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(xiàn)以下問題:
季節(jié)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)無法確認(rèn)設(shè)備是否關(guān)閉;
回家前不能提前開啟暖風(fēng)機(jī)使室內(nèi)升到舒適溫度;
......
經(jīng)過一番思索,決定 DIY 一款集風(fēng)扇、取暖功能二合一的智能暖風(fēng)機(jī)。他選擇了一款常見的暖風(fēng)機(jī),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝,使用涂鴉 IoT 對(duì)其進(jìn)行賦能,使其能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制。
二話不說,上定妝照~
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功能設(shè)置
為滿足日常生活使用,為智能暖風(fēng)機(jī)設(shè)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) |
開關(guān)機(jī)控制 | 支持定時(shí)開關(guān)機(jī)和倒計(jì)時(shí)設(shè)置 |
燈光模式 | 支持 4 種燈光模式切換 |
溫度設(shè)置 | 支持 15-40℃ 區(qū)間溫度設(shè)置 |
搖頭設(shè)置 | 支持循環(huán)搖頭送風(fēng) |
待機(jī)記憶 | 待機(jī)重啟時(shí)溫度設(shè)置及燈光模式恢復(fù)上一次記憶 |
斷電記憶 | 斷電重啟時(shí)溫度設(shè)置和燈光模式回復(fù)上一次記憶 |
硬件設(shè)計(jì)與選型
智能暖風(fēng)機(jī)整體方案框架圖如下:
器件選型如下:
主控模組:為實(shí)現(xiàn)涂鴉智能或智能生活 App 遠(yuǎn)程控制,選用涂鴉 CBU 云模組作為主控。
隔離電源:為實(shí)現(xiàn)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(tǒng)上有三種電源網(wǎng)絡(luò),即 AC220V、12V、3.3V。除隔離電源實(shí)現(xiàn) AC220V-DC12V 電源轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)一個(gè) DC12-DC3.3電平轉(zhuǎn)換方案。通過海選,小張選擇了一款成本較低的 FR9885S6CTR 芯片來實(shí)現(xiàn)。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(diào)試時(shí),使用 12V 2A 的電源適配器為其供電。
面板顯示:小張說:“面板顯示是我們此次改裝的核心問題之一。”要達(dá)到使用 CBU 模組控制全部部件的目的,但由于 I/O 口數(shù)量和電氣特性限制,CBU 模組無法直接控制面板,小張必須在 CBU 和面板之間加一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片,既要節(jié)省 CBU 模組 I/O 口,還要負(fù)責(zé)帶動(dòng)面板負(fù)載。最終,小張選擇了 TM1650作為面板驅(qū)動(dòng)。
觸摸方案:選擇 IIC 通信的 TC309 來實(shí)現(xiàn)讓 CBU 模組使用較少的 I/O 口驅(qū)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(jié)合 NTC3950 實(shí)現(xiàn)。
RGB燈帶驅(qū)動(dòng):關(guān)于12V RGB 燈帶驅(qū)動(dòng),小張使用 D882三極管來驅(qū)動(dòng)。相比于用驅(qū)動(dòng)芯片用三極管驅(qū)動(dòng)功率比較大的12V RGB燈帶成本會(huì)低很多,電路設(shè)計(jì)也會(huì)比較簡(jiǎn)單。
加熱方案:在原有基礎(chǔ)上使用 ULN2001D 繼電器驅(qū)動(dòng)和兩個(gè)繼電器,實(shí)現(xiàn)兩檔加熱功能。
電機(jī)控制方案:使用三路達(dá)林頓管繼電器驅(qū)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,并通過一個(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)它,來達(dá)到交互反饋的聽覺效果。
以上為此次硬件改造的所有選型,接下來,奉上 PCB 原理圖:
在 IoT 平臺(tái)創(chuàng)建產(chǎn)品
下面是通過涂鴉 IoT 開發(fā)平臺(tái),讓多功能暖風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)真正的聯(lián)網(wǎng)和智能化。
1、首先進(jìn)入 涂鴉智能 IoT 平臺(tái),創(chuàng)建一個(gè)暖風(fēng)機(jī)產(chǎn)品。點(diǎn)擊 創(chuàng)建產(chǎn)品 > 小家電 > 取暖器。
注:詳細(xì)的操作和介紹請(qǐng)參考涂鴉 IoT 平臺(tái)內(nèi)的“選品類創(chuàng)建產(chǎn)品”。
嵌入式軟件開發(fā)
這次暖風(fēng)機(jī)的改裝是基于 BK7231N 平臺(tái)進(jìn)行的 SoC 開發(fā),開發(fā)所用的涂鴉標(biāo)準(zhǔn)模組 SDK 編譯需要使用 Linux 系統(tǒng)。您首先要安裝linux開發(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(jī)完整代碼:
GitHub 地址:關(guān)注“涂鴉開發(fā)者”,回復(fù)“3”,即可獲取哦~
代碼包括應(yīng)用層入口、應(yīng)用結(jié)構(gòu)、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(qū)動(dòng)、RGB驅(qū)動(dòng)、記憶功能、APP遠(yuǎn)程控制等功能的編譯。整個(gè)搭建過程相對(duì)復(fù)雜,建議查看尾部鏈接,有詳細(xì)的步驟說明。
功能調(diào)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(zhí)行編譯指令 后運(yùn)行目錄下的 Build_APP.sh 腳本來編譯代碼生成固件 Build_APP.sh 腳本來編譯代碼生成固件,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(diào)試階段。(點(diǎn)擊下方尾部鏈接獲取固件燒錄詳細(xì)操作方法)
整機(jī)組裝
最后,按照原有的結(jié)構(gòu)講改裝后的暖風(fēng)機(jī)組裝起來,一臺(tái)智能暖風(fēng)機(jī)就完成了~四季皆可用的智能“神器”,真香!還在等什么??快來DIY專屬集風(fēng)扇、暖風(fēng)機(jī)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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