FastBond2阶段1-基于ESP32的电动晾衣架的框图设计

内容介绍

项目介绍

电动晾衣架的智能化和便捷性是其最大的优势之一。通过电动控制系统，用户可以轻松地调整晾衣架的高度和角度，实现晾衣物的快速晾干。同时，电动晾衣架还支持遥控器、手机APP等多种控制方式，使得用户可以随时随地对晾衣架进行控制，提高了使用的舒适度和便利性。

本项目以ESP32作为主控，继电器驱动电机，衣服高度光耦检测等功能。同时带有6000mah锂电池（配充电电路）以供停电时使用，具有以下功能。

用手机或电脑网页可实现控制晾衣架的升降。
当停电时，因为晾衣架内置电池，可以开热点继续用手机或电脑网页控制晾衣架的升降。
当无网络时，可通过旋钮和开关半自动升降晾衣架。

方案框图

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https://www.digikey.cn/schemeit/project/电动晾衣架-d569544025d5452f966f34cc3dca80e2

Scheme-it工具介绍

Scheme-it是一个非常方便的电路设计工具，它提供了预设模板和简单的拖动操作，无需安装即可使用。参考设计库中存储了近200个设计文件，涵盖了通信、工业、交通、电源、开发工具、消费类电子等各个领域，用户可以选择并修改适合自己需求的设计。符号库中有超过700个通用符号，方便用户添加到设计中表示不同元器件和功能。

除此之外，Scheme-it还支持多种输出格式，包括图像、PDF、SVG和DXF等，方便用户将设计导出并与他人分享。同时，Scheme-it还提供了实时协作功能，多个用户可以同时在同一设计上工作，大大提高了团队协作效率。

总体而言，Scheme-it是一个强大且适用于各个领域的电路设计工具，适合电子设计师和爱好者使用。它提供了许多便利的功能，如参考设计库、符号库、元件目录和多种输出格式等，使得电路设计变得更加容易和高效。

方案中可能用到的规定厂商元器件介绍

1.ESP32

ESP32是Espressif Systems推出的一款高性能、低功耗的Wi-Fi和蓝牙双模系统级芯片（SoC），广泛应用于物联网、智能家居、可穿戴设备等领域。它基于极低功耗的Tensilica Xtensa LX6微处理器，并集成了丰富的外设和传感器接口。以下是ESP32芯片的主要特性：

处理器和内存

双核32位LX6微处理器，主频最高可达240MHz
448KB ROM
支持外部4MB SPI Flash和8MB PSRAM

Wi-Fi

802.11 b/g/n（2.4GHz）
支持STA/AP/STA+AP工作模式
最大传输速率150Mbps
WPA/WPA2/WPA3安全模式支持

蓝牙

蓝牙4.2（BR/EDR+BLE）
支持蓝牙音频传输（A2DP/AVRCP/SPP）

外设和接口

最多34个可编程GPIO引脚
支持多种通信协议：UART、SPI、I2C、I2S、PWM等<
12位ADC，最多18通道
8位DAC，2通道
触摸传感器，最多10通道
霍尔传感器
LEDC控制器
4个硬件定时器
硬件加速器：AES、SHA、RSA等

电源管理

电源电压范围：2.2V-3.6V
低功耗模式：Deep Sleep模式
内置低压稳压器（LDO）和开关电源管理单元（SMU）

ESP32具有丰富的功能和灵活性，使其成为物联网应用的理想选择。

2.STSPIN220

STSPIN220是一款专为步进电机设计的高度集成型芯片，其独特的特性和功能使其在小型VFQFPN 3 x 3 x 1.0 mm封装中融合了控制逻辑和低RDS(on)功率级，为电机控制领域提供了出色的解决方案。

集成的控制逻辑和低RDS(on)功率级： STSPIN220集成了高效的控制逻辑和低RDS(on)功率级，这意味着它能够以高效的方式驱动步进电机，从而实现更低的能耗和更高的性能。

微步进分辨率和PWM电流控制：该芯片内置的控制器充分利用了固定关断时间和高达1/256步进的微步进分辨率，以实现精准的PWM电流控制。这意味着可以实现更加精细的步进电机运动控制，从而满足不同应用的需求。

电池供电和零功耗模式： STSPIN220的设计兼顾了电池供电场景，可以强制进入零功耗状态，从而在电池供电情况下延长电池的使用寿命。这在移动设备和便携式应用中尤为有用。

全套保护机制：该芯片提供了全面的保护机制，包括过电流保护、过温保护和短路保护等。这些保护机制能够确保步进电机在各种异常情况下保持稳定和安全运行，有效保护系统的可靠性。

对本大赛的心得体会（包括意见或建议）

设计基于 ESP32 的电动晾衣架是一项复杂而有趣的任务。通过充分利用 ESP32 的功能和通信能力，结合合适的机械结构和电动控制装置，我们可以实现一个智能化、便捷和高效的电动晾衣架。这个设计过程不仅提升了我的硬件设计和编程能力，还让我对智能家居领域有了更深入的了解。

在设计过程中，我还发现了一些需要注意的问题。首先，电动晾衣架的电源供应和电机驱动需要仔细考虑，确保其稳定可靠。其次，要合理选择电机和传感器的规格和型号，以适应晾衣架的尺寸和负载要求。