鴉標準模組 SDK 編譯需要使用 Linux 系統。您首先要安裝linux開(kāi)發(fā)環(huán)境,軟件環(huán)境安裝完成之后,就可以進(jìn)行環(huán)境搭建,以下是搭建智能暖風(fēng)機完整代碼:
GitHub 地址:關(guān)注“涂鴉開(kāi)發(fā)者”,回復“3”,即可獲取哦~
代碼包括應用層入口、應用結構、溫度采集功能、面板顯示功能、觸摸按鍵控制、加熱控制、點(diǎn)擊控制、蜂鳴器驅動(dòng)、RGB驅動(dòng)、記憶功能、APP遠程控制等功能的編譯。整個(gè)搭建過(guò)程相對復雜,建議查看尾部鏈接,有詳細的步驟說(shuō)明。
功能調試
在 Linux 終端輸入命令,下載工程代碼 > 進(jìn)入工程文件目錄 > 執行編譯指令 后運行目錄下的 Build_APP.sh 腳本來(lái)編譯代碼生成固件 Build_APP.sh 腳本來(lái)編譯代碼生成固件,固件生成路徑為 apps >APP_PATH > output
命令格式:
build_app.sh <APP_PATH> <APP_NAME> <APP_VERSION>
命令示例:
sh build_app.sh apps/bk7231n_calorifier_demo bk7231n_calorifier_demo 1.0.0
編譯成功后將固件燒錄至模組,即可進(jìn)行功能調試階段。(點(diǎn)擊下方尾部鏈接獲取固件燒錄詳細操作方法)
整機組裝
最后,按照原有的結構講改裝后的暖風(fēng)機組裝起來(lái),一臺智能暖風(fēng)機就完成了~四季皆可用的智能“神器”,真香!還在等什么??快來(lái)DIY專(zhuān)屬集風(fēng)扇、暖風(fēng)機二合一的智能神器吧https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.wjx.cn/vj/r7D20hz.aspx
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