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夏天少不了风扇,冬天少不了取暖器。
近日,看了看家中的风扇和取暖器,发现以下问题:
季节性产品,使用率低;
大多为按键控制和红外遥控器控制;
遥控器容易丢失且需要更换电池;
外出行时无法确认设备是否关闭;
回家前不能提前开启暖风机使室内升到舒适温度;
......
经过一番思索,决定 DIY 一款集风扇、取暖功能二合一的智能暖风机。他选择了一款常见的暖风机,在此基础上进行改装,使用涂鸦 IoT 对其进行赋能,使其能够实现智能化控制。
二话不说,上定妆照~
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功能设置
为满足日常生活使用,为智能暖风机设置了以下功能:
功能 | 描述 |
控制方式 | App & 按键双控制 |
档位控制 | 自然风+ 2 档暖风 |
开关机控制 | 支持定时开关机和倒计时设置 |
灯光模式 | 支持 4 种灯光模式切换 |
温度设置 | 支持 15-40℃ 区间温度设置 |
摇头设置 | 支持循环摇头送风 |
待机记忆 | 待机重启时温度设置及灯光模式恢复上一次记忆 |
断电记忆 | 断电重启时温度设置和灯光模式回复上一次记忆 |
硬件设计与选型
智能暖风机整体方案框架图如下:
器件选型如下:
主控模组:为实现涂鸦智能或智能生活 App 远程控制,选用涂鸦 CBU 云模组作为主控。
隔离电源:为实现低温升、低功耗、高效率、高可靠性、高安全隔等功能,小张选用AC-DC 的隔离电源 HLK-20M12。
DC-DC 降压方案:因主控板系统上有三种电源网络,即 AC220V、12V、3.3V。除隔离电源实现 AC220V-DC12V 电源转换外,CBU 模组和逻辑电平还需要 3.3V 的电源网络,需要再设计一个 DC12-DC3.3电平转换方案。通过海选,小张选择了一款成本较低的 FR9885S6CTR 芯片来实现。同时,又加上了一个 DC 5.5-2.0 的电源插座,以便于在调试时,使用 12V 2A 的电源适配器为其供电。
面板显示:小张说:“面板显示是我们此次改装的核心问题之一。”要达到使用 CBU 模组控制全部部件的目的,但由于 I/O 口数量和电气特性限制,CBU 模组无法直接控制面板,小张必须在 CBU 和面板之间加一个驱动芯片,既要节省 CBU 模组 I/O 口,还要负责带动面板负载。最终,小张选择了 TM1650作为面板驱动。
触摸方案:选择 IIC 通信的 TC309 来实现让 CBU 模组使用较少的 I/O 口驱动六路触摸按键。
温度采集:温度采集使用 CBU 模组的 ADC 管脚结合 NTC3950 实现。
RGB灯带驱动:关于12V RGB 灯带驱动,小张使用 D882三极管来驱动。相比于用驱动芯片用三极管驱动功率比较大的12V RGB灯带成本会低很多,电路设计也会比较简单。
加热方案:在原有基础上使用 ULN2001D 继电器驱动和两个继电器,实现两档加热功能。
电机控制方案:使用三路达林顿管继电器驱动 ULN2001D。
蜂鸣器方案:一般情况下,带触摸按键的产品都需要有用户交互反馈,提醒我们是否操作成功,以及是否有误触到。此时,小张选择了一个有源蜂鸣器,并通过一个三极管来驱动它,来达到交互反馈的听觉效果。
以上为此次硬件改造的所有选型,接下来,奉上 PCB 原理图:
在 IoT 平台创建产品
下面是通过涂鸦 IoT 开发平台,让多功能暖风机实现真正的联网和智能化。
1、首先进入 涂鸦智能 IoT 平台,创建一个暖风机产品。点击 创建产品 > 小家电 > 取暖器。
注:详细的操作和介绍请参考涂鸦 IoT 平台内的“选品类创建产品”。
嵌入式软件开发
这次暖风机的改装是基于 BK7231N 平台进行的 SoC 开发,开发所用的涂鸦标准模组 SDK 编译需要使用 Linux 系统。您首先要安装linux开发环境,软件环境安装完成之后,就可以进行环境搭建,以下是搭建智能暖风机完整代码:
GitHub 地址:关注“涂鸦开发者”,回复“3”,即可获取哦~
代码包括应用层入口、应用结构、温度采集功能、面板显示功能、触摸按键控制、加热控制、点击控制、蜂鸣器驱动、RGB驱动、记忆功能、APP远程控制等功能的编译。整个搭建过程相对复杂,建议查看尾部链接,有详细的步骤说明。
功能调试
在 Linux 终端输入命令,下载工程代码 > 进入工程文件目录 > 执行编译指令 后运行目录下的 Build_APP.sh 脚本来编译代码生成固件 Build_APP.sh 脚本来编译代码生成固件,固件生成路径为 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
编译成功后将固件烧录至模组,即可进行功能调试阶段。(点击下方尾部链接获取固件烧录详细操作方法)
整机组装
最后,按照原有的结构讲改装后的暖风机组装起来,一台智能暖风机就完成了~四季皆可用的智能“神器”,真香!还在等什么??快来DIY专属集风扇、暖风机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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